极限绞距对绞线性能影响的探究

陈 凯

(苏州华旃航天电器有限公司，江苏苏州，215129)

1 引言

导线一般由芯线和绝缘材料组成，又被称为电线电缆，其应用范围十分广泛，涉及到电力、建筑、通信、制造等行业，与国民经济的各个部门密切相关，是输送电能、传递信息和制造各种电机、仪器、仪表，实现电磁能量转换所不可缺少的基础性器材，是未来电气化、信息化社会中必要的基础产品。

目前，电力设备多数使用的是多相电源，所以电线电缆是多芯的，常用的是三相电源的三芯电缆或者是四芯电缆，其中一根作为接地线。控制电缆主要是用于控制设备的线路，控制线路需要很多根导线，因此往往做成多芯电缆，这样不仅方便、经济，而且可以使磁场抵消，减小损耗。所以往往会将两芯、三芯，甚至几十根的导线绞合在一起，组成多芯电缆(绞线)。

2 绞线工艺介绍

2.1 绞线的绞合方向

绞线的绞合方向有左右之分，区别的方法与绞合芯线相同。在生产过程中面对绞线机的前端，机器是顺时针旋转，绞出的芯线为右向，反之为左向。判别已绞好的线芯绞向可用手去区分，拇指沿着电缆芯线轴向，其余四指与绞线方向一致，若与左手相同为左向，与右手相同则为右向。

2.2 绞线的绞距

绞距是指规则的从一个导线位置经过一个完整的螺旋形到下一个相同的位置，即一个完整的波形，见下图1所示。绞距过小，绞合紧密，生产效率低，同时由于绞入率增加，材料消耗增大，绞线单位重量也增大，同时也降低了导线的导电率。当绞距过大时，制造和使用时容易松股，使绞合不紧密，但是避免了节距过小造成的缺点。本文主要是针对极限绞距变小的情况进行试验验证。

图1 绞距示意图

3 极限绞距下绞线的性能探究

根据标准IPC-WHMA-A-620B《线缆与线束组件的要求及验收》中3.4绞线要求，绞距应为绞线线束外径的8～16倍，小于8倍或大于16倍视为缺陷。下面通过试验探究绞距小于8倍或者更小时，绞线的性能是否会有影响。

3.1 绞合后绞线的物理性能验证

选取6组试验导线，导线长度为600mm，然后对导线进行编号，对第1组～第5组导线绞合至极限(即绞距达到最小)，然后进行应力释放使之定型，第6组导线不绞线，具体分组情况见下表1。

表1 试验分组情况

对上述导线样品进行外观检查，检查导线外观是否完好，芯线是否损伤，然后进行抗拉力试验，试验结果如下：通过10倍显微镜观察，6组导线外观均无破损、开裂情况。说明极限绞距情况下，对注塑导线绝缘皮没有影响。

将导线部分绝缘皮剥除，芯线仍均匀绞合，无损伤、断丝情况。极限绞距情况下，芯线绞距随导线绞距减小而减小，具体见下表2。

表2 绞线后芯线情况

测试第1组～第6组导线压接后抗拉力，导线压接后抗拉力在36N左右，无明显异常。

通过上述三个试验，可以得出绞线绞距对导线外观无明显影响，但是对导线芯线绞距有一定影响，极限绞线情况下，芯线绞距随导线绞距减小而减小；对导线的压接后抗拉力无明显影响。

3.2 绞合后绞线的电性能验证

首先将上述6组样品分别进行导通检测。经过测试，6组样品未出现导线不通情况，从测试结果可以得出结论：导线的直流电阻随绞距减小有增加的趋势，平均每半米长度直流电阻增加5～6mΩ。

接着将上述6组样品进行浸水电压试验，具体如下：

(1)试验工具和设备：2000ml大烧杯，CY2662A型耐压测试仪；CY2679A型绝缘电阻测量仪。

(2)试验步骤：将导线放置大烧杯中，按照GB/T 3048.8-94《电线电缆电性能试验方法—交流电压试验》中要求进行操作，然后依据导线厂家规格书中要求的抗电强度进行耐压测试，测试参数：600V.r.m.s.，持续时间60s。

图2 浸水电压试验图

(3)试验结果：6组样品导线测试合格，无击穿现象。

综上所述，可以得出结论：上述极限绞距情况下对绞线的电性能没有明显影响，可以正常使用。

4 总结

通过上述试验证明，当绞距小于8倍绞线线束外径时，导线外观、直流电阻、浸水耐压、导线抗拉力无明显影响，且绞线内芯线仍均匀绞合，因此极限绞距情况下(绞距在4～7倍线束外径)对导线物理性能和电性能没有影响。