电线电缆基础知识.ppt

扬帆起航走向深蓝 识人识己构建和谐团队 电线电缆基础知识技术质量部王杰 会议纪律 1 不得随意进出会场2 不得随意接打电话3 不得吸烟及吃东西4 手机关机或者静音5 全程参与6 百分百投入 培训目标 对电线电缆有个初步了解 用途 电线电缆产品的种类有成千上万 应用在各行各业中 它们总的用途有两种 一种是传输电流 一种是传输信号 传输电流类的电缆最主要控制的技术性能指标是导体电阻 耐压性能 传输信号类的电缆主要控制的技术性能指标是传输性能 特性阻抗 衰减及串音等 当然传输信号主要也靠电流 电磁波 作载体 现在随着科技发展可以用光波作载体来传输 分类 电缆总体来说可以分为五大类 1 裸线类 2 电磁线 漆包线 3 电力电缆 4 电气装备用电线电缆 5 通信电缆及光缆 我公司目前生产及销售的主要是电气装备用电线电缆及电力电缆这两大类 以下主要给大家介绍一下这两大类产品相关的基础知识 一 电缆的基本结构 一般电缆最基本的结构有导体 绝缘层及外护层 根据要求再增加一些结构 如屏蔽层 内护层或铠装层等 为了电缆有圆整性再辅加一些填充材料 导体是传输电流或信号的载体 其他结构都是作防护用 防护的性能根据电缆产品的需要总体上有三种 一种是保护电缆本身各单元不相互或减少影响 如耐压 耐热 防电磁场产生的损耗 通信电缆防信号相互干扰等 另一种防护是保护导体中的电流不对外部产生影响 如防止电流外泄 防电磁波外泄等 最后一种保护外界不对电缆内部产生影响 如抗压 抗拉 耐热 耐候 耐燃 防水 抗电磁波干扰等 1 导体 其作用是传导电流 有实芯和绞合之分 材料有铜 铝 铝合金 银 铜包钢 铝包钢等 主要用的是铜与铝 铜的导电性能比铝要好得多 铜导体的电阻率国家标准要求不大于0 017241 mm2 m 20 时 铝导体的的电阻率要求不大于0 028264 mm2 m 20 时 2 耐火层 只有耐火型电缆有此结构 其作用是在火灾中电缆能经受一定时间 给人们逃生时多一些用电的时间 现在使用的材料主要是云母带 火灾中 电缆会很快燃烧 因云母带的云母片耐高温 且又有绝缘作用 在火灾中能保护导体运行一定时间 3 绝缘层 包覆在导体外 其作用是隔绝导体 承受相应的电压 防止电流泄漏 绝缘材料有多种多样 如聚氯乙烯 PVC 聚乙烯 PE 交联聚乙烯 XLPE 橡皮 橡皮内种类较多 有丁睛橡胶 氯丁橡胶 丁苯橡胶 乙丙橡胶等 硅橡胶 丁腈聚氯乙烯 氟塑料等 这些材料最主要的性能就是绝缘性能要好 其他的性能要求根据电缆使用要求各有不同 有的要求介电系数要小 以减少损耗 有的要求有阻燃性能或能耐高温 有的要求电缆在燃烧时不会或少产生浓烟或有害气体 有的要求能耐油 耐腐蚀 有的则要求柔软等 在绝缘层外 外护层内 作用是限制电场和电磁干扰 对于不同类型的电缆 屏蔽材料也不一样 主要有 铜丝编织 铜丝缠绕 铝丝 铝合金丝 编织 铜带 铝箔 铝 钢 塑带 钢带等绕包或纵包等 4 屏蔽层 填充的作用主要是让电缆圆整 结构稳定 有些电缆的填充物还起到阻水 耐火等作用 主要的材料有聚丙烯绳 玻璃纤维绳 石棉绳 橡皮等 种类很多 但有一个主要的性能要求是非吸湿性材料 当然还不能导电 5 填充 护层作用是保护绝缘线芯不被铠装层或屏蔽层损伤用 内护层有挤包 绕包两种种形式 对要求高的采用挤包形包形式 要求低的采用绕包形式 现在绕包用的材料也多种多样 如钢带铠装的内护层 有采用PVC带绕包的 也有采用聚丙烯带 很薄的 表面做成颗粒凸起来凑厚度 绕包的 能不能用 主要是电缆产品质量的市场定位问题 这跟硅烷交联绝缘线芯采用颜色区分还是采用色带来区分 性质有一些一样 但不全一样 这里绕包带采用PVC带和聚丙烯带对产品质量是有影响的 硅烷交联绝缘线芯采用颜色区分还是采用色带来区分 对产品质量影响不大 