SZSZ 绞合绞合

安徽省安徽省 **** 电缆有限公司电缆有限公司

SZ SZ 绞大约在上世纪绞大约在上世纪 60 60 年代已有报导年代已有报导 , , 首先是首先是 在话缆制造工艺流水线上被人们所采纳在话缆制造工艺流水线上被人们所采纳 , 80 , 80 年代已年代已有有 100 100 多条串联多条串联 SZ SZ 对绞和单元绞生产线在成功地对绞和单元绞生产线在成功地运行运行 , , 与传统的绞合方法相比与传统的绞合方法相比 , SZ , SZ 绞大大提高了生绞大大提高了生产效率产效率 , , 降低了生产成本降低了生产成本 , , 生产出的电话电缆符合生产出的电话电缆符合所有的适用标准所有的适用标准 , , 以及以及 REA REA 标准标准 CFR7 CFR7 第第 1755 1755 条条 ( ICEA 52842608- 1988) ( ICEA 52842608- 1988) 更严格的串音要求 。更严格的串音要求 。 SZ SZ 绞不但在话缆工艺中加以采用绞不但在话缆工艺中加以采用 , , 在目前光缆生产在目前光缆生产中中 , , 不论是层绞、中心束管、骨架式和不论是层绞、中心束管、骨架式和 U U 形槽式形槽式 , , 全部采用了全部采用了 SZ SZ 绞绞 , , 在国内外光缆和话缆的设备制在国内外光缆和话缆的设备制造厂已可成套的供应这种设备造厂已可成套的供应这种设备 , , 从制造到应用都从制造到应用都 很成熟。很成熟。

目前在国内的电力电缆和电气装备电缆很少见目前在国内的电力电缆和电气装备电缆很少见SZSZ 绞的产品面世。绞的产品面世。 SZ SZ 绞不但可以提高生产率绞不但可以提高生产率 , , 设备简单设备简单 , , 转动部分很小、很轻转动部分很小、很轻 , , 设备安装都可不设备安装都可不做基础做基础 , , 既可节省巨大的转动绞笼和多段式绞笼既可节省巨大的转动绞笼和多段式绞笼 , , 又可降低了巨大的能耗和投资又可降低了巨大的能耗和投资 , , 对电缆制造厂来说对电缆制造厂来说 ,, 经济效益是明显的。经济效益是明显的。 在国内对电力电缆和电气装备电缆来说在国内对电力电缆和电气装备电缆来说 , , 老标老标准对绞线和成缆都有绞向的规定准对绞线和成缆都有绞向的规定 , , 如绞线规定外层如绞线规定外层绞向为左向绞向为左向 , , 其它各层方向相反其它各层方向相反 ; ; 对成缆则规定外对成缆则规定外层绞向为右向层绞向为右向 , , 其它各层方向相反其它各层方向相反 , , 而现在的产品而现在的产品标准都等效地采用标准都等效地采用 IEC IEC 标准了标准了 , , 对绞线和成缆都对绞线和成缆都没有绞向的规定没有绞向的规定 , , 因此因此 , , 采用采用 SZ SZ 绞是不违反标准绞是不违反标准的。的。

对于电力电缆、控制电缆、信号电缆等对于电力电缆、控制电缆、信号电缆等固定敷设的电缆固定敷设的电缆 , , 和一些不承受拉力而要和一些不承受拉力而要求柔软的电气装备电缆而言求柔软的电气装备电缆而言 , , 采用采用 SZ SZ 绞绞更为合适更为合适 , , 而这些电缆在国外先进国家电而这些电缆在国外先进国家电缆制造厂早已采用缆制造厂早已采用 SZ SZ 绞了绞了 , , 典型的应用典型的应用是大长度的海底电力电缆是大长度的海底电力电缆 ,, 以及用于绝缘线以及用于绝缘线芯的外屏蔽层的制造。它大大地减少了电芯的外屏蔽层的制造。它大大地减少了电缆接头数量缆接头数量 , , 减少了潜在的故障减少了潜在的故障 , , 增加了增加了电缆的长度电缆的长度 , , 而且而且 SZ SZ 绞电缆在敷设和施绞电缆在敷设和施工方面也不存在问题工方面也不存在问题 ..

