电线电缆专业知识培训

电线电缆专业知识培训天津六〇九电缆有限公司2009.05.20电线电缆的定义•GB/T2900-10-1984将电线电缆定义为：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。电缆也可以有附加的没有绝缘的导体。电线电缆的简明定义•电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线，绝缘电线又称为布电线。电线电缆产品分类为便于选用及提高产品的适用性电线电缆产品按其用途分为下列五大类：裸电线、电气装备用电线电缆、电力电缆（含电缆附件）、通信电缆及光纤光缆、绕组线。电线电缆产品分类-裸电线指仅有导体，而无绝缘层的产品，主要包括裸单线、裸绞线、型线型材三个系列。裸单线：铜、铝等各种金属和复合金属圆单线，主要用于各种电线电缆的半制品。裸绞线：按其结构形式分为简单绞线、组合绞线、特种绞线、复绞线、编织套等。型线型材：为特殊外形或大截面的导体线材。电线电缆分类-电气装备用电线电缆从电源的配电点把电能直接传送到各种用电设备、装备等连接线路用电线电缆，我公司较多品种电缆均属于这类产品。按产品用途分为八类：1、低压配电电线电缆（BV、RVV）2、信号和控制电缆（ARDV、KYVR、KVV）3、交通运输工具电线电缆（机车车辆线、船用电缆、FVN系列）4、地质资料勘探和开采电线电缆5、直流高压电缆（X射线机、GRVZ）6、加热电缆（电热线）7、仪器仪表连接线（ASTVR、AVPV、SBVPV）8、特种电线电缆（DWFTV-121点火电缆、高温线、综合电缆）电线电缆分类-电力电缆电力电缆和架空导线是指电力系统中都是用于传送和分配电能的线路中。它能完成架空线路不易或无法完成的任务。主要品种中低压电缆1、粘性浸渍纸绝缘电缆2、交联聚乙烯绝缘电缆3、聚氯乙烯绝缘电缆4、橡皮绝缘电缆高压电缆1、交联聚乙烯绝缘电缆2、充油电缆电线电缆分类-通信电缆和光缆通信电缆是指传输电话、电视广播、传真、数据和其它电信信息的电缆。通信光缆是替代通信电缆的产品，具有传输容量大、频带宽，距离远、不受干扰等特点，提高了信息传输质量。通信电缆分类方法很多，按结构可分为对称电缆和同轴电缆。我公司通信电缆主要品种有：对称电缆1、被复线（TGE-706系列、HMV系列）2、野战音频载波电缆（TGE-722、TGE-712系列）3、对称射频电缆（SBEYV系列、SEYV系列）4、局用电话电缆、程控交换机电缆（HPYV、JVPV）同轴电缆1、聚乙烯射频电缆(SYV、SDY、SWYV）2、纵孔聚乙烯同轴电缆（SYKV）3、泄漏同轴电缆（SLYWV、MSLYFVZ系列）电线电缆分类-绕组线绕组线是一种具有绝缘层的导电金属电线，用以绕制电工产品的线圈或绕组。其作用是通过电流产生磁场，或切割磁力线产生感应电流，实现电能和磁能的相互转换，故又称为电磁线。绕组线按照绝缘层的特点和用途，可分为漆包线、绕包线、特种绕组线、无机绝缘绕组线四大类。我公司生产的ASTVR、SFB、AFI等产品按照绕组线绝缘层特点进行设计的。电线电缆基本结构电线电缆由导体（导电线芯）、绝缘和护层结构组成。导体：电缆中具有传导电流特定功能的一个部件。绝缘：电缆中具有耐受电压特定功能的绝缘材料。护层：保护电缆绝缘线芯，抵抗电磁干扰、机械作用，防止潮气、光和侵蚀性，使电缆能够特定环境条件下在使用期限内保证电缆正常传到电流的部件。电缆的屏蔽层、护套、铠装层等都属于电缆的护层。电线电缆-导体的用途导体的用途•凡属于导电的实体或导电的媒介质均为导体。•一般导体的电阻率在10-6～10-2Ω·cm•一般半导体的电阻率在10-2～109Ω·cm•常用的导体当前以铜为最广泛采用，我公司的产品导体材料绝大多数采用铜，电力电缆中部分采用铝金属，如钢芯铝绞线主要靠铝传输电能。•它主要起传输电能和传输电磁信号的作用，对于野战线、缆，勘测线、缆也起承担拉力作用。