電纜知識(shí)講座課件

電線電纜產(chǎn)品的種類有成千上萬(wàn)，應(yīng)用在各行各業(yè)中。它們總的用途有兩種，一種是傳輸電流，一種是傳輸信號(hào)。傳輸電流類電纜最主要控制的技術(shù)性能指標(biāo)是導(dǎo)體電阻、耐壓性能；傳輸信號(hào)類的電纜主要控制的技術(shù)性能指標(biāo)是傳輸性能——特性阻抗、衰減及串音等。當(dāng)然傳輸信號(hào)主要也靠電流（電磁波）作載體，現(xiàn)在隨著科技發(fā)展可以用光波作載體來(lái)傳輸。

電纜總體來(lái)說(shuō)可以分為五大類：裸電線；繞組線；電力電纜；通信電纜和通信光纜；電氣裝備用電線電纜。電纜結(jié)構(gòu)

一般電纜最基本的結(jié)構(gòu)有導(dǎo)體、絕緣層及外護(hù)層，根據(jù)要求再增加一此結(jié)構(gòu)，如屏蔽層、內(nèi)護(hù)層或鎧裝層等，為了電纜有圓整性再輔加一些填充材料。導(dǎo)體是傳輸電流或信號(hào)的載體。絕緣包覆在導(dǎo)體外，其作用是隔絕導(dǎo)體，承受相應(yīng)的電壓，防止電流泄漏。其他結(jié)構(gòu)都是作防護(hù)用。防護(hù)的性能根據(jù)電纜產(chǎn)品的需要總體上有三種，一種是保護(hù)電纜本身各單元不相互或減少影響，如耐壓，耐熱，防電磁場(chǎng)產(chǎn)生的損耗，通信電纜防信號(hào)相互干擾等。另一種防護(hù)是保護(hù)導(dǎo)體中的電流不對(duì)外部產(chǎn)生影響，如防止電流外泄，防電磁波外泄等；最后一種保護(hù)外界不對(duì)電纜內(nèi)部產(chǎn)生影響，如抗壓、抗拉、耐熱、耐候、耐燃、防水、抗電磁波干擾等。舉例說(shuō)明VV—銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜VLV—鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜YJV22—銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜KVV—銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套控制電纜DJYPVP—銅芯聚乙烯絕緣銅絲編織分屏及總屏聚氯乙烯護(hù)套計(jì)算機(jī)電纜YJLV22-8.7/103×120GB/T12706.3-2002

鋁芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，額定電壓為8.7/10kv，3芯，主線芯的標(biāo)稱截面為120mm2。電線電纜生產(chǎn)特點(diǎn)：(1)大長(zhǎng)度連續(xù)疊加的生產(chǎn)方式：從導(dǎo)體開(kāi)始，每道工序都是逐層疊加，電纜結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，疊加的層數(shù)也就越多;(2)生產(chǎn)工藝門(mén)類多、物料流量大：涉及化工、金屬等加工;(3)專用設(shè)備多。電線電纜的主要工藝：

電線電纜是通過(guò)拉制、絞制、包覆、編織等工藝來(lái)制作完成的，型號(hào)規(guī)格越復(fù)雜，重復(fù)性越高。工藝流程(例：KVVRP22)領(lǐng)料→束絞→絕緣→火花耐壓試驗(yàn)→成纜→屏蔽→內(nèi)襯→鎧裝→外護(hù)層→成品驗(yàn)收→包裝（入庫(kù)）成纜：將一根或多根線芯絞合在一起的過(guò)程叫成纜導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）其作用是傳導(dǎo)電流。有實(shí)芯和絞合之分。材料有銅、鋁、銀、銅包鋼、鋁包鋼等，主要用的是銅與鋁。銅的導(dǎo)電性能比鋁要好得多。銅導(dǎo)體的電阻率國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求不小于0.017241Ω.mm2/m（20℃時(shí)），鋁導(dǎo)體的的電阻率要求不小于0.028264Ω.mm2/m（20℃時(shí)）。