主要是用户的需求问题 6 内护层 铠装层作用是保护电缆不被外力损伤 最常见的是钢带铠装与钢丝铠装 我公司开发的主要是铝合金带联锁铠装 还有铝带铠装 不锈钢带铠装等 钢带铠装主要作用是抗压用 钢丝铠装主要是抗拉用 根据电缆的大小 铠装用的钢带厚度是不一样的 这在各电缆标准中都有规定 7 铠装层 在电缆最外层起保护作用的部件 主要有三种类 塑料类 橡皮类及金属类 其中塑料类最常用的是聚氯乙烯塑料 聚乙烯塑料 还有根据电缆特性有阻燃型 低烟低卤型 低烟无卤型等 8 外护层 二 电线电缆的表示方法 1 型号的含义 1 类别 用途代号A 安装线B 布电线C 船用电缆K 控制电缆R 软线Y 移动电缆JK 绝缘架空电缆M 煤矿用Z ZR 阻燃型N NH 耐火型ZA A级阻燃ZB B级阻燃ZC C级阻燃WD 低烟无卤型 2 导体代号T 铜导线 略 L 铝芯LH 铝合金芯 3 绝缘层代号V PVC塑料YJ XLPE绝缘F 氟塑料Y 聚乙烯料E 乙丙橡皮 4 护层代号V 聚氯乙烯护套Y 聚乙烯料G 硅橡胶F 氟塑料护套F 氯丁橡皮N 尼龙护套P 铜丝编织屏蔽P2 铜带屏蔽P3 铝塑复合带屏蔽 5 特征代号B 扁平型R 柔软C 重型Q 轻型H 电焊机用S 双绞型 6 铠装层代号2 双钢带3 细圆钢丝4 粗圆钢丝6 非磁性金属带 铝合金联锁铠装 7 非磁性金属丝 7 外护层代号2 PVC套3 PE套 或聚烯烃套 2 最常用的电气装备用电线电缆及电力电缆的型号示例 VV 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆VLV 铝芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆YJV22 铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJLHV62 铝合金芯交联聚乙烯绝缘联锁铠装聚氯乙烯护套电力电缆KVV 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆 60227IEC01 BV 简称BV 一般用途单芯硬导体无护套电缆60227IEC02 RV 简称RV 一般用途单芯软导体无护套电缆60227IEC10 BVV 简称BVV 轻型聚氯乙烯护套电缆60227IEC52 RVV 简称RVV 轻型聚氯乙烯护套软线60227IEC53 RVV 简称RVV 普通聚氯乙烯护套软线BV 铜芯聚氯乙烯绝缘电线BVR 铜芯聚氯乙烯绝缘软电缆BVVB 铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套扁型电缆 JKLYJ 交联聚乙烯绝缘架空电缆YC YCW 重型橡套软电缆YZ YZW 中型橡套软电缆YQ YQW 轻型橡套软电缆YH 电焊机电缆 3 规格 规格又由额定电压 芯数及标称截面组成 电线及控制电缆等一般的额定电压为300 300V 300 500V 450 750V 中低压电力电缆的额定电压一般有0 6 1kv 1 8 3kv 3 6 6kv 6 6 10 KV 8 7 10 15 kv 12 20kv 18 20 30 kv 21 35kv 26 35kv等 电线电缆的芯数根据实际需要来定 一般电力电缆主要有1 2 3 4 5芯 电线主要也是1 5芯 控制电缆有2 61芯 标称截面是指导体横截面的近似值 为了达到规定的直流电阻 方便记忆并且统一而规定的一个导体横截面附近的一个整数值 我国统一规定的导体横截面有0 5 0 75 1 1 5 2 5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000 1200等 