自承式柔性架空电缆设计及制造

武汉第二电线电缆有限公司 刘恒盛 董友志 王 权 侯伟强

本文主要采用大量的架空电缆来对老城区低压线路进行升级和改造，该方式可以有效地降低老城区改造所需成本，可更好地适应城市老城区的复杂环境条件[1]。同时，在进行老城区的电力设施改造时，还需要优先考虑其实用性和安全性。这就需要采用高质量的设备，同时还需要注意对周围环境的保护，确保改造工作的顺利进行。为了保证电缆的安全性、柔软性及耐候性等，需要采用符合相应标准的高质量电缆，并且在设计和施工过程中应充分考虑到这些因素。该公司设计了一款路灯照明用自承式柔性架空电缆，设计时和使用背景相结合，采用特殊的设计，具有优良的弯曲、耐候性能，可广泛用于交流额定电压1kV 及以下有柔软要求的小区、路灯等场所照明线路的连接[2]。

1 路灯照明用自承式柔性架空电缆的结构设计

老城区路灯照明线路，需要考虑电缆的安全性、柔软性及耐候性等。针对城市高层建筑密度不断加大，地下空间资源不足，输电走廊与绿化存在交叉的问题，可以采用新技术和新材料来解决。

一种可行的方案是采用埋地电缆技术。相比传统的架空绝缘电缆，埋地电缆占用空间小，弯曲半径小，可靠性高，同时能够降低电磁辐射和故障率，减少对城市景观的影响。

此外，为了保护绿化环境，可以采用特殊的防护措施，比如在电缆周围铺设防护层或使用植物覆盖等方式来保护植被，从而实现绿化和输电的共存。

总之，利用新技术和新材料，采用埋地电缆技术，并采取适当的防护措施，可以有效解决城市高层建筑密度增加和地下空间资源紧缺导致的建筑和绿化矛盾问题。采用自承式柔性架空电缆，为了提高电缆的传输容量及满足弯曲半径小的要求，电缆导体采用退火铝合金导体；电缆的抗拉力及自身重量的承载较弱，退火铝合金导体中心增加一根软钢丝绳进行重量承载。

导体的内绝缘采用耐温105℃的柔软高分子材料，使电缆导体的长期工作温度可达90℃，提高了电缆的传输容量。

导体的外护套采用耐温105℃、耐日光老化的高分子材料，与内绝缘105℃的柔软高分子材料相适应，另一方面又保证了电缆的耐候性及电缆的柔软性，起到了很好的保护作用。

这种结构稳定，运行安全可靠，弯曲半径小，实际应用节省空间、敷设方便。该公司为客户设计的型号为JKVLHGV-1 1×16mm2，电缆的结构图如图1所示，结构尺寸参数见表1。

表1 电缆结构尺寸参数

图1 JKVLHGV-1 1×16mm2结构

2 产品生产工艺流程

直径9.5mm 铝合金杆→导体拉丝退火→导体绞合→绝缘挤出→外护套挤出。

3 各工序工艺及质量控制点

3.1 导体拉丝及绞制

GB/T 12527-2008《额定电压1kV 及以下架空绝缘电缆》规定的16mm2铝合金导体20℃时的直流电阻不大于2.217Ω/km，为了提高电缆的传输容量，根据客户需求，本产品的导体采用满足GB/T 3956-2008规定的16mm2铝合金导体20℃时的直流电阻要求（不大于1.91Ω/km）。

考虑到电缆弯曲半径小、拉断力大，以及电缆自身重量的承载等要求，电缆导体采用符合GB/T 31840-2015规定的退火铝合金导体。铝合金导体拉丝后铝合金丝直径为1.85mm，公差范围为－0.02～+0.02mm，并严格控制退火铝合金单丝的抗拉强度。拉丝退火后铝合金线表面光洁，不得有三角口、毛刺、裂纹、划痕、机械损伤及油污等。

电缆导体由6根直径1.85mm 的单线同心绞合，退火铝合金导体中心增加一根结构为49/0.20mm 的软钢丝绳进行重量承载。

导体采用非紧压绞合成型，线芯稳定柔软，具有良好的耐腐蚀性，导电性能良好。表面光滑无毛刺、锐边等瑕疵，节距均匀，无跳股、浮丝、缺根、断丝现象，绞合后外径为5.5mm。

3.2 内绝缘挤出

第一，内绝缘采用硬度为80A 的105℃柔软聚氯乙烯绝缘料，颜色为黑色。该绝缘具有优异的机械性能、极好的低温扭曲性能，加工性能好，工序简单，特别适合作路灯照明用自承式柔性架空电缆内绝缘用。

第二，105℃软聚氯乙烯绝缘的主要物理机械性能要求见表2。

表2 绝缘材料非电性试验要求

第三， 模具的尺寸要严格控制，模芯孔径要比导体直径大0.5mm，而且同心度、装配位置等都要符合要求。

第四，内绝缘标称厚度1.2mm，其任一点的最小厚度不小于标称厚度的90% (－0.1mm)。挤出机的温度控制在130～175 ℃，以绝缘塑化良好且无气孔为准。内绝缘挤出后的电缆外径为7.9mm。

3.3 电缆外护套

第一，护套采用硬度为80A 的105℃耐候软聚氯乙烯护套料，颜色为黑色。具有优异的机械性能、阻燃性能、极好的低温扭曲和耐气候老化性能，加工性能好，工序简单，特别适合作路灯照明用自承式柔性架空电缆外护套用。

第二，护套主要物理机械性能见表3。

表3 护套材料非电性试验要求

第三，外护套标称厚度1.2mm，其任一点的最小厚度不小于标称厚度的80%（－0.2mm）。挤出机温度控制在130～175℃，挤出后的电缆外径为10.2mm。

4 检测结果

将JKVLHGV-1 1×16mm2电缆委托相关部门进行性能检测，试验结果见表4。

表4 产品主要性能检测

5 结语

路灯照明用自承式柔性架空电缆经工艺试制，电气及机械物理性能符合根据客户需求编制的企业标准要求，产品现已具备批量生产能力，可应用于交流额定电压1kV 及以下有柔软要求的小区、路灯等场所照明线路的连接。