电线电缆-导体的要求对导体的基本要求是：•电阻系数要小，即导电率要高；•有较好的物理化学性能，如抗拉强度高、抗腐蚀性好，耐热耐寒；•价格比较低廉；•材料来源可靠，有广泛的资源。满足导体基本要求银、铜、铝等金属材料，这三种材料具有非常小的电阻系数，是电线电缆中比较常用的导体材料。银：——具有更优异的导电率。铜：——资源广泛，机械物理性能好。铝：——比重小。电线电缆-导体的种类导体的材料的种类电线电缆导体通常采用的材料为铜和铝，但根据使用场合、用途及加工工艺要求及电缆技术性能要求又划分为多种，我公司采用品种较多，主要包括：韧铜线：低压配电电线电缆、射频电缆镀锡铜线：安装线镀银铜线：高温线铜包钢线：TGE-707被复线另外；铜包铝、钢、铜合金、铝包钢等导体材料也少量使用。电线电缆-导体结构型式•塑料电线电缆由于使用场合条件不同，性能要求不同，所以导电线芯有许多种类型，一般可分为以下几种：•单线：即单根导电实芯圆柱体。•绞线：为了适用要求柔软，经受反复弯曲场合，一般用正规绞合线芯，如7股、19股等。•束线：为了适用于特软，经受经常移动弯曲场合，一般采用非正规绞合的束线芯。•空芯管：在大型通信电缆中，在高频时为节省材料，减轻重量，但弯曲性差，多采用空芯管。•双金属线芯：提高导体整体性能。•混绞线芯：为增加压力（线芯）在野战线类中通常用钢，铜混绞线芯•以天然丝或纤维为基的铍线束线芯，用于特软塑料绝缘电线电缆，如耳机线。•以漆包线为线芯，多用于塑料绝缘绕组线，延迟电缆等，目的为增加绝缘温度。电线电缆-导体的柔软性导体的柔软程度，不但是为了柔软，使用方便，加工方便，而更重要的是增加线芯弯曲特性，延长电线电缆使用寿命的重要一环，提高柔软度有以下几种途径。•与加工过程有关，减少导电线芯在加工过程中的机械拉伸强度，因为抻细会使导线变硬脆。•与绞向有关，同向绞合柔软性高。•与单根线径有关，与股数有关，减少线径，增加股数，也可以提高柔软程度。•与绞合节距比有关，即节距愈小愈柔软。电线电缆-导体的加工导体是电线电缆十分重要的结构元件，导体的加工质量的好坏直接影响着的电缆的传输性能，依照导体的材料种类和结构型式，导体的加工工艺主要有：拉丝、韧炼（退火）、镀层、绞线等工序。各工序主要加工控制点为拉丝：控制丝线外径公差。韧炼：韧炼温度和时间的控制。镀层：镀层厚度均匀性、表面质量绞线：方向、节距、外径、电线电缆导体的技术性能考核电线电缆导体主要技术指标包括连续性、直流电阻、抗拉强度及断裂伸长率、导体外径、根数及单线直径和以及腐蚀等。连续性—是电缆实现传输电流能力的基本保证。直流电阻—电缆载流量的重要体现。抗拉强度及断裂伸长率—反映电缆的机械性能。导体外径—影响电缆绝缘层的后续加工。根数和单线直径—影响直流电阻。腐蚀—影响电缆使用寿命和导体可焊性。电线电缆-绝缘的定义和用途电缆中具有耐受电压特定功能的绝缘材料。绝缘材料是一种高阻率的材料，电阻率在109～1022Ω·cm（其中包括有机和无机的）称为绝缘材料。在研究电场中物理现象时，也有把绝缘材料称为电介质。绝缘的作用是隔离带电的导体与外界（如地）或防止导体之间可能发生接触，使电流或电磁信号，按一定方向流动。电线电缆常用的材料有：塑料、橡胶、绝缘纸、纤维等。电线电缆塑料绝缘材料的种类由于塑料工业的快速发展，新品种不断出现，塑料已完全可以代替纸绝缘、橡皮绝缘、纤维绝缘，我公司生产的电缆产品绝大多数为塑料绝缘产品，主要采用的绝缘材料有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC)、聚丙烯（PP）、聚全氟乙丙烯（FEP，F46）、聚四氟乙烯（PTFE，F4）、聚酰胺（俗称尼龙）、聚酰亚胺（PI）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETPE，F40）、乙丙塑料等塑料，随着国家对塑料制品环境保护的要求，近年来低烟低卤、低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘材料在电缆绝缘材料得到广泛的应用。