自承式柔性架空電纜設計及制造

武漢第二電線電纜有限公司 劉恒盛 董友志 王 權 侯偉強

本文主要采用大量的架空電纜來對老城區低壓線路進行升級和改造，該方式可以有效地降低老城區改造所需成本，可更好地適應城市老城區的復雜環境條件[1]。同時，在進行老城區的電力設施改造時，還需要優先考慮其實用性和安全性。這就需要采用高質量的設備，同時還需要注意對周圍環境的保護，確保改造工作的順利進行。為了保證電纜的安全性、柔軟性及耐候性等，需要采用符合相應標準的高質量電纜，并且在設計和施工過程中應充分考慮到這些因素。該公司設計了一款路燈照明用自承式柔性架空電纜，設計時和使用背景相結合，采用特殊的設計，具有優良的彎曲、耐候性能，可廣泛用于交流額定電壓1kV 及以下有柔軟要求的小區、路燈等場所照明線路的連接[2]。

1 路燈照明用自承式柔性架空電纜的結構設計

老城區路燈照明線路，需要考慮電纜的安全性、柔軟性及耐候性等。針對城市高層建筑密度不斷加大，地下空間資源不足，輸電走廊與綠化存在交叉的問題，可以采用新技術和新材料來解決。

一種可行的方案是采用埋地電纜技術。相比傳統的架空絕緣電纜，埋地電纜占用空間小，彎曲半徑小，可靠性高，同時能夠降低電磁輻射和故障率，減少對城市景觀的影響。

此外，為了保護綠化環境，可以采用特殊的防護措施，比如在電纜周圍鋪設防護層或使用植物覆蓋等方式來保護植被，從而實現綠化和輸電的共存。

總之，利用新技術和新材料，采用埋地電纜技術，并采取適當的防護措施，可以有效解決城市高層建筑密度增加和地下空間資源緊缺導致的建筑和綠化矛盾問題。采用自承式柔性架空電纜，為了提高電纜的傳輸容量及滿足彎曲半徑小的要求，電纜導體采用退火鋁合金導體；電纜的抗拉力及自身重量的承載較弱，退火鋁合金導體中心增加一根軟鋼絲繩進行重量承載。

導體的內絕緣采用耐溫105℃的柔軟高分子材料，使電纜導體的長期工作溫度可達90℃，提高了電纜的傳輸容量。

導體的外護套采用耐溫105℃、耐日光老化的高分子材料，與內絕緣105℃的柔軟高分子材料相適應，另一方面又保證了電纜的耐候性及電纜的柔軟性，起到了很好的保護作用。

這種結構穩定，運行安全可靠，彎曲半徑小，實際應用節省空間、敷設方便。該公司為客戶設計的型號為JKVLHGV-1 1×16mm2，電纜的結構圖如圖1所示，結構尺寸參數見表1。

表1 電纜結構尺寸參數

圖1 JKVLHGV-1 1×16mm2結構

2 產品生產工藝流程

直徑9.5mm 鋁合金桿→導體拉絲退火→導體絞合→絕緣擠出→外護套擠出。

3 各工序工藝及質量控制點

3.1 導體拉絲及絞制

GB/T 12527-2008《額定電壓1kV 及以下架空絕緣電纜》規定的16mm2鋁合金導體20℃時的直流電阻不大于2.217Ω/km，為了提高電纜的傳輸容量，根據客戶需求，本產品的導體采用滿足GB/T 3956-2008規定的16mm2鋁合金導體20℃時的直流電阻要求（不大于1.91Ω/km）。

考慮到電纜彎曲半徑小、拉斷力大，以及電纜自身重量的承載等要求，電纜導體采用符合GB/T 31840-2015規定的退火鋁合金導體。鋁合金導體拉絲后鋁合金絲直徑為1.85mm，公差范圍為－0.02～+0.02mm，并嚴格控制退火鋁合金單絲的抗拉強度。拉絲退火后鋁合金線表面光潔，不得有三角口、毛刺、裂紋、劃痕、機械損傷及油污等。

電纜導體由6根直徑1.85mm 的單線同心絞合，退火鋁合金導體中心增加一根結構為49/0.20mm 的軟鋼絲繩進行重量承載。

導體采用非緊壓絞合成型，線芯穩定柔軟，具有良好的耐腐蝕性，導電性能良好。表面光滑無毛刺、銳邊等瑕疵，節距均勻，無跳股、浮絲、缺根、斷絲現象，絞合后外徑為5.5mm。

3.2 內絕緣擠出

第一，內絕緣采用硬度為80A 的105℃柔軟聚氯乙烯絕緣料，顏色為黑色。該絕緣具有優異的機械性能、極好的低溫扭曲性能，加工性能好，工序簡單，特別適合作路燈照明用自承式柔性架空電纜內絕緣用。

第二，105℃軟聚氯乙烯絕緣的主要物理機械性能要求見表2。

表2 絕緣材料非電性試驗要求

第三， 模具的尺寸要嚴格控制，模芯孔徑要比導體直徑大0.5mm，而且同心度、裝配位置等都要符合要求。

第四，內絕緣標稱厚度1.2mm，其任一點的最小厚度不小于標稱厚度的90% (－0.1mm)。擠出機的溫度控制在130～175 ℃，以絕緣塑化良好且無氣孔為準。內絕緣擠出后的電纜外徑為7.9mm。

3.3 電纜外護套

第一，護套采用硬度為80A 的105℃耐候軟聚氯乙烯護套料，顏色為黑色。具有優異的機械性能、阻燃性能、極好的低溫扭曲和耐氣候老化性能，加工性能好，工序簡單，特別適合作路燈照明用自承式柔性架空電纜外護套用。

第二，護套主要物理機械性能見表3。

表3 護套材料非電性試驗要求

第三，外護套標稱厚度1.2mm，其任一點的最小厚度不小于標稱厚度的80%（－0.2mm）。擠出機溫度控制在130～175℃，擠出后的電纜外徑為10.2mm。

4 檢測結果

將JKVLHGV-1 1×16mm2電纜委托相關部門進行性能檢測，試驗結果見表4。

表4 產品主要性能檢測

5 結語

路燈照明用自承式柔性架空電纜經工藝試制，電氣及機械物理性能符合根據客戶需求編制的企業標準要求，產品現已具備批量生產能力，可應用于交流額定電壓1kV 及以下有柔軟要求的小區、路燈等場所照明線路的連接。