电力电缆基础知识

目录电线电缆用途分类一电线电缆结构特性二电线电缆生产工艺三电线电缆产品介绍四电线电缆安装敷设五电线电缆行业情况六一．电线电缆用途分类（一）电线电缆用途用途定义：实现电磁能转换、传输电能、传递信息的电工材料。使用环境：野外经受暴晒、冰雪、暴风雨、高温、低温等；室内地下受到拖曳、冲击、磨损、酸碱盐腐蚀、火焰、水泡、虫咬等伤害。使用寿命：几个月？几年？10年？20年？30年？40年？50年？60年？70年？一．电线电缆用途分类（二）电线电缆分类1、裸电线指仅有导体，无绝缘层的产品，主要用以长距离、大功率传输电能2、电力电缆在电力系统中用以传输和分配大功率电能的电缆产品（又分高压、中压、低压）3、电气装备用电线电缆指各种用电设备、电器的电源连接线路用电线电缆，各种工农业装备中电气安装线和控制信号用电线电缆等4、电磁线一般使用时以线圈的形式存在。主要功能是实现电、磁能之间的转换。5、通信电缆（含光缆）用以传输数据和信息的电缆一．电线电缆用途分类（三）电线电缆重要性电线电缆广泛应用于国民经济的各个部门，为产业、国防建设和重大建设工程等提供重要配套，被喻为国民经济的“血管”与“神经”，是现代经济和社会运转的基础保障。二．电线电缆结构特性电线电缆的基本结构是由导体、绝缘层和保护层三部分组成。导体：传输电流，指导功率传输方式；绝缘层：承受电压，起绝缘作用；保护层：保护电缆绝缘不受外界环境的影响和防止机械损伤等。根据各类电线电缆的使用特性、敷设条件和安全性，有些电线电缆本身可以只有导体而没有绝缘层和保护层（如裸电线），或只有导体和绝缘层而没有保护层（如塑料布电线等）。此外，可根据使用要求将电缆设计为耐火、防火、屏蔽等结构，但仍要符合三大部分基本要求。（一）电线电缆基本结构二．电线电缆结构特性1、裸电线（二）典型结构钢芯铝绞线：钢芯、铝单线铝包钢芯铝绞线：铝包钢芯、铝单线铝合金芯铝绞线：铝合金芯、铝单线钢芯铝合金绞线：钢芯、铝合金单线铝合金绞线：铝合金单线碳纤维复合芯铝绞线：碳纤维复合芯、铝单线铝包钢绞线：铝包钢单线二．电线电缆结构特性2、电力电缆低压：单芯、二芯、三芯、四芯、五芯中压：单芯、三芯高压：单芯（二）典型结构二．电线电缆结构特性3、电气装备用电线电缆民用建筑线电子计算机电缆控制电缆（塑料、橡皮等绝缘）橡套类电线电缆（通用橡套电缆、矿用电缆、风能电缆、石化用电缆、光伏电缆、硅橡胶电缆等）（二）典型结构（三）电线电缆主要特性1、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。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，例如：变频电缆具有良好的屏蔽性能。2、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。例如：露天矿开采设备用移动橡套软电缆具有优良的抗拉强度、伸长率、抗撕强度和耐磨性能等。二．电线电缆结构特性3、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。例如：承荷探测电缆、硅橡胶绝缘耐高温电缆、氟塑料绝缘耐高温电缆等都具有耐高温的性能。4、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。如：防腐钢芯铝绞线、潜油泵电缆等具有良好的耐腐蚀性能。二．电线电缆结构特性（三）电线电缆主要特性5、阻燃性能指在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去火源后，火焰在试样上的蔓延仅在限定范围内并且自行熄灭的特性，可以通过使用阻燃电缆料、阻燃玻璃纤维绳、阻燃聚丙烯填充绳等材料实现阻燃性能。6、耐火性能指在国家标准GB/T19666规定试验条件下，试样在火焰中被燃烧，火焰温度为750~800℃，持续供火时间90min，冷却时间为15min，在此时间内，电缆仍能保持正常运行的性能。二．电线电缆结构特性（三）电线电缆主要特性三．