電線電纜基礎(chǔ)知識

電線電纜基礎(chǔ)知識

（一）一、什么是電線電纜：簡單的說就是傳導(dǎo)電流的導(dǎo)線.

定義：用以傳輸電（磁）能、信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。二、電線與電纜的區(qū)別：“電線”和“電纜”并沒有嚴(yán)格的界限。通常將額定電壓低、芯數(shù)少、產(chǎn)品直徑小、結(jié)構(gòu)簡單的產(chǎn)品稱為電線；沒有絕緣的稱為裸電線，其他的稱為電纜；導(dǎo)體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線，較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線，絕緣電線又稱為布電線。通常：結(jié)構(gòu)簡單------電線；結(jié)構(gòu)復(fù)雜（電線的反之）------電纜；裸電線和電磁線產(chǎn)品中多叫電線。通信電纜中部分電纜稱為電線，例如：電話軟線；農(nóng)用電話線等；電力系統(tǒng)中大部分稱為電纜；工業(yè)裝備電纜中大部分稱電纜，少部分稱為電線。如BV,RV,AV等。1.電線電纜具有的性能：（1）電性能：包括導(dǎo)電性能；絕緣性能；傳輸特性。（2）物理機(jī)械性能：老化前、后抗拉性能；熱延伸性能。（3）耐熱、寒性能：高溫、低溫性能。（4）其他性能：

A:材料的特性（金屬的硬度、蠕變、高分子材料的相容性）。

B：產(chǎn)品的特殊使用特性（如：不延燃性、耐原子輻射、放蟲咬、延時傳輸及能量阻尼等）。2.電線電纜產(chǎn)品的性能特點(diǎn):（1）產(chǎn)品性能的綜合性（電性能、物理物理機(jī)械性能、耐熱、寒性能）；（2）產(chǎn)品的廣泛性（分類多、規(guī)格多）；（3）材料的多樣性（金屬材料、纖維材料、漆料、涂料、油料、橡膠、塑料以及無機(jī)材料和氣體材料等。（4）生產(chǎn)的連續(xù)性；（5）要求的復(fù)雜性；（6）設(shè)備的專用性；三、電纜技術(shù)特點(diǎn)：四、電線電纜產(chǎn)品分類：產(chǎn)品分類依據(jù)：①結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；②使用要求；③產(chǎn)品性能；④制造工藝。1.按用處分三類：（1）電力電線電纜----電力系統(tǒng)采用的電線電纜產(chǎn)品主要有架空裸電線、電力電纜、電力設(shè)備用電氣裝備電線電纜等。（2）通訊電線電纜----用于信息傳輸系統(tǒng)的電線電纜主要有市話電纜、電視電纜、電子線纜、射頻電纜、光纖纜、數(shù)據(jù)電纜、或其他復(fù)合電纜等。（3）電磁線----用于實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線纜，漆包線、絲包線。2.按電線電纜行業(yè)內(nèi)的類別分5類：（1）裸電線與裸導(dǎo)體制品（1）裸電線與裸導(dǎo)體制品——僅有導(dǎo)體，無絕緣及護(hù)套層產(chǎn)品，如各種結(jié)構(gòu)的架空輸電線，裸絞線，軟絞線，型線和型材，鋼芯鋁絞線、電力機(jī)車架空線等、接地軟線。（2）電力電纜（2）電力電纜——有絕緣、鎧裝、護(hù)層（五芯以下，結(jié)構(gòu)復(fù)雜），產(chǎn)品主要用在發(fā)、配、輸、變、供電線路中的強(qiáng)電電能傳輸，通過的電流大(幾十安至幾千安)、電壓高(220V至500kV及以上)。

0.6-6kV：低壓電纜----進(jìn)戶系統(tǒng)；

6-35kV以下：中壓系統(tǒng)----配電系統(tǒng)；

110kV以上：高壓系統(tǒng)----輸電系統(tǒng)；（3）電氣裝備用電線電纜——從電力系統(tǒng)的配電點(diǎn)（變電站）把電能直接輸送到各種用電設(shè)備器具的電源連接線。此種類電纜品種規(guī)格繁多，應(yīng)用范圍廣泛，一般是用電終端的電器設(shè)備，使用電壓在1kV及以下較多，耐油/耐寒/耐溫/耐磨線纜、安裝線/電焊機(jī)線/電梯電纜/醫(yī)用/農(nóng)用/礦用（井下）線纜/船用、飛機(jī)/汽車/拖拉機(jī)/電機(jī)引出線等。

