W produkcji drutów i kabli skręcanie koncentryczne (splatanie regularne) i skręcanie wiązek to dwa podstawowe procesy skręcania, różniące się znacznie pod względem struktury, wydajności i scenariuszy zastosowań.
1. Różnice strukturalne: regularność a swoboda
Splot koncentryczny (splot regularny)
Struktura warstwowa: Z centralnym pojedynczym drutem jako rdzeniem, warstwy są spiralnie nawinięte na zewnątrz, tworząc koncentryczną strukturę okręgu. Liczba pojedynczych drutów w każdej warstwie jest stała (zwykle o 6 więcej niż w warstwach wewnętrznych), a sąsiednie warstwy mają przeciwne kierunki skrętu (np. naprzemienny kierunek S i Z).
Kontrola kierunku rozciągania: Moment obrotowy jest równoważony przez odwrotne skręcanie, aby zapobiec całkowitemu skręceniu linki. Na przykład, jeśli pierwsza warstwa jest spleciona w kierunku S, druga warstwa musi być spleciona w kierunku Z i tak dalej.
Typowe zastosowania: przewody kabli zasilających (np. skrętka miedziana/aluminiowa), okablowanie kabli średniego napięcia, zbrojenie kabli podmorskich itp.
Skręcenie pakietu
Nieregularna struktura: Wiele pojedynczych drutów jest skręconych jednocześnie w tym samym kierunku (np. wszystkie w kierunku S lub wszystkie w kierunku Z). Położenie pojedynczych drutów nie jest stałe, a warstwa zewnętrzna ma skłonność do nieregularnych kształtów.
Kierunek pojedynczego splotu: Wszystkie pojedyncze przewody są skręcone w tym samym kierunku, bez odwrotnego równoważenia.
Typowe zastosowania: Elastyczne kable wymagające dużej elastyczności, kable do podłączenia urządzeń mobilnych itp.
2. Porównanie wydajności: stabilność a elastyczność
Splot koncentryczny (splot regularny)
Silna stabilność mechaniczna:
Równowaga momentu obrotowego: Sąsiednie warstwy są splecione w przeciwnych kierunkach, tworząc „efekt spiralnego zazębienia”, podobny do zazębienia śrubowego, zwiększając tarcie międzywarstwowe 3-5 razy i skutecznie zapobiegając poślizgowi międzywarstwowemu podczas zginania.
Odporność na ciśnienie promieniowe: Zewnętrzne pojedyncze druty są osadzone w dolinach warstwy wewnętrznej, tworząc „samonapinającą się, zwartą” strukturę o współczynniku wypełnienia powyżej 0,9 (w porównaniu do zaledwie 0,75 w przypadku skrętki współkierunkowej), zdolnej wytrzymać ciśnienie promieniowe 10 MPa.
Doskonała wydajność elektryczna:
Homogenizacja pola elektrycznego: Zewnętrzne pojedyncze druty wypełniają doliny warstwy wewnętrznej, tolerancja powierzchni przewodnika jest kontrolowana w zakresie ± 0,1 mm (± 0,3 mm dla skrętki współkierunkowej), zmniejszając lokalne natężenie pola elektrycznego o 27%.
Stabilność impedancji: Odchylenie kąta linii śrubowej jest kontrolowane w zakresie ±0,5°, redukując wahania indukcyjności do poniżej 1% (5%-8% dla skrętki współkierunkowej).
Skręcone kable
Doskonała elastyczność:
Swobodny poślizg pomiędzy pojedynczymi drutami: Duży naddatek poślizgu pomiędzy poszczególnymi drutami podczas zginania, niski opór zginania, odpowiedni do scenariuszy częstego ruchu.
Długa trwałość zmęczeniowa przy zginaniu: Kable o odwrotnej skrętce nie wykazują pęknięć międzywarstwowych po 1000 zgięciach pod kątem ± 90°, podczas gdy kable współżyłowe pękają już po 300 zgięciach.
Niższa wytrzymałość mechaniczna:
Łatwe oddzielanie międzywarstw: Bez siły blokującej wynikającej z odwrotnego splotu taśmy stalowe są podatne na poślizg lub rozluźnienie warstwy pancerza podczas zginania.
Słaba odporność na ciśnienie promieniowe: Niski współczynnik wypełnienia, wysokie ryzyko odkształcenia promieniowego.
3. Scenariusze aplikacji: instalacja stała a scenariusze mobilne
Kable koncentryczne (skrętka regularna)
Kable do instalacji stałych: takie jak okablowanie budynków i podziemne linie przesyłowe energii, wymagające długotrwałej odporności na ciśnienie promieniowe i naprężenia mechaniczne.
Kable wysokiego napięcia: W kablach XLPE o napięciu 110 kV i wyższym zastosowano odwrotne skrętki, redukując wyładowania niezupełne z 5 pC do poniżej 1 pC, spełniając rygorystyczne wymagania izolacyjne.
Kable podmorskie: opancerzone drutem/taśmą stalową z odwróconym skrętem, odporne na ciśnienie wody i prądy oceaniczne.
Kable skręcone: Kable do sprzętu mobilnego: takie jak kable łączące ramiona robota i kable do oświetlenia scenicznego, wymagające częstego zginania i elastyczności.
Elastyczne kable i przewody: Zgodnie z normą GB/T 3956 w tym zastosowaniu stosowane są przewody typu linka 5 i 6, przy czym typ 6 jest bardziej elastyczny niż typ 5.
Okablowanie tymczasowe: takie jak kable połączeniowe sprzętu wystawienniczego, wymagające szybkiego montażu i demontażu.
4. Zasady projektowania: Równowaga momentu obrotowego a optymalizacja zginania
Splot koncentryczny (splot regularny)
Mechanizm eliminacji momentu obrotowego: Kontrolując kąt linii śrubowej (θ₁=θ₂) i skok (L₁=L₂) sąsiednich warstw, wielkości momentu obrotowego są równe, a kierunki są przeciwne, osiągając całkowity współczynnik anulowania momentu obrotowego wynoszący ponad 90%.
Optymalizacja pola elektrycznego: Zewnętrzne włókna monofilamentowe są osadzone w dolinach warstwy wewnętrznej, eliminując „kolczaste występy”, zmniejszając maksymalne natężenie pola elektrycznego powierzchni o 27%.
Strata
Zoptymalizowana wydajność zginania: Pojedyncze druty są skręcone w tym samym kierunku, co umożliwia swobodne przesuwanie się pomiędzy drutami podczas zginania i skutkuje niskim oporem na zginanie.
Dopasowanie wytrzymałości materiału: W warstwie zewnętrznej zastosowano drut ze stopu aluminium o wysokiej wytrzymałości, a w warstwie wewnętrznej zastosowano drut miedziany o wysokiej wytrzymałości. Maksymalna różnica naprężeń podczas zginania w obu kierunkach jest kontrolowana w granicach 10%.
Shenzhen Bendakang Cables Holding Co., Ltd. jest wiodącym producentem kabli specjalizującym się w badaniach i rozwoju, produkcji i dystrybucji przewodów elektrycznych, kabli elektroenergetycznych niskiego napięcia, kabli elektroenergetycznych średniego napięcia i kabli elektroenergetycznych bardzo wysokiego napięcia (500 KV), a także kabli komunikacyjnych. Przyjmujemy zamówienia i współpracę od klientów z całego świata.
