一种建筑用联锁铠装电缆的开发

2014-07-02 00:33叶德智
电线电缆 2014年3期
关键词:导轮铠装压型

张 勇, 陈 卫, 叶德智

(特变电工股份有限公司新疆线缆厂,新疆昌吉831100)

一种建筑用联锁铠装电缆的开发

张 勇, 陈 卫, 叶德智

(特变电工股份有限公司新疆线缆厂,新疆昌吉831100)

详述了一种建筑用联锁铠装电缆的设计及工艺。该电缆应用于建筑电气安装敷设中,布线施工简单,免去布管穿线,工作效率高,劳动强度低,一次可安装敷设到位,是一种非常好的布线产品。

联锁铠装;铠装电缆;电缆;建筑用布电线;安装敷设

0 引 言

北美发达国家广泛使用一类中低压联锁铠装电缆。其使用方便,敷设方式多,柔韧性好,明显优于普通铠装电缆,受到电力、建筑电气部门和电缆施工方的欢迎。参照该类电缆结构,并结合国内建筑电气电缆的施工敷设特点,我们也开发了一种联锁铠装电缆的布线产品。

1 产品设计

按目前建筑布线的使用环境和条件,联锁铠装电缆可分为三种结构:一种适用于干燥环境;一种适用于潮湿环境;另外一种适用于暗敷,埋入墙体内或埋地。该电缆按使用要求可分为阻燃型、无卤低烟型、低烟低卤型或耐火型等。

1.1 结构

干燥环境下使用的电缆,联锁钢带直接铠装在成缆线芯上,主要起保护作用;在潮湿环境条件下使用的电缆,为了防止水分和湿气的侵入,在联锁铠装下挤包一层防水内衬层;而对于埋地敷设的电缆,需要加强对电缆的保护,因此在联锁铠装层外设计挤包一层外护层。

在建筑楼房内穿管敷设的布电线,电压等级为额定电压450/750 V及以下,一般都是2~5芯,截面积为1.5~300 mm2,多以三芯为主。图1为三种结构的电缆示意图。

图1 电缆结构图

其导体和绝缘结构设计与目前建筑用电线电缆相同,只是在导体使用材料上,可采用铜、铜包铝或铝合金。

1.2 成缆

考虑到联锁铠装电缆使用的柔软性,对于第1、2类导体的电缆最大节距不超过成缆线芯外径的20倍,对于第5类导体的电缆不超过16倍。成缆时不必加填充,缆芯外需绕包一层聚酯带或绝缘纸带,对于需要挤包一层内护层的联锁铠装电缆,可省去绕包带。

1.3 联锁铠装

联锁铠装的结构设计是开发本产品的关键,不但要考虑铠装结构层的抗挤压能力,还要考虑电缆的弯曲性能、拉伸性能等,以保证在使用的过程中不会损坏电缆的内部绝缘结构和成缆线芯。

(1)联锁铠装管主要是保护电缆,故所用铠装金属带要有一定的厚度和宽度,可使用镀锌钢带、不锈钢钢带、铝带或铝合金带。

(2)美国和加拿大标准对铠装带的尺寸要求大致相同,尤其在美国标准UL 1072-2007和NEMA WC 74-2006中,对此规定很明确,详见表1。

表1 国外联锁铠装金属带的选择要求 (单位:mm)

由于美国和加拿大的长度单位使用的是密耳(mil),由整数的密耳换算至毫米时,钢带宽度和厚度小数的位数增加,不是整数,与我们国家的实际使用情况不相符,对此我们做了重新调整,详见表2。

表2 联锁铠装金属带的选择 (单位:mm)

(3)铠装管的内径应当稍小于成缆绕包线芯或挤包内衬线芯的外径,以确保铠装层能紧握住内部线芯,不会使其被轻易抽出,同时也不会损伤电缆的绝缘。

2 关键工艺技术

2.1 工艺流程

联锁铠装电缆的生产工艺流程图如图2所示。

图2 工艺流程图

2.2 生产设备

联锁铠装电缆的关键生产设备是联锁铠装机,其余工序普通线缆生产设备均可满足。我公司采用从加拿大ROTEQ公司进口的连锁装铠机,可使用的铠装金属带宽度为6~25 mm,完全可满足各类联锁铠装电缆的生产。

