第一节电线电缆的分类与选用

第一节电线电缆的分类与选用一、电线电缆的分类按—，电线电缆定义为：用以传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品。广义的电线电缆亦简称为电缆。狭义的电缆是指绝缘电缆。它可定义为：由下列部分组成的集合体：一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层、总保护层及外护层。电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。为便为选用及提高产品的适用性，我国的电线电缆产品按其用途分成下列五大类。裸电线指仅为导体，而无绝缘层的产品，其中包括铜、铝等各种金属和复合金属圆单线、各种结构的架空输电线用的绞线、软接线、型线和型材。绕线线以绕组的形式在磁场中切割磁力线感应产生电流，或通以电流产生磁场所用的电线，故又称电磁线，其中包括具有各种特性的漆包线、绕包线、无机绝缘线等。电力电缆在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，其中包括及以上各种电压等级、各种绝缘的电力电缆。通信电缆和通信光缆:;通信电缆是传输电话、电报、电视、广播、传真、数据和其他电信信息的电缆，其中包括市内通信电缆、长途对称电缆和同轴（干线）通信电缆，传输频率为音频几十兆赫。通信光缆是以光导纤维（光纤）作为光波传输介质，进行信息传输，因此又称为纤维光缆。由于其传输衰减小、频带宽、重量轻、外径小，又不受电磁场干扰，因此通信光缆已逐渐替代了通信电缆。按光纤传输模式来分，有单模和多模两种。按光缆结构来14··电线电缆生产使用质量检测与技术标准应用手册分，有层绞式、骨架式、中心管式、层绞单位式、骨架单位式等多种形式。按其不同的使用环境，光缆可分为直埋光缆、管道光缆、架空光缆水下或海底光缆等多种形式。与通信电缆相比较，射频电缆是适用于无线电通信、广播和有关电子设备中传输射频（无线电）信号的电缆，又称为“无线电电缆”。其使用频率为几兆赫到几十吉赫，是高频、甚高频和超高频的无线电频率范围。射频电缆绝大多数采用同轴型结构，有时也采用对称型和带型结构，它还包括波导、介质波导及表面波传输线。电气装备用电线电缆从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的电源连接线路用电线电缆，各种工农业装备中的电气安装线和控制信号用的电线电缆均属于这一类产品。这类产品使用面最广，品种最多，而且大多要结合所用装备的特性和使用环境条件来确定产品的结构、性能，因此，除大量的通用产品外，还有许多专用和特种产品。电气装备用电线电缆习惯上按产品用途分为八类：低压配电电线电缆主要指固定敷设和移动的供电电线电缆。信号及控制电缆主要指控制中心与系统间传递信号或控制操作用的电线电缆。仪器和设备连接线主要指仪器、设备内部安装线和外部引接线。交通运输工具电线电缆主要指汽车、机车、舰船、飞机配套用电线电缆。地质资源勘探和开采电线电缆主要指煤、矿石、油田的探测和开采用电线电缆。直流高压电缆主要指射线机、静电设备等配套用的电线电缆。加热电缆主要指生活取暖、植物栽培、管道保温等用电线电缆。特种电线电缆主要指耐高温、防火、核电站等用的电线电缆。本书将按上述分类法介绍各类电缆产品。在其他场合，例如专利登记、查阅、图书资料分类等，也有按电缆的材料、结构特征、耐环境特性等其他方式分类的。二、电线电缆的基本特性电线电缆最基本的性能是有效地传播电磁波（场）。就其本质而言，电线电缆是一种导波传输线，电磁波在电缆中按规定的导向传播，并在沿线缆的传播过程中实现电磁场能量的转换。通常在绝缘介质中传播的电磁波损耗较小，而在金属中传播的那部分电磁波往往因导体不完善而损耗变成热量。表征电磁波沿电缆回路传输的特性参数称为传输参数，通常用复数形式的传播常数和特性阻抗的两个参数来表示。15第一篇电线型号、规格、性能及参数··电缆的另一个十分关键的基本特性是它对使用环境的适应性。