电气装备用电线电缆概述

1电气装备用电线电缆第一章概述电气装备用电线电缆是电线电缆中五大类之一类。那如何来了解这类电缆的基础知识,这对我们技术人员与了解中、高压电缆同样是重要的。1、电气装备用电线电缆范围从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的电源连接线路用电线电缆,各种工、农、工矿企业所用装备中的电气安装线和控制信号用的电线电缆均属于此类产品。此类产品使用范围最广、品种最多、而且大多要结合所用装备的特性和使用环境条件来确定产品的结构、性能。因此，除大量的通用产品外,还有许多专用和特种产品。2电气装备用电线电缆产品分类习惯上按产品用途分为八类。每一类产品又包含着很多品种的电缆，因此，这一类电缆是最复杂的。希望通过学习能使我们的工艺人员对它有全面的了解和撑握，在工艺工作中注意其结构特点、性能指标、环境条件、使用要求等，制订合理的技术规范，工艺过程，检验和试验，生产出高质量的产品为用户服务。这八类产品如下；21、低压配电电线电缆主要指固定敷设和移动的供电电线电缆。如通用橡皮、塑料绝缘电线，橡皮、塑料绝缘软线，屏蔽绝缘电线，橡套软电缆等。22、信号及控制电缆主要指控制中心与系统间传递信号或控制操作用的电线电缆。如各种绝缘材料和护套组成的控制电缆，本质安全电路用控制电缆低烟无卤阻型电子计算机用控制电缆等。23、仪表和设备连接线主要指仪器、设备内部安装线和外部引接线。如核电站用IE级K3类仪表安装接线电缆、水利工程观测用信号和动力设备用软电缆、阻燃型仪表用电线电缆，氟料绝缘计算机电缆等。24、交通运输工具电线电缆主要指汽车、机车、舰船、飞机等配套用电线电缆。如公路车辆用绝缘电线、航空电线、舰船用电缆、机车车辆用电缆、电梯电缆等。25、地质资源勘探开采电线电缆主要指煤、矿石、油田探测开采用电线电缆。如石油平台电缆、地质勘探用电缆、煤矿用阻燃电缆、矿用电线电缆等。226、直流高压电缆主要指X射线机、静电设备配套用的电线电缆。如摄影光源电缆、直流高压软电缆、高压电炉用电缆、电子显微镜用高压电缆等。27、特种电线电缆主要指耐高温、防火、核电站等用的电线电缆。如核电站用电缆、氟塑料或硅橡胶绝缘和护套高温电缆、矿物绝缘电缆、热电偶用电线电缆、高温传感器用控制电缆等。28、加热电缆主要是指生活取暖、植物栽培、管道保温等用电线电缆。如自控温加热电缆、矿物绝缘加热电缆等。3、特点和要求31、电缆的品种繁多，名称复杂。32、额定电压较低这些电线电缆的使用电压均在450/750V及以下,最高不超过06/1KV,信号和仪表电缆的使用电压一般在300/500V及以下。有强电和弱电之分。33、电缆的载流量根据电缆的使用要求决定。33、电缆所用的绝缘材料和护套材料品种多样，性能指标各有不同。34、电缆使用范围广泛，但专业性很强，一般不能通用。35、电缆的结构简单又复杂生产工艺对产品质量影响很大。36、某些特种电缆，生产难度很大，必须有专用的生产设备。4低压电缆的设计原则41、导电线芯结构根据产品使用要求，导电线芯结构的选择符合GB/T39561999标准要求。42、绝缘层的设计原则421、按性能要求选择材料A）、电气性能是选择材料的首要考虑因素B）、绝缘材料的耐热等级热变形和长期热老化性能往往是选择绝缘材料的重要因素。C）、绝缘材料的力学性能（抗拉强度，伸长率及柔软性）同样是重要因素。422、材料的经济性和来源在满足性能要求的前提下，采用廉价的原材料，降低成本是企业的努力方向。423、考虑工艺上的方便和可能性，使其易于生产。3424、对于有护套结构的产品，绝缘材料的选择应结合护套结构与材料来考虑。425、绝缘厚度的确定从电压等级来说，电压超高，绝缘厚度愈厚。