这里要强调的是导体的标称截面不是导体的实际的横截面 导体实际的横截面许多比标称截面小 有几个比标称截面大 实际生产过程中 只要导体的直流电阻能达到规定的要求 就可以说这根电缆的截面是达标的 29 可编辑 4 标准编号 1 GB T5023额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆2 JB T8734额定电压450 750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线3 GB T5013额定电压450 750V及以下橡皮绝缘电缆4 JB T8734额定电压450 750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆5 GB T12706额定电压1kV到35kV挤包绝缘电力电缆及附件6 GB T9330塑料绝缘控制电缆7 TICW 06计算机电缆 5 举例说明 A VV 0 6 13 150 1 70铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 额定电压为0 6 1kV 3 1芯 主线芯的标称截面为150mm2 第四芯截面为70mm2B BVVB 450 750V2 1 5铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套扁型电缆 额定电压为450 750V 2芯 导体的标称截面为1 5mm2C YJLV22 8 7 103 120铝合金芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 额定电压为8 7 10kV 3芯 主线芯的标称截面为120mm2 三 主要原材料 1 铜丝 采用电解铜作为原料 经连铸连轧工艺制成的的铜线称为低氧铜线 经上引法制成的铜线称为无氧铜线 低氧铜线含氧量为100 250ppm 含铜量为99 5 99 9 导电率为100 101 无氧铜线含氧量为4 20ppm 含铜量为99 96 99 99 导电率为102 铜的比重为8 89g cm3 2 铝线 用作电线用的铝线都要进行退火软化过 用作电缆用的铝线一般不用软化 电线电缆用的铝的电阻率要求达到0 028264 mm2 m 铝的比重为2 703g cm3 铝合金线 以铝锭为主要原材料 加入一些铁 镁 稀土等元素 经过退火工序 改善了其机械性能和电气性能 电阻率不大于0 0280348 mm2 m 比重为2 703g cm3 3 聚氯乙烯 PVC 聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为基础 加入各种配合剂混合而成的 如防老剂 抗氧剂 填料 光亮剂 阻燃剂等 其密度为1 38 1 46g cm3左右 聚氯乙烯材料的特点 力学性能优越 耐化学腐蚀 不延燃 耐候性好 电绝缘性能好 容易加工等 聚氯乙烯材料的缺点 燃烧时有大量有毒的烟雾发出 热老化性能差 聚氯乙烯有绝缘料与护套料之分 4 聚乙烯 PE 聚乙烯是由精制的乙烯聚合而成的 按密度可分为 低密度聚乙烯 LDPE 中密度聚乙烯 MDPE 高密度聚乙烯 HDPE 低密度聚乙烯的密度一般为0 91 0 925g cm3 中密度聚乙烯的密度一般为0 925 0 94g cm3 高密度聚乙烯的密度一般为0 94 0 97g cm3 聚乙烯材料的优点 绝缘电阻和耐电压强度高 在较宽的频带范围内 介电常数 和介质损耗角正切值tg 小 富于可挠性 耐磨性能好 耐热老化性能 低温性能及耐化学稳定性好 耐水性能好 吸湿率低 用它制作的电缆质量轻 使用敷设方便 聚乙烯材料的缺点 接触火焰时易燃烧 软化温度较低 5 交联聚乙烯 