（3）電氣裝備用電線電纜（4）通訊電纜（4）通訊電纜——傳輸音頻及音頻以上各種電訊信息用的電線電纜產(chǎn)品。從兩芯的電話線到幾千對的話纜、同軸纜、光纜、數(shù)據(jù)電纜、計(jì)算機(jī)電纜、甚至組合通訊纜等。該類產(chǎn)品規(guī)格尺寸通常較小而均勻，制造精度要求高。（5）電磁線（5）電磁線——主要用于各種電機(jī)、儀器儀表等。以繞組的形式在磁場中產(chǎn)生電流或通以電流產(chǎn)生磁場的電線稱為電磁線。按耐熱等級和特殊用途分為：普通漆包線、耐高溫漆包線、特種漆包線、無機(jī)漆包線、纖維繞包電磁線和特種電磁線。電線電纜的衍生/新產(chǎn)品電線電纜的衍生/新產(chǎn)品主要是因應(yīng)用場合、應(yīng)用要求不同及裝備的方便性和降低裝備成本等的要求，而采用新材料、特殊材料、或改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、或提高工藝要求、或?qū)⒉煌贩N的產(chǎn)品進(jìn)行組合而產(chǎn)生。采用不同材料如阻燃線纜、低煙無鹵/低煙低鹵線纜、防白蟻、防老鼠線纜、放鳥類電纜，耐油/耐寒/耐溫線纜等；改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的如：耐火電纜等；提高工藝要求的如：醫(yī)用線纜等；方便安裝和降低裝備成本的如：預(yù)制分支電纜等。采用耐高溫材料的如：耐高溫電線電纜。航空航天、機(jī)車車輛、能源、鋼鐵、有色金屬冶煉、石油開采、電機(jī)等領(lǐng)域需用耐高溫電線電纜。長期連續(xù)工作溫度125度、135度、150度、180度、200度、250度及250度以上的耐高溫電線電纜，目前常用的有輻照交聯(lián)聚烯烴、硅橡膠、氟樹脂、聚酰亞胺、云母、氧化鎂等電線電纜。五、電線電纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成：電線電纜產(chǎn)品絕大多數(shù)是截面（橫斷面）形狀完全相同（忽略因制造而產(chǎn)生的誤差）、呈長條狀的產(chǎn)品，這是由于在系統(tǒng)或設(shè)備中是作為構(gòu)成線路或線圈而使用的特征所決定的。所以研究分析線纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成，只需從其截面來觀察分析。

電線電纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元件，總體上可分為導(dǎo)線、絕緣層、屏蔽和護(hù)層這四個主要結(jié)構(gòu)組成部分以及填充元件和承拉元件等。根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和應(yīng)用場合，有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極為簡單，只有導(dǎo)線一個結(jié)構(gòu)件，如架空裸導(dǎo)線、接觸網(wǎng)導(dǎo)線、銅鋁匯流排（母線）等；這些產(chǎn)品的對外電氣絕緣是依靠安裝敷設(shè)時用絕緣子和空間距離（即利用空氣絕緣）來確保的。有的只有導(dǎo)線和絕緣層，如BV、RV、BVR等。

1.導(dǎo)線導(dǎo)線是產(chǎn)品進(jìn)行電流或電磁波信息傳輸功能的最基本的必不可少的主要構(gòu)件。導(dǎo)線是導(dǎo)電線芯的簡稱，用銅、鋁等導(dǎo)電性能優(yōu)良的有色金屬制成。近三十多年來迅速發(fā)展起來的光通信網(wǎng)絡(luò)用的光纜，則以光導(dǎo)纖維作為導(dǎo)線。

單一：銅、鋁、其他金屬；合金：銅合金、鋁合金；雙金屬：超導(dǎo)體、導(dǎo)電纖維及塑料，銅包鋼。2.絕緣層是包覆在導(dǎo)線外圍四周起著電氣絕緣作用的構(gòu)件。即能確保傳輸?shù)碾娏骰螂姶挪ā⒐獠ㄖ谎刂鴮?dǎo)線行進(jìn)而不流向外面，導(dǎo)體上具有的電位（即對周圍物體形成的電位差、即電壓）能被隔絕，即既要保證導(dǎo)線的正常傳輸功能，又要確保外界物體和人身的安全。導(dǎo)線與絕緣層是構(gòu)成線纜產(chǎn)品（裸電線類除外）必須具備的兩個基本構(gòu)件。

a.空氣絕緣材料：空氣和電負(fù)性氣體；

b.液體絕緣材料：電磁線漆，電纜油；c.固體絕緣材料：橡膠、塑料及其混合物，如彈性體、薄膜、纖維及電纜紙，無機(jī)材料。

3.屏蔽是一種將電纜產(chǎn)品中的電磁場與外界的電磁場進(jìn)行隔離的構(gòu)件；有的線纜產(chǎn)品在其內(nèi)部不同線對（或線組）之間也需要相互隔離?？梢哉f屏蔽層是一種“電磁隔離屏”。高壓電纜的導(dǎo)體屏蔽和絕緣屏蔽是為了均化電場的分布（電磁屏蔽和電場屏蔽）。