对于高压产品，绝缘厚度的确定主要根据电性能要求来进行设计，同时在结构上还应均有内外电场的半导电层的设计。对于低压电气装备用电线电缆，在绝缘材料选定之后，确定绝缘厚度时，电性能一般不是主要的考虑因素，而是以力学性能为主。一般应考虑下列同点1）按力学性能来确定绝缘厚度。为什么这是因为产品在制造、安装敷设过程中，会受到弯曲和拉力等，这样绝缘层就会受到拉、压、弯、扭、剪切等的机械应力的作用。而导线截面的大小对这些应力的数值影响很大。截面愈大，弯曲应力愈大自重也大，因此在每一产品中，绝缘厚度总是随着导电线芯截面的增大而增加。对低压产品来说，绝缘在满足了力学性能要求后，电性能也应得到满足。即当产品的电压等级提高时，绝缘厚度也要适当增加。2）绝缘的最薄厚度的确定应考虑两个方面的因素一是工艺上的可能性；二是长期老化因素。同样的材料，绝缘薄则老化损坏快些。一般橡皮绝缘电线最薄的绝缘厚度不小于03MM，聚氯乙烯绝缘厚度不小于025MM。3）同样电压等级而有护套结构的产品，从电性能角度来考虑，绝缘厚度可以相应减薄些，但考虑到某些产品经常移动，对安全要求较高，实际上并不减薄。4）对安全性特别高的产品，可以适当加厚绝缘厚度。目前，绝缘材料厚度具体数据的确定，主要根据实际经验数据和试验数据，及有关的经验计算公式，与标准化工作进展，绝缘厚度的设计趋于比较合理。43护层的设计原则431护层的结构类型护层的作用是保护电缆的绝缘层，以防止外力或环境因素损伤电缆。由于电气装备用电线电缆使用的场合不同，敷设方法也各异，因为这类电线电缆护4套的结构形式有多种。1）绝缘层兼作护层的产品仅有绝缘层没有护层的产品用于没有机械外力，环境条件较好的场合，绝缘厚度同时起着护层的作用。如丁腈聚氯乙烯绝缘电线和绝缘软线，聚氯乙烯绝缘电线等。2）橡皮、塑料护层3）外护套结构4）屏蔽结构用于屏蔽要求的产品。5）金属护套用于严格要求防潮的产品432橡皮、塑料护套厚度的确定1）护套材料选择护套材料根据使用要求、材料来源、经济性及工艺条件等因素选定。2）护套厚度的确定取决于机械因素、长期的环境老化和材料透湿性的影响。这些影响因素主要与产品的外径和导线截面有关，因此护套厚度一般随导电线芯的截面增大而加厚外，多芯电缆与产品成缆后的直径有很大关系。因此在各产品标准中规定护套厚度的原则，主要取决于；挤包护套前电缆的缆芯直径。3）护套的厚度按承受机械外力的能力分为三类A）轻型护套轻型护套要求柔软、对耐磨和机械冲击性能的要求不高，如轻型橡套软电缆对于外径小、护套特别薄产品，可采用尼龙护套（厚度012025MM）。B中型护套中型护套要求有一定的柔软性，一定的机械应力、耐磨等特性。如中型通用橡套软电缆、船用电缆、油矿电缆、控制信号电缆等C）重型护套重型护套仍要求具有经常移动的柔软性，同时它具有很高的承受机械外力的能力，如严重的磨擦、冲击力、挤压以及撕裂性的外力等。这种电缆如重型橡套软电缆和矿用橡套软电缆等。对于有耐油要求的护套，常选用复合材料（如丁腈橡皮、氯磺化聚乙烯等）来提高产品的耐油性和耐环境条件。附橡皮、塑料绝缘软线品种在电线电缆手册P733中。5第二章信号电缆信号电缆的工作电压一般在300/500伏以下，工作电流一般在4A以下，但现在由于电气工业的不断发展电压和电流无严格区分主要看电缆的使用场合。信号电缆型号的编制方法；以用途的代号字母列为首位，一般依照下述规律编制类别、用途导体绝缘内护套外护套及派生P信号电缆T铁路用HS通信设备用T铜芯L铝芯V聚氯乙烯Y聚乙烯A综合护套L铝护套V聚氯乙烯护套P屏蔽层22，231，2，3，字母“T”代表铜芯，型号中一般省略。