电线电缆生产工艺●与大多数机电产品生产方式完全不同机电产品：通常采用将零件装配成部件、多个部件再装配成单台产品，产品以台数或件数计量。电线电缆：以长度为基本计量单位；都是从导体加工开始，在导体外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层；产品结构越复杂，叠加层次越多。如中压交联电缆制造流程：三．电线电缆生产工艺●大长度连续叠加组合生产方式几十米，100米，几百米，几公里，几十公里。●生产工艺门类多、物料流量大导体生产：有色金属的熔炼和压力加工等；绝缘生产:塑料、橡胶、油漆等化工技术；护套生产：纤维材料的绕包、编织等纺织技术，金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接成形加工工艺等。物流管理：各种材料不但类别、品种、规格多，而且数量大。因此，各种材料的定额用量、库存备用量管理很重要。同时，要重视废品的处理、回收，重复利用。电线电缆生产料重工轻。三．电线电缆生产工艺●专用设备多使用具有本行业工艺特点的专用生产设备，适应线缆产品的结构、性能要求，满足大长度连续并尽可能高速生产的要求。形成了专用设备系列：熔炼设备系列——拉线机系列——绞线机系列——挤塑机系列——绕包机系列——检测设备等——三．电线电缆生产工艺●生产工艺质量管理难生产作业卡流水统计管理法：将分离、间断的电缆生产各工序转移到作业卡上，使之形成为“流水线”，使生产、工艺、质量、成本、工时等综合管理超越空间和时间界限，构成了一个严密的管理体系。三．电线电缆生产工艺●电线电缆主要工艺轧制——生产铜杆、铝杆、铝合金杆等。拉制——拉制铜线、铝线、铝合金线、钢丝等。时效/退火——铜铝退火、铝合金热处理等。绞制——导体绞合、绝缘线芯绞合等。包覆——绝缘及护套挤包、铝带纵包、云母带绕包、钢带绕包、绝缘漆浸涂等。产品结构越复杂，工艺重复性越高。三．电线电缆生产工艺1、铜杆生产（一）轧制工艺铜上牵引生产线铜连铸连轧生产线三．电线电缆生产工艺2、铝及铝合金杆生产（一）轧制工艺铝及铝合金连铸连轧生产工艺流程铝锭成分化验称重配料竖炉熔炼精炼除气连续浇铸保温过滤锭坯连轧绕杆铝杆铝液保温电磁搅拌精炼扒渣静置处理炉前分析三．电线电缆生产工艺2、铝及铝合金杆生产（一）轧制工艺（二）拉丝工艺对金属杆（线）材施以拉力，使之通过模孔，以获得与模孔尺寸形状相同的制品的塑性加工方法称之为拉线或线材的拉制。全封闭高速铝大拉机三．电线电缆生产工艺（三）退火/时效金属在塑性变形过程中产生机械性能及物理化学性能的变化的现象称为加工硬化。退火的目的是使金属内部组织变为细小的等轴晶粒，消除加工硬化，恢复金属或合金的塑性和形变能力（回复和再结晶）。铝合金时效炉三．电线电缆生产工艺（四）绞合工序绞合是生产裸电线和电缆导电线芯的一种工艺方法。它是由绞合单线绕绞线轴线等角速度旋转和绞线均匀前进运动实现的。绞合主要有三种结构形式，分别为同心层绞、束绞和同心复绞。框绞机三．电线电缆生产工艺（五）挤塑工序利用特定形状的螺杆，在加热的机筒中旋转，将由料斗中送来的塑料向前挤压，使塑料均匀的塑化（即熔融），通过机头和不同形状的模具，使塑料挤包到导体线芯形成绝缘层的加工工艺。挤塑机VCV交联生产线三．电线电缆生产工艺CCV悬链式交联生产线（六）挤橡工序使用挤橡机和模具在导体上挤包橡皮绝缘层的工艺加工过程。三层共挤连续硫化机组三．电线电缆生产工艺橡胶加工自动化生产线（七）绕包工序在绕包机上绕包云母带、陶瓷化硅橡胶带、无纺布等带材的工序叫做绕包工序。三．电线电缆生产工艺（八）成缆工序成缆就是把两芯及以上的多根绝缘线芯或其他结构元件，用不同的工艺方法把它们以一定的节距绞合在一起，成为一个圆整外形的缆芯。1、盘绞式成缆机4米大型成缆机三．电线电缆生产工艺2、弓型成缆机弓型成缆机利用了管绞机的原理，并进行了改善，以弓带管，减轻旋转部分重量，提高了转速。主要适用于中小截面产品的高效成缆生产。三．