　　 SZ SZ 绞的原理绞的原理 对绞制的绞向而言对绞制的绞向而言 , , 目前有两种目前有两种 , , 一是左向一是左向 , , 形似形似““ S”S” 又称又称 S S 向向 ; ; 二是右向二是右向 , , 形似“形似“ Z”Z” 又称又称 Z Z 向向 , , 故故 SSZZ 绞也可称为左右向绞。绞也可称为左右向绞。 SZ SZ 绞的形成如图绞的形成如图 1 1 所示。所示。

图图 11 　　 SZ SZ 绞合原理图绞合原理图 　　 图图 1 1 中中 ,A,A 、、 B B 两点不动两点不动 , C , C 点如顺时针旋转点如顺时针旋转 , , 则在则在 AC AC 间形成间形成 S S 向向 ; ; 在在 CB CB 间形成间形成 Z Z 向。当电缆按一定的速度向向。当电缆按一定的速度向前运动前运动 , , 如果在如果在 B B 点加一绕包装置将点加一绕包装置将 ZZ 向固定向固定 , , 电缆向前电缆向前走一定距离后走一定距离后 , , 使使 C C 再按逆时针旋转再按逆时针旋转 , , 这时在这时在 CB CB 间就形间就形成了成了 S S 向向 , , 而在而在 AC AC 间就应形成间就应形成 Z Z 向向 , , 由于由于 AC AC 间原为间原为 S S 向破劲为向破劲为 0, 0, 这样由于这样由于 C C 点的往复旋转在电缆上形成了点的往复旋转在电缆上形成了 SZ SZ 绞合绞合 (( 在在 CB CB 位置间位置间 )) 。。 C C 点转动角一般小于点转动角一般小于 360°(360°( 约为约为 2270°) , 70°) , 转动速度约为转动速度约为 600 r/m in600 r/m in 。。

电力电缆用的电力电缆用的 SZ SZ 绞制设备基本上有三种型式绞制设备基本上有三种型式 , , 如表如表 1 1 所所列。列。

　除表中所列型式之外 , 尚有螺旋式、摇摆式、双呼吸式和往复移动绞合模式等 , 但基本原理都是一样的 , 所不同的是储线长度不一样 , 如管式储线机 ,为了加长储线长度可以作成几节串联。

　　电力电缆用电力电缆用 SZ SZ 绞大部分是双扭绞式和夹紧式。绞大部分是双扭绞式和夹紧式。 双扭绞式与护套挤出组成串联生产线双扭绞式与护套挤出组成串联生产线 , , 先把线芯引到一个平先把线芯引到一个平台上台上 (( 一般情况下上面有储线器以便于不停车接头一般情况下上面有储线器以便于不停车接头 ) , ) , 再引到再引到挤出机前长度约挤出机前长度约 500500 ～～ 600mm 600mm 的双绞合头的双绞合头 , , 经包带后经包带后 (( 一一般为两个包带头般为两个包带头 ) ) 进入挤出机的机头进入挤出机的机头 , , 绞合部分示意图如图绞合部分示意图如图2 2 所示所示

德国德国 FR ISCH FR ISCH 制造的制造的 SZSZ双扭绞式 ，用于电力电缆双扭绞式 ，用于电力电缆 22 ～ ～ 5 5 芯芯 , 1. 5, 1. 5 ～ ～ 16 mm 2 16 mm 2 成缆及护套串联生产线成缆及护套串联生产线 ,,最大线速度为最大线速度为 200 m /m in200 m /m in 。。