信号电缆生产规格与结构护套厚度型号芯数导体截面/MM2绝缘厚度/MM护套前的外径/MM护套标准厚度/MMPVVPYV2，3，4，5，7，10，14，19，24，30，37，44，48，6105075PVV2219，24，30，37，050615及以下1501202001252501303001404001及以上1618202226306PYV2241，44，48，61075信号电缆性能指标成品线芯间或线芯对钢带间绝缘电阻200C项目200C导体直流电阻/KM绝缘材料/MKM绝缘线芯工频耐压试验/V成品工频耐压试验电容电气性能要求铜芯05MM371075MM235聚乙烯聚氯乙烯160405000线芯间和线芯与钢带间1000V/5MIN不击穿每根线芯对接地的其余线芯的电容不超过03F/KM老化前老化条件老化系数项目材料种类抗拉强度/MPA伸长率/温度/0C时间/HK2护套的耐寒试验机械热老化性能要求绝缘聚氯乙烯护套聚氯乙烯绝缘聚乙烯150130140160200200110110110484848070707常温下卷绕在5倍电缆外径的圆棒上,在40C冷冻器中放2小时后取出,表面不开裂。结构性能要求1、铜导电线芯应符合电线电缆用导电线芯标准GB/T3956的要求。2、绝缘和护套材料应符合电线电缆用绝缘和护套级的材料要求。3、绝缘厚度允许偏差为10,其最薄处应不小于标称值的9001MM；护套7厚度允许偏差20,其最薄处应不小于标称值的80,护套表面应圆整。4、绝缘线芯应绞合,最外层为右向,间隙处允许用不吸潮材料填充,绞合后绕一层塑料带或不吸潮材料。5、绝缘线芯应分色,每一层绝缘线芯中应有一层标志色线芯。控制、信号、仪表和补偿电缆的讨论1四类电缆部分产品名称表各种用途控制电缆各种用途信号电缆聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆阻燃型辐照交联聚乙烯绝缘控制电缆氟塑料绝缘聚氯乙烯护套控制电缆聚四氟乙烯绝缘PVC护套耐高温控制电缆氟塑料绝缘和护套耐高温控制电缆低烟低卤、低烟无卤阻燃型控制电缆本质安全电路用控制电缆塑料绝缘和护套（阻烯、耐热型）控制电缆阻燃耐火型控制电缆电子计算机用屏蔽型控制电缆IE级K3类无卤低烟阻燃型交联聚烯烃绝缘控制电缆IE级K3类0。6/1KV乙丙橡皮绝缘无卤低烟型控制电缆乙丙橡皮绝缘阻燃型（护套）控制电缆低烟无卤、阻燃型电子计算机用控制电缆数字巡回检测装置用屏蔽型控制电缆导航用阻燃聚氯乙烯绝缘和护套屏蔽型控制电缆聚氯乙烯绝缘和护套特软型控制电缆硅橡胶绝缘控制电缆丁腈复合物绝缘和护套控制电缆铁路信号用聚乙烯绝缘和护套信号电缆铁路信号用聚乙烯绝缘综合护套信号电缆铁路信号用聚乙烯绝缘铝护套信号电缆阻水型铁路信号电缆铁路用屏蔽数字信号电缆高屏蔽型铁路数字信号电缆自动闭塞综合屏蔽信号电缆地铁用屏蔽型信号电缆通信设备、装置用信号电缆电子工业用信号电缆电动仪表用信号电缆集散型仪表信号电缆（DCS电缆）对称式高频信号电缆本质安全防爆电路用（含防水型）集散型仪表信号电缆聚四氟乙烯绝缘双绞屏蔽型橡胶护套信号电缆矿用聚乙烯绝缘阻燃聚氯乙烯护套信号电缆8新型弹性体绝缘耐火控制电缆热电偶用补偿导线和电缆计算机和电工仪器用电线电缆热电偶用补偿导线高温热电偶用聚氯乙烯绝缘和护套补偿电缆补偿导线和补偿电缆热电偶用补偿导线和补偿电缆乙丙橡皮绝缘无卤低烟核电站用热电偶补偿电缆铜芯聚乙烯绝缘对绞式电子计算机用屏蔽电缆防水型计算机电缆氟塑料绝缘计算机电缆阻燃型聚氯乙烯绝缘三十芯仪表连接用电缆阻燃型仪表用接线电缆水利工程观测用多芯橡套软电缆水利工程观测用信号和动力设备用软电缆核电用IE级K3类仪表安装接线电缆2控制、信号、仪表、和补偿电缆采用标准GB9330为控制电缆标准；TB/T2476为铁路信号电缆标准；GB/T4989为补偿电缆标准；而仪表电缆均为企业标准，无公用参考的标准。