随着智能电网的发展和城市、农村电网改造的不断深化，电线电缆行业市场更加广阔，面临着巨大的商机，但同时也存在着激烈的市场竞争。目前市场上的电缆大多采用圆形紧压结构，为保证自身的回整度，采用圆形导线绞制的电缆需要大量的填充材料，造成成缆后线芯外径增大，其外层材料用量也会相应增加。采用瓦形铝导线进行绞制，电缆的直径可以大幅减小，不仅减少了填充材料及内外护层材料的用量，经济效益明显，而且电缆成品重量减轻，为客户安装敷设带来便利，降低了运输和敷设费用。同时，相对于圆线绞架空线，瓦形等型线同心绞架空线具有更大的导体截面利用率，相同的有效截面下能减少电缆直径约10%，等直径下可增大有效截面20%～25%。此外，瓦形等型线同心绞架空导线还具有降低导线弧垂率、防腐性能好、断线损害小、自阻尼性能强、减小风载、降低架空导线舞动发生概率等优点。异型电缆是最适用于我国电网建设的架空导线，随着国家电网的升级改造，型线同心绞架空线将替代传统圆形绞架空导线成为主导线种。在智能电网升级改造时，使用型线同心绞架空线在原有的线路基础上进行架设，充分利用原有线路走廊，使其最大限度发挥作用，提高输电能力和土地资源利用率，不增加线路走廊用地，提高输电能力和土地资源利用效率。
将圆形铝线经过拉拔生产成瓦形铝导线时，由于金属材料塑性变形极限的限制，线材拉拔往往需要经过多个道次的拉拔才能实现。这一过程通常是使用多道次拉丝机来完成，图5-21给出了拉拔过程的示意图。使用直径为9.5 mm的圆线作为母线，经过数个道次的拉拔，铝线材逐渐变形到所要求的截面形状。在这个过程当中，异型拉丝模具的设计是一个十分关键的问题，如果拉丝模具的设计不当，会导致拉拔过程中产生剧烈的变形，拉拔力过大会引发断丝的现象。本书提出一种“直纹面分割法”的设计方法，设计出既符合金属流动规律，又满足拉丝机速比参数的金刚石薄膜涂层异型拉丝模具。“直纹面分割法”的思路是利用母线和成品线的截面形状来构造直纹面，用以表示线材的整个变形过程，通过将直纹面进行分割，可以得到各个道次拉拔模具的压缩区形状及定径区的截面，如图5-22所示。通过改变截面的位置，可以得到任意想要的截面面积。这个方法的关键就是根据设计好的模具道次来确定合适的截面位置，从而确定模具截面形状。具体的步骤如下：
图5-21 瓦形铝导线拉拔生产示意
（1）根据母线和成品线的形状构建直纹面。
（2）如图5-22（b）所示将直纹面从中间进行分割，测量所得截面的面积SL/2。
图5-22 直纹面分割法
（a）构造直纹面；（b）分割直纹面
（3）根据直纹面的特点，直纹面任意位置l处的截面面积S（l）可以由以下公式进行描述：
其系数a和b可以由下式算得：(www.xing528.com)
式中，S0为母线的截面面积；SL为成品线的截面面积；L为所构造的直纹面的高度。
（4）确定拉拔道次的数目。通常，圆线的压缩率为10%～40%。由于变形的不均匀性，在同等压缩率下，拉拔异型线所需的拉拔力大于拉拔圆形线所需的拉拔力。因此，为了减小断丝的风险，在设计异型拉丝模具时往往会采用比圆形拉丝模具略小的压缩率。表5-14给出了同样的成品线尺寸设计成5道次、6道次及7道次拉丝模具每个道次的压缩率及截面面积。
表5-14 多道次拉拔的压缩率及截面积
注：母线直径9.5 mm。
（5）根据式（5-13）及计算所得的截面面积，可以算出每个截面的高度。由此，将整个直纹面进行分割可以得到所需的异型拉丝模具的压缩区形状及定径区截面形状。
图5-23给出了6道次异型拉丝模具各个道次的孔型。按照直纹面分割法设计的异型拉丝模具不仅设计流程简单，所设计的截面面积准确，而且每个道次模具的压缩区是由同一个直纹面截取所得，保证了线材进入压缩区时外表面同时与模具发生接触，不会由于线材表面某一点先与模具接触导致线材表面质量不好。
图5-23 六道次异型拉丝模具各道次的孔型
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