1、型線同心絞特高強度鋼芯軟鋁導線梯形鋁線的角度設計張永仲(江蘇東峰電纜有限公司，江蘇 無錫 214251)摘要：本文介紹了型線同心絞特高強度鋼芯軟鋁導線（JLRX/EST）的材料要求、生產工藝及產品的結構和性能要求。本文重點在于推導出梯形鋁線的角度設計計算公式。 關鍵詞：型線；軟鋁導線；鋼芯；特高強度Angle design of trapezoidal aluminium wire for overdead aluminium conductor with formed wire, concentric lay, extra-high strength steel wires reinforc

2、edZHANG Yong-zhong(Jiangsu Dongfeng Cable Co., Ltd., Wuxi 214251, China)Abstract: This article introduced material requirment, production procecess and product structure and property requirment for overdead aluminium conductor with formed wire, concentric lay, extra-high strength steel wires reinfor

3、ced. The key point of the article is in deriving the formula of angle design for trapezoidal aluminium wires.Keywords: formed wire; soft aluminium conductor; steel core; extra-high strength一、引言型線同心絞特高強度鋼芯軟鋁導線由特高強度的鋼芯和梯形軟鋁線絞合而成，其鋼芯的強度比GB/T 1179-2008中G3A的強度更大，軟鋁線的導電率達63%。其設計理念是軟鋁僅起導電作用，經過處理的超高強度鋼芯起整根導

4、線的承力作用。因其充分發揮了鋁、鋼材料的各自性能優勢，產品節能、增容、弛度低、抗冰雪能力強、自阻尼特性好等優勢非常明顯。 本文結合本公司開發該產品的經驗，闡述該產品的結構及性能要求、材料要求和生產工藝。二、型號表示型線同心絞特高強度鋼芯軟鋁導線的型號為JLRX/EST，其中JL表示鋁線絞合，R表示軟線，X表示型線，EST表示特高強度鋼線。三、產品結構及性能要求型線同心絞超高強度鋼芯軟鋁導線目前沒有行業標準，主要是參照ASTM B857-09編制，但是鋼芯的強度和軟鋁線的導電率的要求更高，具體要求將在后面的內容中敘述。下表是我公司根據該產品所需要的鋼芯強度和軟鋁線的導電率，參照ASTM B857

5、-09編制的產品結構及性能要求。表1 JLRX/EST的結構和性能要求四、材料要求 1、鋼絲EST特高強度鋼絲的抗拉強度達到1770MPa以上，1%伸長應力達到1550MPa以上。 2、鋁桿采用A6鋁桿，但是由于退火后的鋁線，其導電率要達到63IACS，因此，鋁錠的化學成分的控制是非常重要的，尤其是硅和鐵含量的控制。 五、生產工藝本公司梯形鋁線的生產采用拉制方式，退火采用罐式退火，絞線采用框絞機。其拉制和絞合生產工藝在型線的拉制與絞合工藝及型線同心絞架空導線的結構設計中已有詳細介紹，退火工藝與圓鋁線的退火沒有區別，這里不再贅述。關于梯形鋁線的角度設計，型線同心絞架空導線的結構設計的作者是采用經

6、驗方法，本文根據理論推導，提出一種更準確實用的方法。如下所述。1、 梯形鋁線角度設計計算公式的推導圖1為沿絞線軸向某層梯形鋁線的橫截面圖。任取一經過梯形鋁線兩條直邊的圓柱體，設其直徑為D。在橫截面上，圓柱體與某根梯形鋁線兩直邊的交點分別為A、B，圓弧AB 的中點為O。經過O點，沿該根梯形鋁線的軸向取一橫截面，如圖2。在此一橫截面上，圓柱體與該根梯形鋁線兩直邊的交點分別為A、B。展開在一個平面上，則成為一個直角三角形，如圖3。圖中為梯形鋁將圓弧OA、OA'線絞合時的絞合角。的長度分別為a、a。由圖3，可有（1）式成立： 設圓弧OA、OA'a= a'2=a+ctg (1)

7、sin12ctg （2） 22如果足夠大，則+ctg1+于是：a=a(1+k) (3)式中k為該層鋁線的絞入率。在圖2中，為梯形鋁線的角度，則有：a=D*/4 (4)由（3）和（4）得到：a= D*/4*(1+k) (5)在圖1中，設該層梯形鋁線的根數為n，當絞合間隙為0時有：a=D/(2n) (6)由（5）和（6）得到：D*/4*(1+k)= D/(2n) (7)簡化（7）式得到：=2 （8） n(1+k)在設計時，可根據產品標準中該層梯形鋁線的最小絞合節徑比來計算梯形鋁線的角度，實際角度可比計算角度略大或略小。如果實際角度比計算角度過小，則絞合時間隙比較大；如果實際角度比計算角度過大，絞合

8、時鋁線可能會隆起。圖1 圖2圖32、應用舉例以JLRX/EST-240/40為例。該絞線中，梯形鋁線的總根數為18根，我們確定內層根數為8根，絞合節徑比為10-14；外層根數為10根，絞合節徑比為10-16。由于內外層最小絞合節徑比均為10，查電線電纜手冊（第一冊）表7-2-1得對應絞入系數為1.048,因此絞入率為0.048。則內層梯形鋁線的角度為2=42.94°，實際取43.0°。 8*(1+0.048)外層梯形鋁線的角度為六、結束語 2=34.35°，實際取34.3°。 10*(1+0.048)型線同心絞特高強度鋼芯軟鋁導線（JLRX/EST）的結構比較簡單，其技術難點主要在于梯形鋁線的拉制，由于前文介紹的兩篇文章中已有比較詳細的闡述，本文未再重復。本文的重點在于推導出梯形鋁線角度的設計計算公式，對前兩篇文章是一個