夹紧履带式是适用于大截面电力电缆夹紧履带式是适用于大截面电力电缆 , , 欧洲大部分国家多采用欧洲大部分国家多采用刚性大的实心导线刚性大的实心导线 , , 线芯较硬线芯较硬 , , 故采用履带式旋转牵引并进行故采用履带式旋转牵引并进行 SZ SZ 成缆。这种履带不但要将电缆拉出来成缆。这种履带不但要将电缆拉出来 , , 还要进行左右旋转还要进行左右旋转 , , 以形以形成成 SZ SZ 绞合。履带夹子装有软质塑料或橡皮绞合。履带夹子装有软质塑料或橡皮 , , 不但要夹住电缆不但要夹住电缆 , , 还要防止损伤绝缘。它可生产截面为还要防止损伤绝缘。它可生产截面为 2525～ ～ 300 mm 2 300 mm 2 电缆电缆 , , 一一般海底电缆就是这种设备生产的般海底电缆就是这种设备生产的 , , 它和挤出机串联组成了大截面它和挤出机串联组成了大截面电力电缆生产线。电力电缆生产线。 管式储线机是专为将一层导线绞制在一个中心元件上而设计的管式储线机是专为将一层导线绞制在一个中心元件上而设计的 ,, 或在电缆绝缘层外绞合一层金属屏蔽或同心接地线。它由固定的或在电缆绝缘层外绞合一层金属屏蔽或同心接地线。它由固定的分线板储线管和转动的分线板组成。储线管与分线板两者以交替分线板储线管和转动的分线板组成。储线管与分线板两者以交替方向同步转动方向同步转动 , , 通常转动通常转动 22～ ～ 8 8 转以后再反向转动转以后再反向转动 , , 当线芯离开当线芯离开储线管时储线管时 , , 在中心导线或绝缘线芯上就形成了在中心导线或绝缘线芯上就形成了 SZ SZ 绞的绞层。这绞的绞层。这种设备最早用于光缆种设备最早用于光缆 , , 在国内电工制造厂已大量生产在国内电工制造厂已大量生产 , , 并已成功并已成功地获得了应用。在国外不但用它来进行光缆成缆或对绞地获得了应用。在国外不但用它来进行光缆成缆或对绞 , , 以及同以及同心屏蔽层的绞制心屏蔽层的绞制 , , 并且用它进行信号电缆和控制电缆的绞合。信并且用它进行信号电缆和控制电缆的绞合。信号电缆和控制电缆都是小截面多芯电缆号电缆和控制电缆都是小截面多芯电缆 , , 要分层成缆要分层成缆 , , 根据电缆根据电缆芯数分成几层芯数分成几层 , , 如如 1+ 61+ 6 为一层为一层 ; 2+ 8; 2+ 8 、、 3+ 93+ 9 、、 1+ 6+ 12 1+ 6+ 12 为二层为二层 ;; 1+ 6+ 12+18 1+ 6+ 12+18 为三层为三层 , , 据文献介绍据文献介绍 , , 国外串联两组管式储线机可国外串联两组管式储线机可以绞合以绞合 30 30 芯芯 (4+ 10+ 16) (4+ 10+ 16) 以下的电缆。以下的电缆。

　一般情况下　一般情况下 , , 利用管绞、笼绞、框绞或利用管绞、笼绞、框绞或盘绞成缆盘绞成缆 , , 很难与护套挤制组成串联生产很难与护套挤制组成串联生产线线 , , 而采用了而采用了 SZ SZ 绞可以很方便地与挤出绞可以很方便地与挤出机组成串联生产线机组成串联生产线 ,, 降低了损耗降低了损耗 , , 提高了生提高了生产效率产效率 , , 节省了工作场地和能源消耗节省了工作场地和能源消耗 , , 是是一举多得的。一举多得的。

