摘要：本文介紹一種簡單的設計異型導體模具的方法，通過借助計算機繪圖軟件，可以簡單、準確、快速地進行模具的配制，同時，也可以計算出相應的成纜直徑，從而能快速地求出電纜制造中其它輔料的用量。
關鍵詞：異型導體，五芯低壓電纜，模具設計，計算機繪圖計算
A method of designing the mold simple shaped conductor
xuepeng MIAO changjiang CHEN
Abstract:：This paper introduces a method of design of shaped conductor simple mould, by means of computer graphics software, can be simple, accurate, rapid mold preparation, at the same time, also can calculate the diameter of cable into the corresponding, which can be quickly obtained by other accessories cable manufacture in the amount of.
Keywords：shaped conductor, five core design of low-voltage cable, mould, computer graphics
computing
1 引言
關于低壓電力電纜的異形導體模具設計方面的文獻已有很多種方法，可是大部分較為復雜，有時候還需要解較多的多元多次方程，要經過大量的計算才能確定模具的最終尺寸，由于計算過程有很多近似值的使用，會存在很多誤差，對最后的結果也構成一定的影響，甚至設計出來的不符合生產的需要，針對此種情況，本文介紹一種較為簡單的設計異型導體模具的方法，供大家參考。
本文以低壓電力電纜YJV 0.6/1KV 4×95+50 中瓦型導體壓輥模具設計為例進行講解。
2 確定壓輥模具的截面積
在異形線芯的生產中，往往采用壓輥一次緊壓，所以緊壓系數比較大，根據經驗及本公司的實際情況，本文取填充系數 =0.84；考慮到所用銅材質較好和單線直徑處于正偏差時對截面的修正，取修正系數為0.97，具體計算壓輥模具截面見下式：
式中 —瓦形模具截面積； —為標稱截面積，即95
—填充系數，即0.84；
通過以上數據可以求出 =109.7 。
3 計算壓輥模具瓦形夾角
由于我們選用的是YJV 0.6/1KV 4×95+50 ，即一個中心緊壓圓形線芯和四個瓦形線芯圍繞結構，考慮到生產時四個瓦形線芯不能過于緊密，以免壓傷絕緣；還有生產實際的影響，取四個瓦形線芯的瓦形夾角均為 ，表示為 。
4 計算壓輥模具瓦形底弧圓角半徑 和兩側弧圓角半徑
在生產中，從節約材料，縮小外徑及降低成本的角度而言， 和 越小越好。但是如果數值太小，則會引起電場強度集中，同時也會因為尖角的存在對絕緣也有損傷。為了這對矛盾得以統一，我們采用下面公式來計算取值：
式中 —為標稱截面積，即95 ； —與導體幾何形狀及電壓等級有關的經驗系數，見表1：
電纜芯數
3芯 0.64 0.64
等4芯 0.85 0.54
不等4芯 0.80 0.60
表1
我們這里取
通過計算可得底弧圓角半徑 ；兩側弧圓角半徑 。
5 估算緊壓瓦形導體的內、外圓弧半徑
根據本例所用YJV 0.6/1KV 4×95+50電力電纜的相關標準及技術要求，我們運用相應的繪圖軟件可以大致地繪制出其成纜后的結構圖，如下
圖1 為YJV 0.6/1KV 4×95+50結構圖
首先參考GB12527—1990標準，取50 圓形緊壓導體直徑為8.2 ；再參考GB/T12706.1—2008標準，取50 圓形緊壓導體絕緣厚度為1.0 ；取95 線芯的絕緣厚度為1.1 。通過下式我們可以計算出瓦形導體的內圓弧半徑為：
外圓弧半徑可由下式估算：
代入相應的數據，可求得 。
6 運用計算機繪圖軟件進行數學模型的建立，并修正估計值
在這里我們用CAD軟件進行繪制，
以 進行95 瓦形導體截面的繪制，如下圖
圖2瓦形導體截面圖
考慮到線芯擠絕緣時，絕緣厚度的影響，故應將瓦形兩側邊應內各移動1.0 ，然后將底弧圓角半徑 ，兩側弧圓角半徑 代入，再將外圓弧向上移動1.0 （估計值，根據經驗，以后要調整的），如下圖（粗線部分）
圖3粗線部分
通過創建面域，可用CAD直接讀出面積為117.7488 ，但是其瓦形截面 =109.7 。
我們要求的誤差±10% ，遠遠大于我們要求的截面積，所以我們需要對其調整，在這里只需移動外圓弧即可，直至誤差在我們規定的范圍內。
通過不斷的調整發現，當 時，瓦形截面面積為109.715 ，和 =109.7 只相差0.015 ，所以滿足要求。
根據上述數值： ，底弧圓角半徑 ，兩側弧圓角半徑 。可以繪制出精確的瓦形模具結構圖，同時標注如下圖：
圖4 95 瓦形模具的結構與相應的尺寸
7 結束語
針對其他的異形導體線芯（3芯、3+1芯、4芯等），也可以用此種方法進行計算，并且還可用于計算耐火等有特殊用途的電纜。
該種方法準確、簡單、快捷， 對于電纜配模的初學者，容易接受和理解。（陳長江 苗雪鵬）
參考文獻：
【1】 GB/T12706.1—2008 擠包絕緣電力電纜擠附件。第一部分：額定電壓1kv（Um=1.2kv）電纜
【2】 GB/T3956—2002 電纜導體
【3】 GB/T12527—1990額定電壓1kv及以下架空絕緣電纜
【4】 顧坤林.一種新的異形導體模具設計方法.電線電纜.2003（1）：20—22.