硬結(jié)構(gòu)（實(shí)芯）導(dǎo)體、絕緣斷面軟結(jié)構(gòu)（絞合）導(dǎo)體、絕緣斷面絕緣層包覆在導(dǎo)體外，其作用是隔絕導(dǎo)體，承受相應(yīng)的電壓，防止電流泄漏。絕緣材料有多種多樣，如聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、交聯(lián)聚乙烯（XLPE）、橡皮（橡皮內(nèi)種類較多，有丁睛橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠等）、氟塑料、尼龍、絕緣紙等。這些材料最主要的性能就是絕緣性能要好，其他的性能要求根據(jù)電纜使用要求各有不同，有的要求介電系數(shù)要小，以減少損耗，有的要求有阻燃性能或能耐高溫，有的要求電纜在燃燒時(shí)不會(huì)或少產(chǎn)生濃煙或有害氣體，有的要求能耐油、耐腐蝕，有的則要求柔軟等。屏蔽層在絕緣層外，外護(hù)層內(nèi)，作用是限制電場(chǎng)和電磁干擾。對(duì)于不同類型的電纜，屏蔽材料也不一樣，主要有：銅絲編織、銅絲纏繞、鋁絲（鋁合金絲）編織、銅帶、鋁箔、鋁（鋼）塑帶、鋼帶等繞包或縱包等。填充層填充的作用主要是讓電纜圓整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有些電纜的填充物還起到阻水、耐火等作用。主要的材料有聚丙烯繩、玻璃纖維繩、石棉繩、橡皮等，種類很多，但有一個(gè)主要的性能要求是非吸濕性材料，當(dāng)然還不能導(dǎo)電。鎧裝層鎧裝層作用是保護(hù)電纜不被外力損傷。最常見(jiàn)的是鋼帶鎧裝與鋼絲鎧裝，還有鋁帶鎧裝、不銹鋼帶鎧裝等。鋼帶鎧裝主要作用是抗壓用，鋼絲鎧裝主要是抗拉用。根據(jù)電纜的大小，鎧裝用的鋼帶厚度是不一樣的，這在各電纜標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。外護(hù)層在電纜最外層起保護(hù)作用的部件。主要有三種類：塑料類、橡皮類及金屬類。其中塑料類最常用的是聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料，還有根據(jù)電纜特性有阻燃型、低煙低鹵型、低煙無(wú)鹵型等。聚氯乙烯（PVC）

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹(shù)脂為基礎(chǔ)，加入各種配合劑混合而成的，如防老劑、抗氧劑、填料、光亮劑、阻燃劑等，其密度為1.38～1.46g/cm3左右。聚氯乙烯材料的特點(diǎn)：

力學(xué)性能優(yōu)越，耐化學(xué)腐蝕，不延燃，耐候性好，電絕緣性能好，容易加工等。

聚氯乙烯材料的缺點(diǎn)：1）燃燒時(shí)有大量有毒的煙霧發(fā)出；2）熱老化性能差。3）聚氯乙烯有絕緣料與護(hù)套料之分。聚乙烯材料的優(yōu)點(diǎn)：絕緣電阻和耐電壓強(qiáng)度高；在較寬的頻帶范圍內(nèi)，介電常數(shù)ε和介質(zhì)損耗角正切值tgδ小；富于可撓性，耐磨性能好；耐熱老化性能、低溫性能及耐化學(xué)穩(wěn)定性好；耐水性能好，吸濕率低；用它制作的電纜質(zhì)量輕，使用敷設(shè)方便。聚乙烯材料的缺點(diǎn)：

軟化溫度低；接觸火焰時(shí)易燃燒和熔融，并放出與石蠟燃燒時(shí)同樣的臭味；耐環(huán)境應(yīng)力龜裂性較差，在聚乙烯作為海底電纜和落差較大（尤其是垂直敷設(shè)）電纜的絕緣和護(hù)套材料使用時(shí)應(yīng)特別注意。聚乙烯（PE）交聯(lián)聚乙烯（XLPE）現(xiàn)在電纜行業(yè)使用的主要有二種類型的交聯(lián)聚乙烯。一種是以硅烷作交聯(lián)劑的，叫硅烷交聯(lián)料，主要應(yīng)用在低壓電線電纜的絕緣層上。另一種是以過(guò)氧化二異丙苯（DCP）作交聯(lián)劑的交聯(lián)聚乙烯料，其主要是由聚乙烯、交聯(lián)劑和抗氧劑組成。主要應(yīng)用在中、高壓電纜的絕緣層上，對(duì)絕緣耐壓等級(jí)越高，要求純凈度就越高。交聯(lián)聚乙烯材料的優(yōu)點(diǎn)：電氣性能比聚乙烯還優(yōu)良；其機(jī)械性能比聚乙烯好，所以應(yīng)用比聚乙烯廣泛。軟化溫度比PVC高，電纜正常的運(yùn)行溫度能達(dá)到90℃。缺點(diǎn)是加工困難，易燃燒。 電線電纜生產(chǎn)中使用的模具，根據(jù)不同的產(chǎn)品和工藝要求，模芯和模套的配合主要有型式有三種，即擠壓式、擠管式、半擠壓式（又稱半擠管式）。其配合方式見(jiàn)下圖：1）擠管式模具充分利用了塑料的可拉伸性，塑料擠包層厚度由模芯與模套間所形成的圓管厚度來(lái)確定，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)包覆所需要的塑料層厚度，所出線速度根據(jù)拉伸比的不同，有不同程度的提高，大大提高擠出產(chǎn)量。2）塑料經(jīng)拉伸發(fā)生“取向”作用，取向作用的結(jié)果使其機(jī)械強(qiáng)度提高，擠出的電線電纜的彎曲性能好，這對(duì)結(jié)晶性高聚物的擠出尤其有意義，能有效的提高制品的耐龜裂性。與擠壓式擠出相比，擠管式擠出的不足之處在于：塑料擠包層的致密性，膠層與線芯或纜芯結(jié)合的緊密性都較差，制品表面有線芯或纜芯絞合節(jié)距和繞包節(jié)距的痕跡，這在絕緣層擠制時(shí)應(yīng)予以重視。為了克服這些缺陷，在擠管式擠出中往往增加拉伸比，以使分子排列整齊而達(dá)到提高塑料層密度的目的，并采用抽真空擠出，更能有效的提高塑料層與包覆的線芯或纜芯結(jié)合的緊密程度。 半擠管式模具與擠壓式模具大體相同，它吸取了擠管式和擠壓式的優(yōu)點(diǎn)，改善了擠壓式模具不易調(diào)偏芯的缺點(diǎn)，特別是使用于擠包大規(guī)格的絞線絕緣和要求包緊力較大的護(hù)套。當(dāng)采用半擠管式模具時(shí)，模芯的尺寸可以適當(dāng)增大，從而在擠包較大外徑的絞線不致出現(xiàn)刮傷、卡牢，也能防止因?qū)Ь€外徑變小而在模芯內(nèi)擺動(dòng)所致的偏芯；同時(shí)半擠管式模具在擠出中有一定的壓力，所以在內(nèi)護(hù)套及要求結(jié)合嚴(yán)密的外護(hù)套擠出中也有應(yīng)用，這是為了壓實(shí)塑料膠層。但柔軟性較差的線芯不宜采用這種模具進(jìn)行塑料層的擠包，因?yàn)楫?dāng)線芯或纜芯發(fā)生各種型式的彎曲時(shí)，將產(chǎn)生偏芯。電線電纜的選型