3四种电缆在使用中可以议论的问题1）系列名称和产品名称；2）传输性质属强电还是弱电；是模拟传输或是数字传输；3）耐温等级；4）电压等级；5）频率范围；6）导体规格系列；7）绝缘材料；8）线对、线组绞合；9）单元屏蔽；10）总屏蔽；11）护套或护层；12）阻燃分类；13）环保和毒性；14）抗电或磁干扰试验；15）一般性能指标；16）其他特征性能指标；17）径向阻水和纵向阻水；18）国际先进标准的参考依据。四种电缆标准及使用电压电缆名称采用标准使用电压控制电缆GB/T9330IEC60227（参照）450/750V06/1KV9信号电缆TB/T24761993（铁路信号电缆）300/500V仪表电缆企业标准300/300V或300/500V450/750V补偿电缆GB/T49891994未规定1额定电压的规定，并不决定于电缆传输特性不管属于强电还是弱电，也不管是模拟传输还是数字传输，额定电压等级由使用系统要求而决定。2耐温等级由多功能环境要求决定，电缆是否能适应，取决于绝缘和护套材料的选用。对高温环境，硅橡胶和氟塑料的应用有上升的趋势。3要同时满足高频和高温条件，氟塑料是最佳的绝缘和护套选择。4单元屏蔽主要是防卫内部单元间相互电磁干扰；总屏蔽主要是防卫外部对电缆的电磁干扰。如铁路信号电缆和高压输变电系统用导引电缆，它们的总屏蔽结构应具有足够的防卫能力。5成缆中的绝缘芯线对、三线组和四线组的设计和排列，由传输信号回路确定。近年来综合电缆的结构中，包括动力、控制、信号和通信线芯多种功能，甚至包适光纤，是崭新的设计思路。6阻燃分类、环保和毒性、径向或纵向阻水性能、耐辐射和其他特征性能指标，应进一步细化，难度更高。总之，随着技术进步，不可能被系列和产品名称的限制，即使具有相似点产品，也不存在产品之间的覆盖规则。控制电缆、信号电缆、和仪表电缆的发展是适应市场的需求。各种信号电缆产品对比产品主型号电压等级结构特点用途参考标准10铁路信号用聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套、聚乙烯护套、综合护套和铝护套信号电缆PTYVPTYYPTYA22PTYL23AC500VDC1000V及以下导体直径10MM绝缘芯数461含对线组和四线组铁路信号、音频和自动化信号传输，沿铁路线敷设TB/T2476141993地铁用屏蔽型信号电缆PDYVPPDYJVPAC300/500V导体截面1和25MM2一个线对或一个四线组地铁及列车用控制和通信信号传输宝胜企标电子工业用信号电缆JXVP1V3JXVP2V2AC220V导体直径08MM或7/03MM绝缘元件对数240有总屏蔽和单元屏蔽电子设备,自动化系统数据传输和测量天津德塔科技公司企标电动仪表用信号电缆DYVPDYVRPDYJVPAC300/500V导体截面0525MM2绝缘元件对数124三线组数114无单元屏蔽电动仪表、计算机控制系统检测、控制、联锁、指示等天津安琪乐特种电缆公司企标本质安全防爆电路用集散型仪表信号电缆IJYPVPIJYPLVPLIJYJPVPIJYJPLVPLAC300/500V导体截面0525MM2绝缘元件对数124三线组数114有单元屏蔽和总屏蔽化工、石化、电力、矿山、等传输自动化控制信号天津安琪乐特种电缆公司企标聚四氟乙烯绝缘双绞屏蔽橡套信号软电缆DC500V及以下导体截面02075MM2绝缘元件对数718可含单元或同轴对有单元屏蔽和总屏蔽专用于雷达车上电气装置杨州亚光电缆公司企标通信设备和装备用聚氯乙绝缘和护套信号电缆HSVVHSVVP不规定电压导体直径0410MM绝缘元件对数和348电话、电报等通信设备室内连接YD/T3221996举例本质安全防爆电路用集散型仪表信号电缆11用途本产品适用于化工、石化、电力、煤气工程、矿山等存在爆炸危险的场合以及其他防爆安全要求较高的场合，传输自动控制信号。