Анализ сопротивления электрического проводника в зависимости от параметров процесса наклепа и его деометрия

В нынешних экономических условиях кабельная промышленность сталкивается с техническими и экономическими проблемами.Действительно, из-за глобализации мировых рынков и постоянного роста цен на сырье, необходимое для производства электрических кабелей, особенно на медь, производители должны адаптировать свои экономические модели, чтобы обеспечить устойчивость своей деятельности.Поэтому они должны внедрить глобальную стратегию для улучшения производительности производственных процессов, с одной стороны, и, с другой стороны, для оптимизации конструктивных параметров электрических кабелей.Цель является частью подхода к оптимизации потребления сырья при соблюдении рамок стандартных требований к электрическим кабелям.Однако эта цель не может быть достигнута без детального понимания электрических явлений, преобладающих в конструкциях кабелей.Для этого необходимо изучение производственных процессов и проектных параметров, чтобы выявить и количественно оценить их влияние на электрические характеристики и, точнее, на общее электрическое сопротивление кабелей.Последние обычно состоят из проводящего сердечника из меди или алюминия и одного или нескольких защитных слоев из диэлектрических и/или металлических материалов.Исследования в основном сосредоточены на изучении токопроводящей части кабеля.Он состоит из единичных нитей, собранных в последовательные концентрические слои.Форма прядей может быть круглой, профилированной, треугольной, овальной и т. д. Как правило, токопроводящая сердцевина изготавливается с использованием процессов холодной деформации, таких как проволока и прессование.Во время этих операций он подвергается пластическим деформациям для достижения заданных геометрических характеристик.Эти деформации являются результатом полей напряжений, создаваемых силами растяжения, кручения, сжатия и трения, характерными для производственных процессов.Принято считать, что эти деформации влияют на механическое и электрическое поведение проводящего сердечника.С механической точки зрения пластические деформации единичных прядей приводят к упрочнению за счет деформационного упрочнения материала, что приводит к изменению его общих механических свойств.Это приводит к увеличению предела упругости материала и более выраженной механической жесткости при растяжении токопроводящего сердечника.Понятно, что наблюдаемые модификации отличаются от одной конструкции к другой.Затем они зависят от конструктивных параметров, таких как количество и форма элементарных нитей, количество слоев, шаг жгута, направление жгута, скорость уплотнения (скорость сжатия сердечника), форма и размер межжильного пространства. контактные площадки прядей.С электрической точки зрения все эти изменения должны быть изучены, чтобы количественно оценить их влияние одновременно на электрическую проводимость материала, распределение тока и общее электрическое сопротивление кабеля.Исследования сосредоточены на анализе электрических характеристик токопроводящих жил электрических кабелей и, в частности, на их общем электрическом сопротивлении.
Анализ в основном будет касаться исследования электрического сопротивления в стационарном режиме (постоянный ток).Промышленные цели вращаются вокруг следующих пунктов:
 Понимать электрические явления, царящие в проводящих душах,
 Размеры токопроводящих жил для получения удельного электрического сопротивления,
 Снизить расход сырья, особенно меди.
Для достижения этих целей необходимо использование средств расчета на основе численных моделей для прогнозирования механического и электрического поведения проводников.
Во-первых, воспроизведение процессов навивки и уплотнения позволит аппроксимировать поля деформаций токопроводящего сердечника и реальную форму площадок межжильного контакта.Во-вторых, электрический анализ определит их влияние на проводимость тока и, следовательно, на общее электрическое сопротивление проводящего сердечника.
Эти модели, основанные на методе конечных элементов, будут использоваться для количественной оценки влияния параметров укладки кабелей и процессов уплотнения на электрические свойства проводящих жил.Результаты моделирования будут использованы для определения набора параметров конструкции с целью оптимизации потребления сырья.
Токопроводящий сердечник подвергается пластическим деформациям за счет деформационного упрочнения материала в процессе изготовления;затем будет полезно проанализировать их влияние на электропроводность материала.
С кристаллографической точки зрения эти пластические деформации обусловлены образованием, размножением и перемещением подвижных линейных дефектов в кристаллической решетке металла.
Эти дефекты называются дислокациями.Увеличение числа дислокаций, образующихся при пластических деформациях, и их взаимодействие друг с другом (или с примесями, выделениями и т. д.) приводит к уменьшению их подвижности.Это приводит к упрочнению металлургической структуры металла.
Это явление называется «закалкой».Это также вызывает уменьшение размера зерна, тем самым увеличивая количество границ зерен в структуре металла.
Кроме того, дефекты и вакансии, содержащиеся в кристаллической решетке металла, являются препятствием для носителей электрических зарядов (электронов).
Эти изменения вызывают ухудшение электропроводности материала, а также ее неравномерное распределение по сечению проводящего сердечника.
Электрическое контактное сопротивление и изменение электропроводности в зависимости от деформационного упрочнения материала будут охарактеризованы экспериментально.
Затем последние будут использоваться в численных моделях путем определения стратегии механоэлектрической связи, что позволит учесть влияние контактного сопротивления и наклепа на общее электрическое сопротивление кабелей.