电线电缆生产工艺3、摇篮型成缆机可用于各种大截面的多芯塑力缆，交联电缆成缆，也可按用户工艺要求另配铠装头，作钢带铠装用；还可作电话电缆和控制电缆、矿用电缆成缆之用。三．电线电缆生产工艺（九）编织工序编织是采用编织机将纤维材料捻成的线或金属丝以一定的规律互相交织并覆盖在电线电缆表面上，成为一个紧密的保护层。三．电线电缆生产工艺钢带铠装（十）钢带/钢丝铠装用钢丝或钢带螺旋形绞、绕包在成缆后电缆内垫层上的工序。三．电线电缆生产工艺钢丝铠装（十一）联锁铠装把金属带材压制成S型，螺旋式环环相扣重叠绕包在一起铠装结构。加拿大进口联锁铠装机生产线联锁铠装机成型部分三．电线电缆生产工艺联锁铠装电力电缆（十二）氩弧焊工序铜带等金属带材纵包，通过氩弧焊进行焊接，对焊接后的铜等金属管进行轧纹的工艺过程。氩弧焊生产线氩弧焊设备纵包焊接部分三．电线电缆生产工艺柔性防火电缆四．电线电缆产品介绍：裸电线（一）简介裸电线（barewire）与裸导体制品（bareconductor)是指没有绝缘、没有护层的导电线材，是电线电缆产品中最基本的一大类产品。裸电线实物图用于大跨越、高海拔、重覆冰等野外架空敷设，能满足各种使用环境需要。1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程8分裂JL/G1A-500/35四．电线电缆产品介绍：裸电线（二）型号规格型号、标称截面、绞合结构及标准代号（此处以GB/T1179-2008为例）1、表示方法四．电线电缆产品介绍：裸电线项目代表字母/数字意义类别代号J同心绞合X成型线F防腐导线用单线代号铝线LY硬圆铝线9硬拉状态铝合金线LH架空绞线用铝合金圆线A高强度系列1或2或3导电系列铝包钢线LB电工用铝包钢线1或2导电系列（20.3%IACS和27%IACS）A或B机械性能系列镀锌钢线G绞线用镀锌钢线1、2或3强度系列（普通、高强度和特高强度）A或B镀锌厚度等级（普通和加厚）（二）型号规格2、符号定义四．电线电缆产品介绍：裸电线（二）型号规格JLHA1/G3A-500/65-54/7：由54根1型高强度铝合金线和7根A级镀层特高强度镀锌钢线绞制而成的钢芯铝合金绞线，铝合金线标称截面积为500mm2，钢的标称截面积为65mm2。3、示例钢芯铝绞线结构示意图及实物图四．电线电缆产品介绍：裸电线（三）产品介绍1、钢芯铝绞线钢芯铝绞线JL/G1A-200/11-18/1参考标准：GB/T17048-2009架空绞线用硬铝线单线导电：≥61%IACS产品优势：钢芯铝绞线具有结构简单、架设与维护方便、线路造价低、传输容量大、又利于跨越江河和山谷等特殊地理条件的敷设等特点。四．电线电缆产品介绍：裸电线（三）产品介绍线路的电压超过220kV时，为降低线路电抗和电晕损耗，通常采用扩径导线。扩径导线采用扩大导线外径技术，减少导线铝截面，从而减少导线的总重量，节约材料，减少铁塔荷载和结构重量，极大地降低线路造价。扩径钢芯铝绞线JLK/G2A-630(720)/45-38/72、扩径导线常见规格如下：310（400）/50，400（500）/45，530（630）/45，630（720）/45，725（900）/40四．电线电缆产品介绍：裸电线大截面钢芯铝绞线JL1/G2A-1250/100-84/19大截面导线是指超过经济电流密度所控制的常规最小截面导线，铝导体标称截面不小于720mm2。其优势在于单位长度导线的电阻减小，允许载流量将增大，提高其输送功率。同时减少线路走廊数，节约土地资源。另外无线干扰与噪音污染也大大降低。3、大截面导线（三）产品介绍常见规格如下：800/100，900/75，1000/45，1120/90，1250/100，1520/100（计划）四．电线电缆产品介绍：裸电线钢芯高导电率铝绞线JL3/G1A-630/45-45/7高导电率铝线是指用导电率不低于61.5％IACS的导体代替普通铝线，国网主推节能导线之一。优势在于提升导电率，降低电阻损耗，减少投资。4、钢芯高导电率铝绞线（三）产品介绍四．电线电缆产品介绍：裸电线钢芯高导电率铝绞线型线/圆线结构示意图