不同的使用环境对电线电缆的耐高温、耐低温、耐电晕、耐辐照、耐气压、耐水压、耐油、耐臭氧、耐大气环境、耐振动、耐溶剂、耐磨、抗弯、抗扭转、抗拉、抗压、阻燃、防火、防雷和防生物侵袭等性能均有相应的要求。在电缆的标准和技术要求中，均应对环境要求提出十分具体的测试或试验方法，以及相应的考核指标和检验办法。对一些特殊使用条件工作的电缆，其适用性还要按增列的使用要求项目考核，以确保电缆工程系统的整体可靠性。正因为电线电缆产品应用于不同的场合，因此性能要求是多方面的，非常广泛。从整体来看，其主要性能可综合为下列各项：电性能导电性能—大多数产品要求有良好的导电性能，个别产品要求有一定的电阻范围。电绝缘性能—绝缘电阻、介电常数、介质损耗、耐电压特性等。传输特性—指高频传输特性、抗干扰特性等。力学性能指抗拉强度、伸长率、弯曲性、弹性、柔软性、耐振动性、耐磨性以及耐冲击性等。热性能指产品的耐热等级、工作温度、电力电缆的发热和散热特性、载流量、短路和过载能力、合成材料的热变形和耐热冲击能力、材料的热膨胀性及浸渍或涂层材料的滴落性能等。耐腐蚀和耐气候性能指耐电化腐蚀、耐生物和细菌侵蚀、耐化学药品（油、酸、碱、化学溶剂等）侵蚀、耐盐雾、耐日光、耐寒、防霉以及防潮性能等。老化性能指在机械（力）应力、电应力、热应力以及其他各种外加因素的作用下，或外界气候条件下，产品及其组成材料保持其原有性能的能力。其他性能包括部分材料的物性（如金属材料的硬度、蠕变，高分子材料的相容性）以及产品的某些特殊使用特性（如阻燃、耐原子辐射、防虫咬、延时传输，以及能量阻尼等。）产品的性能要求，主要是从各个具体产品的用途、使用条件以及配套装备的配合关系等方面提出的。在一个产品的各项性能要求中，必然有一些主要的、起决定作用的，应该严格要求；而有些则是从属的、一般的。达到这些性能的综合要求与原材料的选用、产品的结构设计和生产过程中的工艺控制均有密切关系，各种因素又是相互制约的，因此必须进行全面的研究和分析。电线电缆产品的使用面极为广泛，必须深入调查研究使用环境和使用要求，以便正确地进行产品设计和选择工艺条件。同时，必须配置各种试验设备，以考核和验证产品的各项性能。这些试验设备，有的是通用的，如测定电阻率、抗拉强度、伸长率、绝缘电阻和进行耐电压试验等所用的设备、仪表；有的是某些产品专用的，如漆包线刮漆试验机等：有的是按使用环境的要求专门设计的，如矿用电缆耐机械力冲击和弯曲的试验16·0·电线电缆生产使用质量检测与技术标准应用手册设备等，种类很多，要求各异。因此，在电线电缆产品的设计、研究、生产和性能考核中，对试验项目、方法、设备的研究设计和改进同样是十分重要的。电线电缆的制造工艺有别于其他结构复杂的电气产品的制造工艺。它不能用车、钻、刨、铣等通用机床加工，甚至连现代化的柔性机械加工中心对它的加工亦无能为力。电线电缆加工方法可简洁地归纳为拉一包一绞三大少物耗、少能耗的专用工艺。通常用拉制工艺将粗的导体拉成细的；包是绕包、挤包、涂包、编包、纵包等多种工艺的总称，往往用于绝缘的加工和护套的制作；绞是导线扭绞和绝缘线芯绞合成缆，目的是保证足够的柔软性。实际的电线电缆专用生产设备与流水线分为拉线、绞线、成缆、挤塑、漆包、编织六大类。而这类设备中大量采用通用的铺助部件。它们是放线、收线、牵引和绕包四大基本辅助部件。在中，对上述设备的形式、尺寸、技术要求及基本参数都作了详细的规定。全球电线电缆市场竞争异常激烈近年全球电线电缆市场日趋成熟，电线电缆制造业发展趋缓，增长幅度不大。随着外部环境的变化和内部竞争的影响，世界电线电缆行业已经进入几大巨头垄断竞争的格局。外部竞争环境主要包括市场需求不足，供大于求；原材料价格上涨，直接提高成本，影响利润；市场主动权在买方手中等三个方面。市场需求方面，近年欧洲市场年均需求下降5％，致使竞争加剧。原料价格的涨幅高达40%～85%，尤其是铜、铝及塑料等价格的上涨，直接影响行业生产的成本结构，间接影响利润，欧洲电缆行业的生产能力过剩率达到30%。在上述不利条件下，市场价格就有下调趋势，杀价竞争在所难免，卖方缺少主动性，形成买方市场。