在選用電線電纜時(shí)，一般要注意電線電纜型號(hào)、規(guī)格（導(dǎo)體截面）的選擇。一電線電纜型號(hào)的選擇

選用電線電纜時(shí)，要考慮用途，敷設(shè)條件及安全性；根據(jù)用途的不同，可選用電力電纜、架空絕緣電纜、控制電纜、計(jì)算機(jī)電纜等；根據(jù)敷設(shè)條件的不同，可選用一般塑料絕緣電纜、鋼帶鎧裝電纜、鋼絲鎧裝電纜、防腐電纜等；根據(jù)安全性要求，可選用不延燃電纜、阻燃電纜、無(wú)鹵阻燃電纜、耐火電纜等。二電線電纜規(guī)格的選擇

確定電線電纜的使用規(guī)格（導(dǎo)體截面）時(shí)，一般應(yīng)考慮發(fā)熱，電壓損失，經(jīng)濟(jì)電流密度，機(jī)械強(qiáng)度等選擇條件。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，低壓動(dòng)力線因其負(fù)荷電流較大，故一般先按發(fā)熱條件選擇截面，然后驗(yàn)算其電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度；低壓照明線因其對(duì)電壓水平要求較高，可先按允許電壓損失條件選擇截面，再驗(yàn)算發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)高壓線路，則先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面，然后驗(yàn)算其發(fā)熱條件和允許電壓損失；而高壓架空線路，還應(yīng)驗(yàn)算其機(jī)械強(qiáng)度四、電纜的使用條件1、工作溫度的要求a、當(dāng)絕緣材料為聚乙烯及普通聚氯乙烯時(shí)，電纜導(dǎo)體的長(zhǎng)期允許工作溫度70℃。短路時(shí)，電纜瞬時(shí)溫度可允許達(dá)到160℃，時(shí)間為5s。（注：聚氯乙烯有70℃、90℃、105℃之分）b、當(dāng)絕緣材料為交聯(lián)聚乙烯時(shí)，電纜的長(zhǎng)期允許工作溫度固定敷設(shè)為90℃，。短路時(shí)，電纜瞬時(shí)溫度可允許達(dá)到250℃，時(shí)間為5s。c、當(dāng)電纜為聚全氟乙丙烯絕緣及護(hù)套時(shí)其長(zhǎng)期允許工作溫度為200℃。短路時(shí)，電纜瞬時(shí)溫度可允許達(dá)到460℃，時(shí)間為5s。d、當(dāng)電纜為可熔性聚四氟乙烯絕緣及護(hù)套時(shí),其長(zhǎng)期允許工作溫度260℃。短路時(shí)，電纜瞬時(shí)溫度可允許達(dá)到500℃，時(shí)間為5s。五、電纜允許彎曲半徑a、控制電纜、補(bǔ)償電纜、計(jì)算機(jī)電纜聚氯乙烯絕緣及護(hù)套非鎧裝電纜應(yīng)不小于電纜外徑的6倍，有鎧裝或銅帶屏蔽結(jié)構(gòu)的電纜，應(yīng)不小于電纜外徑的12倍。有屏蔽層結(jié)構(gòu)的軟電纜應(yīng)不小于電纜外徑的6倍。b、氟塑料絕緣及護(hù)套