本产品为低电容、低电感、集散型仪表信号电缆，具有优异的屏蔽性能和抗干挠性能。因此防爆安全性能明显高于一般仪表信号电缆和计算机控制电缆。使用条件1）交流额定电压300/500伏。2）导电线芯最高工作温度PVC绝缘为700C；XLPE绝缘为900C；低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘为700C；低烟无卤交联聚烯烃绝缘为900C和1250C两种。3）最低环境温度固定敷设400C；非固定敷设150C。4）安装敷设温度不低于00C。5）电缆允许最小弯曲半径非装铠联锁或编织装铠电缆不小于电缆外径的6倍；铜带屏蔽、钢丝、钢带缠绕铠装电缆不小于电缆外径的12倍。电缆的系列型号IA。性能指标如表指标标称截面/MM2性能项目单位05075101251525工作电容1KHZPF/M60708090电容不平衡PF/M1分布电感1KHZH/M06感阻比H/15253550电磁干挠感应电压干挠磁场400A/MMV5静电感应电压静电电压20KVV1辐射场透入强度干挠场200MHZ120DBDB6620C时的绝缘电阻MKM5000试验电压1MINV1000阻燃特能按GB1266651999试验方法A或B类12集散型仪表信号电缆本产品适用于以电子计算机为主的自动控制系统，尤其适用于电子计算机集散控制系统。传递生产装置过程变量的检测、控制、联锁、报警等模拟和数字信号。主要特征在于每个线对（或三线组）均有独立屏蔽，称为分屏。分屏蔽有铜线或镀锡铜线编织屏蔽、铝塑复合带绕包屏蔽、铜塑复合带绕包屏蔽三种。本质安全防爆电路用集散型仪表信号电缆是上述电缆结构上加上总屏蔽的DCS电缆。第三章电缆护层为使电缆适应各种使用环境的要求而在电缆绝缘上所施加的保护覆盖层，叫做电缆护层。电缆护层是电缆的三大组成部分之一，其质量的好坏，选用的适当与否，直接影响电缆的使用寿命。因此，正确设计、精心制造、合理选用电缆护层，具有重要意义。电缆护层主要有金属护层、橡皮塑料护层和组合护层三大类。在特殊需要时，也采用特种护层。在我国，随着橡皮、塑料绝缘电缆的大量生产和应用，橡皮塑料护层以其轻便简廉的优点在电缆护层中已占据重要的地位，为节约有色金属做出了重要的贡献，但因其具有一定的透过性，它不可能完全取代金属护层；在金属护层中，上世纪，我国仍以铅护套为主，且全部采用力学性能好的合金铅，并继续推行以铝代铅的技术政策；组合护层兼具橡塑护层和金属护层的优点，在橡塑绝缘电缆及光缆上的应用将越来越广；阻燃（包括无卤低烟）、耐火、耐辐照以及防白蚁等特种护层，在我国已付诸实用；防蚀性能较差的油麻沥青外护层已13基本被淘汰了。1电缆护层的分类、结构、型号、特性和用途11电缆护层的分类、结构和型号111电缆护层的分类电缆护层按护套材料可分为金属护层、橡塑护层和组合护层三大类，如图611所示。特种护层一般不作单独一类，因为它是在不改变护层结构而只改变材料得到的。112电缆护层的结构电缆护层有各种各样的结构，大体可分为三种类型1）只有一个护套而没有外护层的结构。这是电缆护层中最简单的结构，简称套，如聚氯乙烯套、氯丁橡套、铝聚乙烯粘结组合套等。金属套因一般常有外护层，故对无外护层的金属套常称“裸”，如裸铅套、裸铝套等。2）没有内护层而只有外护层的结构。如非金属套电缆通用外护层，一般都是直接施加在电缆缆芯上。这种护层以铠装层和外被层的顺序称谓，如钢带铠装聚氯乙烯外套、单细钢丝铠装聚乙烯外套、涂塑粗钢丝铠装纤维外被等。3）既有内护层又有外护层的结构。这是电缆护层中最复杂的结构。内护层仅与外护层相对而言，也就是外护层里面的护套。