多年來，行業(yè)中習(xí)慣于把屏蔽層作為護(hù)層結(jié)構(gòu)的一部分，其實(shí)應(yīng)該單獨(dú)作為一個構(gòu)件。其原因是除了屏蔽層的功能是電磁隔離——即線纜產(chǎn)品中傳遞的信息不外瀉、不對外界儀器儀表或別的線路產(chǎn)生干擾；外界的各種電磁波也不會通過電磁耦合進(jìn)入線纜產(chǎn)品中，這些功能要求與傳統(tǒng)的護(hù)層功能不同。還因?yàn)槠帘螌硬还庠O(shè)置于產(chǎn)品的外部，還置于每一線對或多對數(shù)電纜的分組之間。近十幾年來，隨著信息傳遞系統(tǒng)用電線電纜的快速發(fā)展，以及大氣中存在的電磁波干擾源越來越多，促使有屏蔽結(jié)構(gòu)的品種成倍增長，大家對屏蔽層作為線纜產(chǎn)品中的一個基本構(gòu)件的認(rèn)識，已趨于認(rèn)同。非金屬屏蔽材料：半導(dǎo)電塑料等。

金屬屏蔽材料：鋼、銅、鋁、鉛，合金材料等。4.護(hù)層當(dāng)電線電纜產(chǎn)品安裝運(yùn)行在各種不同的環(huán)境中時，必須具有對產(chǎn)品整體特別是對絕緣層起保護(hù)作用的構(gòu)件，這就是護(hù)層。

因?yàn)橐蠼^緣材料具有優(yōu)良的各種電絕緣性能，則必須要求材料的純度極高、雜質(zhì)含量極微；往往無法兼顧其對外界的保護(hù)能力，所以對于外界（即安裝、使用場合和使用中的）各種機(jī)械力的承受或抵抗力、耐大氣環(huán)境、耐化學(xué)藥品或油類、對生物侵害的防止，以及減少火災(zāi)的危害等都必須由各種保護(hù)層結(jié)構(gòu)來承擔(dān)。許多專用于良好外部環(huán)境（如清潔、干燥、無機(jī)械外力作用的室內(nèi)）中的線纜產(chǎn)品，或者絕緣層材料本身具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐氣候性的產(chǎn)品，就可以沒有護(hù)層這一構(gòu)件；如BV、RV、BVR等。金屬護(hù)套材料：鉛及鉛合金，鋁，鋼帶，鋼絲等。非金屬護(hù)套材料：橡膠及其混合物，塑料及薄膜材料，涂料及保護(hù)漆，橡膠。其他護(hù)套材料：瀝青、電纜麻、纖維等。

5.填充結(jié)構(gòu)很多電線電纜產(chǎn)品是多芯的，如低壓電力電纜多數(shù)是四芯、五芯電纜（適用于三相系統(tǒng)），市內(nèi)電話電纜更是有800對、1200對、2400對至3600對。將這些絕緣線芯或線對成纜（或分組多次成纜）后，一是外形不圓整，二是絕緣線芯間留有很大空隙（見圖1），因此必須在成纜時加入填充結(jié)構(gòu)，填充結(jié)構(gòu)是為了使成纜外徑相對圓整以利于包帶、擠護(hù)套，也為了使電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)實(shí)，在使用中（制造和敷設(shè)中拉伸、壓縮和彎曲時）受力均勻而不損壞電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

因此，填充結(jié)構(gòu)雖是輔助結(jié)構(gòu)，但也是必要的，其材料選用及形狀設(shè)計(jì)上也有詳細(xì)的規(guī)定。主要材料：PP繩、麻繩、定型材料等。6.抗拉元件傳統(tǒng)的電線電纜產(chǎn)品是利用護(hù)層的鎧裝層承受外界拉力或自重引起的拉力的。典型的結(jié)構(gòu)是鋼帶鎧裝和鋼絲鎧裝（如海底電纜要用Φ8mm的粗鋼絲，絞合成鎧裝層）。但光纖光纜為了保護(hù)光纖不受細(xì)小的拉力，以免光纖有細(xì)微的變形而影響傳輸性能，就在光纜結(jié)構(gòu)中設(shè)置了一次、二次被覆和專用的抗拉受力元件。此外如手機(jī)耳機(jī)線采用細(xì)銅絲或薄銅帶繞在合成纖維絲上外擠絕緣層的結(jié)構(gòu)，這合成纖維絲就是抗拉元件?？傊?，在近年來開發(fā)的特種細(xì)小、柔軟型，同時要求多次彎、扭曲使用的產(chǎn)品中，抗拉元件起著主要的作用。如承荷電纜等。材料：鋼絲、高纖維材料等。六、電纜的額定電壓：

電纜的電壓表示為：

U0----電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體對地或金屬屏蔽之間的額定工頻電壓；

U----電纜設(shè)計(jì)用的導(dǎo)體間的額定工頻電壓；

Um----設(shè)倍可承受的“最高系統(tǒng)電壓”的最大值；

通常書寫為：U0/U（Um）

例如：

450/750V；300/500V；0.6/1（1.2）kV；0.38/0.66kV；3.6/6（7.2）kV；6/6（12）kV

12/20（24）kV；七、常用電線電纜產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)代號常用電線電纜的標(biāo)準(zhǔn)代號

1.GB—國家標(biāo)準(zhǔn)；JB—機(jī)械部標(biāo)準(zhǔn)（工業(yè)和信息化部)；SJ—電子部標(biāo)準(zhǔn)；YD—郵電部標(biāo)準(zhǔn)；GY—廣電部；T－為推薦標(biāo)準(zhǔn)。

UL—美國；VDE—德國；