2.3 联锁金属带的成型

金属带的成型较复杂,它是通过铠装绕包转盘上多个可调整装置压型绕包而成,不同规格的电缆模具和调整不相同。

工艺实现过程是先通过导轮将平直金属带导入两压型滚轮,一滚轮是固定的,为主动轮;另一滚轮为被动轮,可调整与主动轮的间隙。根据带的厚度不同,通过两滚轮的调整滚压,将金属带压型为所需要的联锁异型截面形状,然后将其送入导带夹板,通过导带夹板直接将其导入一弯钩内,弯钩的中心正好钩住缆芯,通过弯钩将金属带定型铠装在缆芯上。

弯钩的形状似猪的尾巴,故又称为猪尾,在猪尾正上方还有一个可调整距离的定型轮,一方面可起定型作用,另一方面可将缆芯固定,防止铠装过程中在猪尾中乱晃动,影响铠装的定型及外观质量。

2.4 成型模具的设计

按标准规定,金属带宽设计了4种,分别是13 mm、15 mm、20 mm和25 mm,因此铠装头转盘上的金属带导轮、滚压成型轮、导带夹板、猪尾和定型轮也必须设计符合这4种宽度的金属带使用,对应于表2中不同外径范围的电缆铠装。

成型模具的设计与金属带的宽度有关,导轮设计最简单,导轮的凹槽宽度与金属带的宽度一致即可;一对滚压成型轮的设计,它与联锁铠装成型的外观形状有关,将金属带压型为“S”形异型状,刚好可叠扣联锁在一起;设计制作难度最大的是猪尾和其上方的定型轮,由于它在联锁铠装实际成型中,不是与铠装盘成一平面,而是与联锁铠装的螺旋波纹槽基本一致,存在一定的角度,因此其横截面是一个异型状。

2.5 工艺实现

联锁铠装的绕包工艺与普通铠装相比,不只是要控制牵引和绕包的速度,同时还要严格控制金属带压型送带的速度,目前都可以通过先进的电气控制技术实现。

联锁工艺实现的关键点是联锁铠装的调整成型。首先根据铠装缆芯的外径,选择带宽。然后选择一套匹配并符合使用的导轮、滚压成型轮、导带夹板、猪尾和定型轮;其次在生产中,先将猪尾调整至缆芯中心位置,根据联锁管的成型情况,再调整猪尾和成型轮的角度,这个角度与螺旋波纹槽基本一致,通过旋转绕包将已成型的金属带在成型的联锁管上再次紧密定型。

3 结束语

建筑用联锁铠装电缆在工艺实现及操作上较复杂,但产品的性能和使用相比常规普通电缆具有显著优点。将其应用于建筑电气安装敷设中,既简化了安装工序,免去了布管穿线,又提高了施工效率,降低了工人的劳动强度,特别是在墙体埋管穿线敷设中,更显优势。此外,因避免了敷设安装中对电缆的损坏,故降低了电缆故障率,也减少了损失和浪费。

[1] UL 4-2008 Armored cable[S].

[2] UL 1569-2009 Metal-clad cables[S].

[3] CSA 22.2 No.131-2007 Type TECK90 cable[S].

[4] CSA 22.2 No.51-2009 Armored cables[S].

[5] UL 1072-2007 Medium voltage power cables[S].

[6] ANSI ICEA S-93-639(NEMA WC 74-2006) 5-46kV Shielded power cable for use in the transmission and distribution of electric Energy[S].

[7] ANSI ICEA S-104-696(September 2001) Standard for indoor-outdoor optical fiber cable[S].

[8] CECS 100-1998 套接扣压式薄壁钢导管电线管路施工及验收规范[S].

Developm ent of One K ind of Interlocking Armored Cable W iring Product

ZHANG Yong,CHENWei,YE De-zhi
(TBEA Apparatus Co.,Ltd.,Xinjiang Cable Company,Changji831100,China)

The article described R&D design and workmanship of interlocking steel armoured cable utilized in construction.The cable applies in electric installing and laying,with simplewiring process and free installation of cable duct and treading.It's such a good product that could enhanceworking efficiency and reduce labour intensity,whilst once installed in place.

interlock armored;armored cable;wire and cable;wire in construction;mounting and installation.

TM246

A

1672-6901(2014)03-0009-03

2013-10-22

张 勇(1972-),男,工程师.

作者地址:新疆昌吉市延安南路52号[831100].

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