竞争导致中小型企业或非专业性的电缆厂商纷纷以不同方式退出市场，逐渐形成巨头垄断的竞争格局。法国电缆制造商专业协会资料显示，现在法国市场90%的营业额由五大公司所包揽，而欧洲市场主要由意大利比瑞利电缆公司和法国耐斯隆公司所垄断，非专业性的著名大厂德国西门子、法国阿尔卡特等都退出电缆市场或被并购。从全球电缆业情况看，意大利比瑞利电缆公司以每年35亿欧元的年营业额位居世界之冠，其次是日本公司住友电缆部，年营业额30亿欧元，法国耐斯隆公司以22亿欧元的年营业额名列第三。这三大电缆制造商在全球370亿欧元的总营业额中占据约25%的市场份额。面对激烈的市场竞争，电缆行业主要厂家通过各种方式降低成本，控制固定支出，缩小生产规模，加强新技术开发，以求在竞争中占据优势。如比瑞利电缆公司，虽然已经在本领域位居全球首位，主要客户包括西门子等公司，在奥地利、荷兰和芬兰等市场占有极为有利的地位，但仍然采取“瘦身”方法，从1995年起将其在法国的19家工厂减到10家，在2年内对位于英国、法国的工厂削减20%的固定资产费用，于2000年11月总部从巴黎迁至法国南部Sens厂（其产量占总公司在法国产量的60%）附近，以便在成本上进行更加有效的控制。法国耐斯隆公司也不敢掉以轻心，已经关掉了在德国的大部分工厂，专心经营在法国的业务，同时还减少在整个欧洲的生产能力，将市场扩大到亚洲和拉美。在产品技术开发上，除了继续提高现有产品质量，使其能在各种恶劣环境中发挥应有的功能以外，耐斯隆还向两个方向努力：一是针对汽车工业电子化这种既有发展潜力、又有竞争空间的市场需求，研制适用的产品；二是向开发高附加值的线缆附件及整套产品的方向努力。国内电线电缆市场发展动向新闻来源：慧聪网新闻发布日期2005-10-15查看次数：我国的电线电缆行业经过几年的高速发展已形成相当的规模，但由于生产能力大于需求，出现供大于求的局面。目前的生产能力已大大超过今年的预测需求数值，同时电线电缆企业均面临亟待提高产品技术含量的问题。一、产品重点发展方向我国将电线电缆产品按其用途分成五大类，即：裸电线、绕组线、电气装备用电线电缆、电力电缆和通信电缆(包括光缆)。目前，我国这五类产品生产量(价值量)大体上分别占电线电缆总产量的18%、19%、22%、31%和10%。专家分析指出：现阶段我国电线电缆的产品结构比较落后，技术含量低的产品比重过大，技术含量高的产品比重过小。而发达国家如美国上述五类产品所占比例分别为10%、10%、49%、13%和18%，产品结构明显优于我国。虽然我国的电线电缆行业在生产规模、品种发展和产品等级上已发生较大变化，但在发展中还存在三个主要问题：(1)规模增长过猛目前，电线电缆行业总体能力大于需求一倍以上，各大类产品2000年的预测需求数均小于目前生产能力。(2)低水平重复建设多近几年，电线电缆行业对产品结构的调整重视不够，产品结构矛盾依然突出，高水平产品满足不了需要。例如，从大类看，我国裸电线产量占近1/5，发达国家只占1/10。而在裸电线中，架空线和普通的钢芯铝绞线又占了绝大多数。(3)经济效益低下全行业亏损企业700多家，亏损面达1/4强，行业的销售收入利税率1991年为11.7%，1995年下降为5%。由于效益连年下降，亏损企业增多，行业内资金普遍紧张，资产负债率平均高达70%。专家们建议，由于国家重视基础设施建设，如城市电网的改造，信息高速公路的发展，通信事业腾飞以及用电设备的更新换代和节能化的要求，将对电线电缆的品种和水平不断提出新的要求。尽管从总量看，今后一个时期需求不会有太大的增长，但对品种和水平的需求将是一个需求旺盛期。因此，电线电缆企业要重视科技的发展，以高新技术的发展，带动产品市场占有率的提高。目前,国内市场急需发展的产品品种是：(1)特种架空线有特殊要求的特种架空线我国虽能生产，但在高耐热、高耐蚀、抗蠕变、柔软性、高导电等技术性能上与国外先进水平相比还有很大差距。又如分裂式架空线，在耐蚀、防振、防冰雪、低电晕损耗、低弧晕损耗、低弧量、倍容量等技术性能指标上存在差距。为了满足三峡等重大工程的需要，特种架空线需在产品品种、产品性能上大力开