SZ—ZSSZ—ZS双层绞合（成缆）机双层绞合（成缆）机意大利 Cortinovis 公司

过去：过去： 多芯铜导体绝缘软电缆线芯成缆是在笼绞多芯铜导体绝缘软电缆线芯成缆是在笼绞挤框绞机或盘绞机上完成的。由于这些机挤框绞机或盘绞机上完成的。由于这些机器的转速和线速度（器的转速和线速度（ m/minm/min ）的限制，护）的限制，护套操作必须分作二步才能完成。这样的工套操作必须分作二步才能完成。这样的工艺流程和一步法加挤出机的生产线相比，艺流程和一步法加挤出机的生产线相比，需要双倍的操作，形成了高的费用（在二需要双倍的操作，形成了高的费用（在二步法中每步都要有收线和放线装置）。由步法中每步都要有收线和放线装置）。由于多台的收线和放线，除占用了很大面积于多台的收线和放线，除占用了很大面积外，还增加了生产费用。外，还增加了生产费用。

将来：将来： 利用利用 S-ZS-Z 工艺生产绝缘软电缆，（由于标准中对工艺生产绝缘软电缆，（由于标准中对成缆的绞合方向未做规定），是可以用于电缆的成缆的绞合方向未做规定），是可以用于电缆的生产中，直到现在，这种工艺的需求还是滞后的。生产中，直到现在，这种工艺的需求还是滞后的。 为了稳定每个为了稳定每个 S-ZS-Z 层结构，（维持一定的形层结构，（维持一定的形 状，满足挤出护套的要求），可以按正常的办状，满足挤出护套的要求），可以按正常的办 法，在法，在 S-ZS-Z 层间加入一定数量的垫芯即可，这样层间加入一定数量的垫芯即可，这样 的生产可以不降低电缆的柔软性和使用价值。的生产可以不降低电缆的柔软性和使用价值。

CortinovisCortinovis 公司采用二个公司采用二个 S-ZS-Z 装置串联放装置串联放置，有二层导电线芯可以生产控制电缆置，有二层导电线芯可以生产控制电缆（利用相反绞向去稳定内层或线芯。因此，（利用相反绞向去稳定内层或线芯。因此，其名字称作其名字称作 SZ-ZSSZ-ZS 装置和工艺）。装置和工艺）。 CortinovisCortinovis 公司的公司的 SZ-ZSSZ-ZS 生产线由一对生产线由一对 SSZ-ZSZ-ZS 绞合机，加上一台挤出机串联组成，绞合机，加上一台挤出机串联组成，二者操作由一台单独的计算机控制和操纵，二者操作由一台单独的计算机控制和操纵，像一台单机一样。像一台单机一样。

SZ-ZSSZ-ZS 装置含有：分别驱动的同心式装置含有：分别驱动的同心式 S-ZS-Z 装置，因装置，因此具有不同的成缆节距，瞬间反向和正向、按照要此具有不同的成缆节距，瞬间反向和正向、按照要求加以控制。求加以控制。 第一个装置：电缆的内层线芯采用正向（通过第一第一个装置：电缆的内层线芯采用正向（通过第一个个 S-ZS-Z过程）。过程）。 第二层成缆：在第一层成形后，（使用第二个第二层成缆：在第一层成形后，（使用第二个 S-ZS-Z装置）将导电线芯线绕到第一层的线芯上，线芯采装置）将导电线芯线绕到第一层的线芯上，线芯采用反向转动，（因此称作用反向转动，（因此称作 SZZSSZZS）。）。 由于第二层很快“固定”线芯成型，于是就消除了由于第二层很快“固定”线芯成型，于是就消除了必要的中间垫层立即挤上护套。隔一段距离（约几必要的中间垫层立即挤上护套。隔一段距离（约几个个 cmcm）立刻挤上护套，固定在转动的理想的形状）立刻挤上护套，固定在转动的理想的形状和条件下，这是电缆理想的形状。和条件下，这是电缆理想的形状。