XLPE 现在电缆行业使用的主要有二种类型的交联聚乙烯 一种是以硅烷作交联剂的 叫硅烷交联料 主要应用在低压电线电缆的绝缘层上 另一种是以过氧化二异丙苯 DCP 作交联剂的交联聚乙烯料 其主要是由聚乙烯 交联剂和抗氧剂组成 主要应用在中 高压电缆的绝缘层上 对绝缘耐压等级越高 要求纯净度就越高 DCP是一种过氧化物 温度越高 分解越快 其分解后就会催化聚乙烯起交联反应 DCP在常温下也会分解 不过分解速度很慢 但加热到一定的温度 温度超过125 时 会快速分解 硅烷交联剂也有同样的性能 但它还需要有水来作助剂 才能起到完全的接枝反应 现在的硅烷交联聚乙烯市场上主要有二种类型 一种叫一步法 一种叫二步法 这种叫法与学术上的硅烷交联叫法不同 一步法的绝缘料是交联剂与催化剂已预先混好 也有叫成共聚物法料 二步法料是分A料与B料 在生产前将A B料拌匀 一步法的料贮藏时间很短 二步法的料主料与催化剂料分开 所以贮藏时间较长 但混合后的料必须要马上用掉 另外 硅烷交联料中还可以加入碳黑母料 起到耐气候作用 用在绝缘架空电缆系列产品中 交联聚乙烯材料的优点 电气性能比聚乙烯还优良 其机械性能比聚乙烯好 所以应用比聚乙烯广泛 软化温度比PVC高 电缆正常的运行温度能达到90 缺点是加工困难 易燃烧 四 检验及测量 1 检验的重要性 对于企业来说 产品的质量是企业的信誉和市场营销的根本 电线电缆的产品质量主要由几大因素组成 概括来讲 有原材料 设备 工艺 制造技术及检验等这五大主要因素 大家经常听说是这样讲的 产品质量是制造出来的 不是检验出来的 这实际上是一句典型的中国哲学家讲的哲理 事实上产品质量制造技术是根本 检验把关是关键 从五大主要因素来看 原材料的好坏 是否按工艺要求进行加工 制造各环节有没有质量问题 最终成品能否达到要求等都是靠检验人员和操作工根据相应的标准来检验发现的 我们工厂检验主要有三大环节 第一个是原材料检验 第二个是工序检验 第三是成品检验 不要认为检验就是检验人员的事情 其实工序检验中分二块 一块是检验员对工序生产中的半成品进行检验 另一块重要的环节就是操作工进行的自检和互检 检验员可能只能检查到表面现象 操作工的自检和互检才是产品质量的根本保证 操作人员在生产过程中一发现质量问题 马上可以自己进行判断好坏 如果判断不了 可以请检验人员或相关技术人员进行 所以一个合格的操作工 不仅要会熟练操作设备 更要熟悉所要生产的产品的质量要求 会检验产品的质量是否达到工艺要求 2 常用测量工具 常用的测量外径和厚度的工具有千分尺 游标卡尺 投影仪 常用的测量长度的工具有游标卡尺 圈尺 直尺 皮尺 机械计米器 电子计米器等 常用测量温度的工具为温度计 热电偶测温仪等 我公司常用的测量器具还有电子枰 万用表 真空压力表 设备上的气压表 电流表 电压表 转速表等 3 基本测量方法 1 圆形导体尺寸测量使用工具 外径千分尺或游标卡尺测量步骤 圆形导体直径及f值测量取1m左右的试样 将导线试样弄直 在垂直于试样轴线的同一截面上 在相互垂直的方向上进行测量 可得D1和D2 这样的测量在试样的两端及中间共测量三处 得6个数据 取其平均值 D平均 D1 D2 D6 6 f值就是导体的不圆度 f值用同一截面上测量的最大读数与最小读数之差来定义 按上述测量结果取三个截面上测得的直径之差中的最大一个差值 作为f值 2 绝缘厚度及护套厚度测量使用工具 测量投影仪测量步骤 制片 测出试片的最薄点 作为第一测量点 当试片为圆形时 沿试片圆周尽可能等距离地测量 点 当试片内表面是绞合线芯线痕时 各点上的厚度应在线痕凹槽底部最薄处 沿试片圆周尽可能等距离测量6点 扇形线芯应测量6点 测量结果及计算每个试样的平均厚度 用试片各点测量值的算术平均值表示 1 2 3 4 5 6 6这里要特