Streszczenie: Wybór rozsądnej konstrukcji kabla i parametrów procesu okablowania może pomóc poprawić wydajność kabla i obniżyć koszty produkcji. W tym artykule opisano głównie typowe problemy i rozwiązania w procesie okablowania wielożyłowych przewodów wysokiego napięcia i kabla średniego napięcia.
1.Skręcenie kierunku okablowania
Kierunek skręcania okablowania można podzielić na kierunki S i Z. Sposób różnicowania jest taki sam jak w przypadku żył skręconych. Po okablowaniu izolowanego rdzenia drutu, umieść go poziomo i patrz przed siebie. Jeśli jest skręcony w lewo, jest to S, a jeśli jest skręcony w prawo, to jest Z, okablowanie zewnętrznej warstwy kabla powinno mieć kształt Z. W procesie produkcyjnym, zwrócone w stronę przedniego końca kablamaszyna do skręcanialub maszynie do okablowania, klatka skręcająca obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a kierunek skręconego rdzenia z drutu to Z, a odwrotny kierunek to S. Aby określić kierunek skręcenia rdzenia ze skręconego drutu, możesz użyć rąk do porównania. Kciuk powinien znajdować się wzdłuż osi rdzenia kabla, a pozostałe cztery palce powinny być w tym samym kierunku, co skręcony drut. Jeśli jest taka sama jak lewa ręka, jest to S, a jeśli jest taka sama jak prawa, jest to Z. Jak pokazano na rysunku (1).
Rysunek (1) Wyznaczanie kierunku skręcenia
2. Skok okablowania i współczynnik skoku
Podczas procesu okablowania każdy izolowany rdzeń kabla wykonuje zarówno ruchy liniowe, jak i obrotowe. Kiedy izolowany rdzeń drutu obraca się jeden raz, odległość, na jaką izolowany rdzeń drutu przemieszcza się w kierunku osiowym, nazywana jest skokiem kabla. W praktyce produkcyjnej skok kabla jest zwykle wyrażany w postaci wielokrotności skoku. Tak zwana wielokrotność podziałki to stosunek długości podziałki do średnicy kabla. Wyrażone jako:
m=L/D
We wzorze m—— współczynnik skoku kabla; L——skok kabla; D —— średnica kabla.
Współczynniki wysokości dźwięku są różne dla różnych produktów. Kable, które na ogół wymagają większej elastyczności, wymagają mniejszych współczynników nachylenia. Przykładowo dla elektrycznych kabli wiertniczych w kablach górniczych norma UZ określa, że nie powinna być ona większa niż 5-krotność, norma UC i UCP nie powinna być większa niż 10-krotność, a normy U i UP stanowią, że nie powinna ona być większa niż 12 do 14 razy, aby kable te miały lepsze właściwości zginania.
Dobór długości podziałki kabla jest różny dla różnych izolowanych żył kabla. Wielkość skoku kabla ma bezpośredni wpływ na odkształcenie izolowanego rdzenia i elastyczność kabla. Im większy skok kabla, tym większe odkształcenie rdzenia izolacyjnego kabla podczas zginania i gorsza elastyczność kabla.
Zwykle rozstaw okablowania izolowanego rdzenia drutu jest wybierany w oparciu o takie czynniki, jak warunki użytkowania kabla, miękkość rdzenia drutu i stabilność kabla po okablowaniu. Wybierz odpowiedni skok kabla, aby zapewnić dobrą stabilność strukturalną i zginanie kabla, zmniejszenie odkształceń i zmarszczek oraz większą produktywność. W przypadku okrągłych izolowanych rdzeni drutowych stosuje się kable pływające i stosuje się mniejsze skoki. Ogólnie stosunek podziałki wynosi od 25 do 40, podczas gdy izolowane rdzenie drutowe w kształcie wachlarza są nieruchome i okablowane. W celu ograniczenia odkształceń i przemieszczeń taśmy stosuje się większe współczynniki podziałki. Stosunek podziałek wynosi zazwyczaj od 40 do 80. Powszechnie stosowane podziałki przedstawiono w tabeli (1).
Tabela (1) Stosunek podziałki kabla dla rdzeni drutowych w izolacji papierowej
Przy konkretnym wyborze, ogólnie rzecz biorąc, im większy przekrój rdzenia skręconego, tym mniejszy współczynnik skoku kabla. Kable o mniejszych przekrojach mają zwykle współczynnik podziałki od 70 do 80, podczas gdy kable o większych przekrojach mają zwykle współczynnik podziałki od 60 do 70. Ponieważ gdy kabel o dużym przekroju jest formowany w kabel, jeśli skok jest zbyt duża, elastyczność stanie się słaba i niestabilna. Kiedy wytłaczany izolowany rdzeń drutu jest formowany w kabel, izolowany rdzeń drutu jest stosunkowo sztywny i generuje duże naprężenia wewnętrzne. Aby zapewnić stabilność konstrukcyjną kabla i zapobiec tworzeniu się serpentyn po uformowaniu kabla, należy wybrać mniejszy skok, jak pokazano w tabeli (2).
Tabela (2) Stosunek podziałki kabla dla wytłaczanych izolowanych rdzeni drutowych
Skok kabla sterującego jest mały, a współczynnik skoku kabla wynosi zwykle od 18 do 20 dla warstwy zewnętrznej i nieco większy dla warstwy wewnętrznej.
3. Skręcanie wysokości i szybkości
Ponieważ izolowany rdzeń drutu porusza się po linii prostej i skręca podczas procesu okablowania kabla, długość kabla nie jest równa rzeczywistej długości izolowanego rdzenia drutu. W obrębie skoku kabla stosunek rzeczywistej długości l izolowanego rdzenia do długości skoku L nazywany jest współczynnikiem skręcenia K, czyli K=l/L.
W praktyce istnieje również koncepcja współczynnika skręcenia, to znaczy stosunek rzeczywistej długości izolowanego rdzenia pomniejszonej o długość skoku kabla do długości skoku kabla, nazywany współczynnikiem skręcenia. Dzieje się tak dlatego, że podobnie jak w przypadku skręcenia rdzenia przewodzącego, gdy izolowany rdzeń obraca się o skok wzdłuż spirali podczas formowania kabla, jego rzeczywista długość jest większa niż długość skoku, więc tę zwiększoną długość oblicza się jako długość skoku kabla. Stosunek ten nazywa się współczynnikiem skręcenia kabla i zwykle wyraża się go w procentach, jak pokazano na rysunku (2).
Rysunek (2) Schemat ekspansji spirali podziałowej
L to skok kabla, D to średnica kabla, a l to rzeczywista długość izolowanego rdzenia w obrębie jednego skoku. Następnie prędkość wciągania można wyrazić następującym wzorem:
We wzorze m—— współczynnik skoku kabla;
Dlatego współczynnik skręcania λ można zapisać jako:
Można zauważyć, że szybkość skręcania zależy od współczynnika skoku. Im mniejszy współczynnik podziałki, tym większa prędkość skręcania. Wzrost stopnia skręcenia zwiększa rezystancję okablowanych przewodów i odpowiednio zwiększa zużycie materiałów przewodzących i innych materiałów izolacyjnych na jednostkę długości kabla.