在一步法连续的工艺过程中，按照挤出机的能力配置，已成为可能。在一步法连续的工艺过程中，按照挤出机的能力配置，已成为可能。省却了庞大的，多余的占地和安装时间，使生产能立即开工，全部的省却了庞大的，多余的占地和安装时间，使生产能立即开工，全部的生产时间很明显地减少了。生产时间很明显地减少了。 制造的产品能马上准备好并交付使用（通过一步法使用的自动收线机制造的产品能马上准备好并交付使用（通过一步法使用的自动收线机装置）。装置）。 在此设备上强有力地降低了投资费用（在此设备上强有力地降低了投资费用（ SZ-ZSSZ-ZS 一步法机器的价值远远一步法机器的价值远远低于盘绞机，其中的放线和收线，都可以不同）。低于盘绞机，其中的放线和收线，都可以不同）。 通常通过一个大的组合装置提供导体或线芯，一个大的鼓形容器，通通常通过一个大的组合装置提供导体或线芯，一个大的鼓形容器，通常可装常可装 60-70Km60-70Km 长的导体。因此，要求每长的导体。因此，要求每 1010 个小时才更换一次。个小时才更换一次。 显著地减少了电力、人力和各种生产费用（没有繁重的搬运，不需要显著地减少了电力、人力和各种生产费用（没有繁重的搬运，不需要双倍和三倍的复绕，恰恰只用一个人来操作整个生产线）。双倍和三倍的复绕，恰恰只用一个人来操作整个生产线）。 在生产环流中没有更多的操作者和周围的人员，这就减少了噪在生产环流中没有更多的操作者和周围的人员，这就减少了噪 声和空气的流动，粉尘的扩散和动力的消耗。声和空气的流动，粉尘的扩散和动力的消耗。 生产速度显著地增加四倍，（生产典型的速度是生产速度显著地增加四倍，（生产典型的速度是 120m120m ／／ minmin），）， 因此具有高的生产率。因此具有高的生产率。 对于对于 1+61+6 ，， 3+93+9 （对应是二层结构和（对应是二层结构和 1+6+121+6+12 也是两层结构），范围也是两层结构），范围从从 0.75-2.5mm20.75-2.5mm2 。用反向成缆的节距可降低到电缆直径的。用反向成缆的节距可降低到电缆直径的 1.51.5 倍倍 （此节距长度适用于最柔软的电缆生产）。（此节距长度适用于最柔软的电缆生产）。

电线电缆屏蔽的电线电缆屏蔽的 SZ SZ 绞绞 电缆的屏蔽主要用途是接地电缆的屏蔽主要用途是接地 , , 使整根电缆可以多点安全接地使整根电缆可以多点安全接地 ,, 另一用途是屏蔽电场另一用途是屏蔽电场 , , 防止电磁波的干扰防止电磁波的干扰 , , 较多用于电缆较多用于电缆线芯分相屏蔽线芯分相屏蔽 , , 军用电子装置用线缆军用电子装置用线缆 ((射频电缆射频电缆 )) 、家用电、家用电器用线等电磁波的屏蔽器用线等电磁波的屏蔽 ; ; 在软电缆中既有安全接地的作用在软电缆中既有安全接地的作用 , , 又有一定的耐弯曲的机械性能又有一定的耐弯曲的机械性能 , , 如矿用电缆和船用电缆等。如矿用电缆和船用电缆等。 为达到上述功能一般采用绕包和编织的型式。为达到上述功能一般采用绕包和编织的型式。 绕包设备通常多用两段的笼绞或框绞绕包设备通常多用两段的笼绞或框绞 , , 一般为一般为 60 60 盘或盘或 72 72 盘盘 , , 先进一点是用盘绞。先进一点是用盘绞。 舰船用电缆较多的是采用编织型式舰船用电缆较多的是采用编织型式 , , 特别是用于军用电线电特别是用于军用电线电缆等小规格产品。金属编织机规格有缆等小规格产品。金属编织机规格有 1616 、、 2424 、、 32 32 和和 48 48 锭锭 , , 锭子转速最高一般为锭子转速最高一般为 60 ~120r/m in, 60 ~120r/m in, 每每 8 8 小时仅能生小时仅能生产电线电缆约产电线电缆约 200 ~400m , 200 ~400m , 是电缆设备效率最低的一种是电缆设备效率最低的一种 ,,并且还要在编织时进行并股并且还要在编织时进行并股 , , 编织导线用完后要换锭编织导线用完后要换锭 , , 这样这样导线损耗大导线损耗大 , , 而且既费时又费工。由于经常换锭子而且既费时又费工。由于经常换锭子 , , 并股的并股的铜丝不能焊接铜丝不能焊接 , , 电缆弯曲时往往刺破绝缘电缆弯曲时往往刺破绝缘 , , 造成短路或击穿造成短路或击穿等事故等事故 , , 是电缆的一大隐患。是电缆的一大隐患。