电线电缆塑料绝缘材料的特点•塑料电线电缆用的塑料，大多数属于热塑性塑料，热塑性塑料定义是以热塑性树脂为基的加有配合剂（如增塑剂，填充剂，稳定剂，防老剂，发泡剂，着色剂，防虫剂，防霉剂）经物理混合，在机械和温度作用下，达到塑化的混合物，或不加配合剂的纯树脂，统称为热塑性塑料，电线电缆大量采用的塑料为弹性塑料，部分采用多孔塑料。弹性塑料是指在工作温度范围内，具有足够的弹性，柔韧性的橡皮状物质，其原料主要是具有像链形分子结构的热塑性高聚物，通过增塑而成。多孔性塑料是热塑性树脂为基，加入气体或加入发泡剂（能产生气体的物质）经物理混合，在机械温度作用之下，达到发泡所获得的多孔性塑料，如泡沫聚乙烯。电线电缆对塑料绝缘材料的要求•1.有良好的电气性能，并与温度和频率变化较小，即要求。①体积电阻率＞1014·㎝。②较高的耐电强度E。③介电常数。④介质损耗角正切tgδ。•2.有比较高的机械性能。如①拉力强度②伸长率③耐震④抗冲击⑤耐磨及耐候性。•3.有高度的化学稳定性（受化学侵蚀、温度、阳光照射等影响的变化很小）。•4.有比较低的湿度系数和吸水率。•5.加工工艺简单。•6.比重小、使用寿命长。•7.材料来源丰富，价格低廉。通常以绝缘电阻或耐电强度来表示绝缘材料的特征，对于通讯电线电缆，还要增加以介电常数、介质损耗角正切、来表示绝缘材料的特性。电线电缆聚乙烯绝缘材料的性能•按聚合方式分为：高压（低密度）、中压、低压（高密度）。•高压PE分子中支链较多，结晶度低（60%左右），软化温度105～120℃，并具有良好的机械强度、透气性、透湿性和耐溶剂性，但比低压聚乙烯稍差，但它具有柔软性、伸长率、耐冲击、透明度则比低压聚乙烯为佳，它的电气特性是非常超高的，是种比较理想的高频介质，通常作通信电缆、射频电缆的绝缘及内护层，如、，在-80℃～+100℃之间，介电常数和介质损耗角正切在很宽的频率范围内，这两个数都几乎保持不变，在相对湿度为50%之下，体积电阻率在1017Ω·cm左右，但也有缺点是耐热性较差，温度超过85℃要变软，耐老化差。•低压聚乙烯具有支链少，结晶度高（90%左右）软化温度在120℃以上，使用温度可达80～100℃，耐寒性好，-70℃仍有柔软性，但电缆特性不如高压PE，所以一般用于低频电线电缆的绝缘和护层。缺点是：硬无弹性、耐老化差。•根据产品技术要求对聚乙烯进行改性，交联聚乙烯、耐光热聚乙烯、发泡聚乙烯、稳定聚乙烯、发泡聚乙烯、氯磺化聚乙烯等塑料也在电线电缆绝缘加工得到广泛的应用。电线电缆聚氯乙烯绝缘材料的性能•PVC塑料是一种多组分塑料，其中PVC树脂约占配方的2/3，其余约1/3是配合剂（如增塑剂、稳定剂、着色剂等），所以PVC树脂对PVC电缆料性能和加工条件影响很大，由于电线电缆使用条件不同，电缆料又分为高级绝缘级（用于被复线）、普通绝缘级（用于安装线）、特软绝缘级（软电线）和105℃绝缘的，在护层料又分普通护套级和软护层级等六种。•电缆料属于软质PVC塑料（增塑剂占树脂量大约30%，称软PVC塑料）它具有以下优点：•高的弹性，比较柔软，高的冲击强度；•对剧烈冷却稳定（不存在再结晶问题），可燃性小（离火熄灭）；•有产生灭弧的气体HCl的能力；•化学稳定性强，电绝缘性能高；•容易制作，价格低廉，容易着色，色泽新鲜。•所以它在塑料电线电缆中被广泛的采用，作绝缘和护层材料，但由于它也有以下缺点，也限制了它的应用。•耐热性能低，60～70℃，耐寒性差-40℃。•介电常数和和介质损耗角正切较大，电气性能并随温度和频率变化较大。•所以PVC仅适用于使用温度-40～＋70℃之间范围不适用作为高频绝缘，仅适用于音频电线电缆的绝缘。电线电缆绝缘的形式塑料电线电缆由于使用场合不同，要求性能不同，所以绝缘形式种类很多，一般可分：•实芯绝缘按加工方法又分挤压式、推压式、薄膜绕包式、浸涂式、喷涂式，安装电缆、野战电缆等