高压导线的线芯的绞合方式

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　　芯线是高压导线的主体部分，承担着高压电流、电压传输的重要职责。从高压导线芯线的角度，有两个内容需要特别关注，分别是芯线的绞合方式和芯线的材料。
　　对高压导线而言，则需要重点关注的是线径选型和线色要求。
线芯的绞合方式　　高压导线线径常常是低压导线的几倍，为了增加高压导线的柔软性和可曲度，较大界面的导线线芯由多根较小直径的单线绞合而成。由多根单线绞合的线芯柔软性好，可曲度大，线芯弯曲时，线芯中心线内外两部分可以互相移动补偿，弯曲时不会引起导体的塑性变形，因此线芯的柔软性和稳定性大大提高。因此，车用线束，尤其是高压导线通产使用多股绞合导线。
　　线芯的绞合形式可以分为两种，规则绞合，不规则绞合。
　　(1) 规则绞合
　　导线有规则、同心且相继各层依照不同方向的绞合成为规则绞合。
　　更进一步的，还可分为正常规则绞合和非正常规则绞合。后者是指层与层之间的导线直径不尽相同的规则绞合，前者指的是导线的直径均相同。
　　规则绞合还可细分为简单规则绞合和复合规则绞合，后者指的是组成规则绞合的导线不是单根的，是有更细的导线按规则绞合成股，再绞合成线芯，这种绞合多用于移动橡皮绝缘电缆的线芯，以提高其柔软性。
　　(2) 不规则绞合
　　指的是所有组成导线都依照同一方向的绞合。
　　线芯的绞合还设计到其他相关工艺参数，包括绞合节距、绞合系数、绞合方向、绞合规律等。
　　考虑到生产工艺和工序要求，电动汽车高压导线的绞合方式通常是正常规则绞合，有利于机械化、自动化生产。

　　图-导体的不同绞合形式
线芯的材料选择　　作为导电材料的金属，需要具有优异的导电性、足够的机械强度、不易氧化、抗腐蚀、容易加工、容易焊接、资源丰富等先天优势。单就导体性能而言，最好的是银，其次是铜和铝。
　　高压导线的芯线一般采用单一金属。按材质分类，可分为铜导线(包括镀锡铜线、退火软铜导线和硬铜导线)和铝导线。
　　(1) 金属铜的性能和主要特点

• 导电和导热性能良好。铜的导电性仅次于银，居于第二位，铜的导热性仅次于金。
• 金属铜的化学稳定性高，抗腐蚀性好。
• 金属铜无磁性。
• 金属铜的力学性能较好，铜的抗拉强度为200-240MN/M²，伸长率可达50%。
• 金属铜的塑性好易于加工，具有很高的塑性变形能力，可采用压延、挤压和拉伸等压力加工方法制成各种形状和尺寸的制品。
• 易于焊接。
• 来源可靠，资源丰富。
  

　　(2) 铜导线的分类

• 硬铜导线：经伸线冷加工而成，具有较高的抗张强度，适用于架空输电线、配电线及建筑线之导体；
• 软铜线：硬铜线加热去除冷加工所产生之残余应力而成，富柔软性及弯曲性，并具有较高之导电率，用以制造通信及电力线缆之导体、电气机械及各种家用电器之导线；
• 镀锡铜线：铜线表面镀锡以增加焊接性及保护铜导体于 PVC 或橡胶绝缘押出时不受侵蚀，并防止橡胶绝缘之老化，一般耐温等级150℃及以上的高压电缆选用镀锡铜线。
  

　　(3) 金属铝的性能和主要特点

• 金属铝的导电率仅次于金银铜，导电率为铜的62%。
• 导热性好。
• 耐腐蚀性良好，易生成氧化膜，防止铝氧化。
• 纯铝的力学强度一般。
• 金属铝塑性良好，可用压力加工方法制成各种产品。
• 金属铝密度小，价格便宜，来源可靠。
• 金属铝作为导电材料的抗拉强度低、焊接性差。
  

　　(4) 金属铜和金属铝电性能对比
　　考量导线材质的性能主要有如下几个参数：材料成分、密度、导电率、拉伸强度、弯曲性能，如下列出的是不同材质的导线性能参数：

　　图-不同材质的导线性能参数比较
　　由此可见，基于金属铝导线的抗拉强度弱、密度小、重量轻、成本低等因素，市面上已经有不少较大平方的高压导线选择使用铝线替代铜导线，即能够间接为整车轻量化做贡献，又达成了降低整车成本的目的。

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