와이어 및 케이블 제조에서 동심 연선(일반 연선)과 번들 연선은 두 가지 핵심 연선 공정으로, 구조, 성능 및 적용 시나리오가 크게 다릅니다.
1. 구조적 차이: 규칙성 대 자유성
동심 연선(일반 연선)
계층 구조: 중앙의 단일 와이어를 코어로 하여 계층이 바깥쪽으로 나선형으로 감겨 동심원 구조를 형성합니다. 각 층의 단일 와이어 수는 고정되어 있으며(일반적으로 내부 층보다 6개 더 많음) 인접한 층은 반대 방향의 연선 방향(예: S 방향과 Z 방향이 교대로 나타남)을 갖습니다.
신축 방향 제어: 역방향 연선으로 토크의 균형을 맞춰 전체 케이블 비틀림을 방지합니다. 예를 들어, 첫 번째 레이어가 S 방향으로 연선된 경우 두 번째 레이어도 Z 방향으로 연선되어야 합니다.
일반적인 응용 분야: 전력 케이블 도체(예: 구리/알루미늄 연선), 중전압 케이블 케이블링, 해저 케이블 외장 등
묶음 좌초
불규칙한 구조: 여러 개의 단일 와이어가 동일한 연선 방향(예: 전체 S 방향 또는 전체 Z 방향)으로 동시에 연선됩니다. 단일 와이어의 위치는 고정되어 있지 않으며 외부 레이어는 불규칙한 모양이 되기 쉽습니다.
단일 연선 방향: 모든 단일 와이어는 역방향 균형 설계 없이 동일한 방향으로 연선됩니다.
일반적인 응용 분야: 높은 유연성이 요구되는 유연한 케이블, 모바일 장치 연결 케이블 등
2. 성능 비교: 안정성과 유연성
동심 연선(일반 연선)
강력한 기계적 안정성:
토크 균형: 인접한 레이어는 헬리컬 기어 맞물림과 유사한 "나선형 맞물림 효과"를 생성하기 위해 반대 방향으로 꼬여 있어 층간 마찰을 3~5배 증가시켜 굽힘 중에 층간 미끄러짐을 효과적으로 방지합니다.
방사형 압력 저항: 외부 단일 와이어는 내부 레이어 밸리에 내장되어 충전 계수가 0.9 이상(동방향 연선의 경우 0.75에 불과)인 "자체 조임형 밀집형" 구조를 형성하며 10MPa 방사형 압력을 견딜 수 있습니다.
우수한 전기적 성능:
전기장 균질화: 외부 단일 와이어가 내부 레이어 밸리를 채우고 도체 표면 공차가 ±0.1mm(동방향 연선의 경우 ±0.3mm) 이내로 제어되어 국부 전기장 강도가 27% 감소합니다.
임피던스 안정성: 나선 각도 편차는 ±0.5° 이내로 제어되어 인덕턴스 변동을 1% 미만(동방향 연선의 경우 5%-8%)으로 줄입니다.
연선 케이블
탁월한 유연성:
개별 와이어 사이의 자유로운 미끄러짐: 굽힘 중 개별 와이어 사이의 큰 미끄러짐 허용, 낮은 굽힘 저항, 빈번한 이동 시나리오에 적합합니다.
긴 굽힘 피로 수명: 역연선 케이블은 ±90°에서 1000번 구부려도 층간 균열이 나타나지 않는 반면, 공동 연선 케이블은 300번만 구부려도 끊어집니다.
낮은 기계적 강도:
쉬운 층간 분리: 역연선의 연동력이 없으면 강철 스트립은 굽힘 중에 미끄러지거나 갑옷 층이 느슨해지기 쉽습니다.
약한 방사형 압력 저항: 낮은 필러 계수, 방사형 변형 위험이 높습니다.
3. 애플리케이션 시나리오: 고정 설치 대 모바일 시나리오
동심 연선 케이블(일반 연선)
고정 설치 케이블: 건물 배선 및 지하 송전선과 같이 방사상 압력 및 기계적 응력에 대한 장기적인 저항이 필요합니다.
고전압 케이블: 110kV 이상의 XLPE 케이블은 역연선을 사용하여 부분 방전을 5pC에서 1pC 미만으로 줄여 엄격한 절연 요구 사항을 충족합니다.
해저 케이블: 역연선 강철 와이어/테이프를 사용하여 수압과 해류에 저항합니다.
연선 케이블: 모바일 장비 케이블: 로봇 팔 연결 케이블, 무대 조명 케이블 등 잦은 구부림과 유연성이 요구됩니다.
유연한 케이블 및 전선: GB/T 3956 표준에 따르면 유형 5 및 6 연선 도체가 이 애플리케이션에 사용되며 유형 6은 유형 5보다 더 유연합니다.
임시 배선: 전시 장비 연결 케이블과 같이 빠른 설치 및 분해가 필요합니다.
4. 설계 원칙: 토크 균형과 굽힘 최적화
동심 연선(일반 연선)
토크 상쇄 메커니즘: 인접한 층의 나선 각도(θ₁=θ2)와 피치(L₁=L2)를 제어하여 토크 크기는 동일하고 방향은 반대가 되어 전체 토크 상쇄율 90% 이상을 달성합니다.
전기장 최적화: 외부 모노필라멘트가 내부 레이어 밸리에 내장되어 "뾰족한 돌출부"를 제거하고 최대 표면 전기장 강도를 27% 줄입니다.
좌초
최적화된 굽힘 성능: 단일 와이어가 동일한 방향으로 연선되어 굽힘 중에 와이어 사이가 자유롭게 미끄러질 수 있으며 굽힘 저항이 낮습니다.
재료 강도 매칭: 외부 레이어는 고강도 알루미늄 합금 와이어를 사용하고 내부 레이어는 고인성 구리선을 사용합니다. 양방향 굽힘 시 최대 응력 차이는 10% 이내로 제어됩니다.
Shenzhen Bendakang Cables Holding Co., Ltd.는 전선, 저압 전력 케이블, 중압 전력 케이블, 초고압 전력 케이블(500KV) 및 통신 케이블의 R&D, 생산 및 유통을 전문으로 하는 선도적인 케이블 제조업체입니다. 우리는 전 세계 고객의 주문과 파트너십을 환영합니다.
