纤维增强树脂基复合芯软型铝绞线外层铝型线结构设计的简易方法

碳纤维复合芯软铝绞线是一种新型的节能导线，它是以碳纤维复合芯为承载线芯，外层由软铝型线绞合而成，比同外径钢芯铝绞线面积增加了28%左右，具有载流量大、低弧垂、低线损的特点，是具有良好发展前景的导线。

导线中的外层铝型线采用退火处理，其中型线的结构设计最为关键，是影响导线直流电阻和结构用量的主要因素，下面我就着重对型线的结构设计进行探讨。

碳纤维复合芯软铝绞线没有固定条条框框的约束，就赋予了我们更大的设计空间，但它又有着一定的规律，我从两个不同的方面进行分析和探讨。为了叙述方便，以JLRX/T-240/28为例。

1、内外层型线面积不同时(已知导线的面积为240

，导线直径为18.8mm)

需对型单线的面积和根数进行确认，并且要合理分配内外层的型线根数。内外层的型线根数不易过多，设计原则以便于绞制为准，(如图1所示)如果型线根数过多，则会使型线的母线长(A)大于弧长(B)，绞制过程中易发生型线翻身的现象。如果型线根数过少，则会使型线的弧长过大，易与穿线嘴发生摩擦，损伤型线。对于此规格的导线，6+10结构及8+10结构较为合适。

图1

以6+10结构为例(内层6根，外层10根)：

复合芯的直径为6.0mm，则内层铝层直径为(18.8+6.0)/2=12.4mm。利用AUTOCAD进行图形绘制，由于内层型线是6根，则型线圆心角为60°，如图2所示：

图2

外层型线是10根，直径为18.8，则型线的圆心角为36°。如图3所示：

图3

根据经验，倒圆角可在0.4-1.0之间取值。因为型线在拉制的过种中面积会损失5%左右，绞制过程中型线面积也会损失5%左右，所以要保证型线的设计面积是标称面积的1.1倍以上，方能保证导线的面积和电阻满足要求。

2、且内外层型线相当圆直径相同(已知导线的面积为240

，导线直径为18.8mm)内外层型线结构以6+10为例，则每根型线面积为15

，考虑到有10%的面积损失，则拉制前的铝型线总截面为240÷0.9=266.7

则内层铝层直径为

外层铝层直径

如图4所示：

图4

经过AUTOCAD计算后，内外层型线面积为16.36

，在设计拉丝模具时可参照此面积进行设计。

型线绞制后，导线的填充系数将达到0.95以上，则导线内层直径d1计算如下：

内层型线的面积为：

240

÷16×6÷0.95=94.74

则内层型线直径为：

导线外层直径d2计算如下：

内层型线的面积为：

240

÷16×10÷0.95=157.9

则内层型线直径为：

绞制过程中需用聚晶模对绞层进行紧压，内层模具孔径为12.5mm，外层模具孔径为18.9mm，方可满足导线直径和面积的要求。绞制完成后的成品结构图如下：

经过AUTOCAD软件计算后，导线内外层型线面积为15.46

。

在设计型线时，不能按照标称面积进行型线结构设计，要充分考虑型线的特殊性，将拉丝、绞制中的损失充分考虑在内，方能生产出合格的型线产品。

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标题:纤维增强树脂基复合芯软型铝绞线外层铝型线结构设计的简易方法