SZ SZ 屏蔽不用大型转动的绞笼屏蔽不用大型转动的绞笼 , , 动力小动力小 , , 占地省占地省 , , 效率高。图 为交联电缆绝效率高。图 为交联电缆绝缘线芯外屏蔽结构型式。缘线芯外屏蔽结构型式。

　　

国外通常使用国外通常使用 SZ SZ 屏蔽代替了信号电缆和控制电缆的编织屏蔽和铜带绕包屏屏蔽代替了信号电缆和控制电缆的编织屏蔽和铜带绕包屏蔽蔽 , , 这样更便于接地线的接续和施工。这样更便于接地线的接续和施工。 对于小截面电线的电磁屏蔽使用对于小截面电线的电磁屏蔽使用 SZ SZ 绞更有利绞更有利 , , 例如编织屏蔽的编织覆盖例如编织屏蔽的编织覆盖率要求达到率要求达到 80% , 80% , 屏蔽线一般用镀锡或不镀锡的铜丝屏蔽线一般用镀锡或不镀锡的铜丝 , , 直径为直径为 0.080.08～～ 0. 15 0. 15 mm , mm , 根据不同规格而选用根据不同规格而选用 , , 如用如用 SZ SZ 绞其覆盖率可超过绞其覆盖率可超过 90% , 90% , 可少用铜丝可少用铜丝30% , 30% , 外径小而平整外径小而平整 , , 其工作效率比编织机要高几十倍。其工作效率比编织机要高几十倍。 德国斯巴克德国斯巴克 (SP IRKA ) (SP IRKA ) 高速编织机厂也开始生产高速编织机厂也开始生产 SZ SZ 交叉螺旋机替代了交叉螺旋机替代了低效率的传统的编织机低效率的传统的编织机 , , 这种设备适用于绝缘直径最大可达这种设备适用于绝缘直径最大可达 70mm , 70mm , 屏蔽丝屏蔽丝最多根数可达最多根数可达 90 90 根根 , , 单丝直径最大可达单丝直径最大可达 3 mm , 3 mm , 它通常由单线放线、交叉它通常由单线放线、交叉螺旋机、同心式包带和牵引等各部分所组成螺旋机、同心式包带和牵引等各部分所组成 , , 交叉螺旋机转速可达交叉螺旋机转速可达 400 r/m i400 r/m inn 。。

　斯巴克 (SP IRKA) 交叉螺旋机

通过以上介绍可知通过以上介绍可知 , SZ , SZ 绞成缆或屏蔽在电绞成缆或屏蔽在电力电缆和其它电缆生产中大有用武之地力电缆和其它电缆生产中大有用武之地 , , 甚至可以改变电缆生产的面貌甚至可以改变电缆生产的面貌 , , 提高自动提高自动化水平化水平 , , 使我国电缆工业进入一个更高水使我国电缆工业进入一个更高水平。平。