这种护层用内护层、铠装层和外被层的顺序称谓。如铝套聚氯乙烯外套、铅套钢带铠装聚氯乙烯外套、铝聚乙烯粘结组合套钢带铠装聚乙烯外套等。但是，当内护层为塑料套时，可以把它看作铠装的内衬层，故称谓可予省略。此外，在充油电缆的护层中多了一个加强层，故应按内护层、加强层、铠装层和外被层的顺序命名，如铅套铜带加强聚氯乙烯外套、铅套不锈钢带加强单粗圆钢丝铠装纤维被等。电缆外护层的种类较多，结构也比较复杂，详见本章125节。图312所示为电缆护层的几种典型结构。113电缆护层的型号我国电缆产品的型号组成如下类别或用途导体绝缘层（内）护层外护层一派生由引可见电缆护层的型号由内护层和外护层组成，排在绝缘层型号之14后。根据规定，内护层或无外护层的护层型号用汉语拼音字母表示，外护层的型号用阿拉伯数字表示。特种护层用汉语拼音字母表示，标在电缆产品型号的用途或派生项中。图313为我国现行通用电缆（包括护层）型号的组成。其中派生的燃烧特性为舰船用电缆所采用。有关标志电缆外护层用数字的组合方法详见本章125节。12电缆护层的特性121金属护层的特性金属护层的最大特点是具有完全的不透过性。按其加工工艺，一般分为热压金属护套、焊接（熔焊）皱纹金属护套和成型金属管三种。使用的材料主要有铝、铅合金和钢。在有外护层的场合，常称电缆金属护套为电缆的内护层。（1）热压金属护套的特性用热挤出工艺生产的电缆无缝金属套，称热压金属护套。有铝护套和铅护套两种。铝护套与铅护套比较，不仅具有经济性，而且可以提高电缆的运行性能，所以，推广使用铝护套以节约用铅是电缆金属护层的主要发展方向。随着我国压制工艺、防蚀技术和连接技术的不断提高，铝护套电缆已在各部分中得到了广泛的应用。热压铝护套与铅护套的特性比较见表311表311热压铝护套与铅护套特性比较序号项目铝护套铅护套说明1耐振动性好差纯铝在振动情况下易于龟裂，铅合金的耐振性提高也不大。铝护套耐振性好，在一般振动场所敷设，如过桥、架空等可不需防振装置。2耐蠕变性好差铅护套在自重的作用下，易于产生晶格间蠕动变形而破坏，在温度和内压力等作用下，蠕变加剧。铝护套一般不发生蠕变现象。3弹性好差铝的弹性极限强度为铅的510倍。在落差较大或过负荷情况下，油纸绝缘铅护套电缆常会发生胀破、干枯、漏油等现象，而采用铝护套可以避免。在高压充油、充气的自容式电缆等场合，铝15护套可以承受15MPA的内压力而正常运行，而铅护套则需用黄铜带等材料予以加强。4抗张性好差铝的屈服极限强度比铅大23倍，因此，铝护套比铅护套可承受较大的拉力，在敷设牵引时不易损坏。5抗压性好差铝护套用于地下埋设时可不必用钢带铠装，且钢带铠装对提高铝护套的抗压性能并不显著。铅护套用于地下埋设必须铠装。6防雷性好差铝的电导率约为铅的7倍，熔点为铅的2倍。雷击时，铝护套的排流性能比铅护套好，反击芯线绝缘和烧熔较难发生。7防生物性好差铝的硬度约为铅的10倍。裸铝护套在架空敷设时一般可不受虫害，抗鼠咬及蚁害能力也较铅护套好。8屏蔽性好差铝护套抗外界电磁场的干扰能力比铅护套好得多，对于通信电缆和控制电缆尤为适用。9导电性好差用于电力电缆的铝护套，导电性能往往超过主线芯的50，对电气保护提供了有利的条件。有时可作为接地保护的第四芯。10柔软性差好铝护套的柔软性比铅护套差，故不易弯曲，敷设时弯曲半径须取较大值。皱纹铝护套在柔软性方面有所改善。11耐蚀性差好铝护套的耐蚀性，除一般架空外，均比铅护套差。因此，用于地下或水下均需有防蚀性能优良的外护层。12接续性差好铝护套要接续得好，比铅护套难，因为铝护套的接续，不能采用铅护套那样比较简单成熟的钎焊工艺。铝护套钎焊时，必须先去除表面的氧化铝膜。目前，采用低温反应蜡焊等工艺可以解决。16铝护套的钎焊接头，还必须施以防水性能优良的防蚀覆盖层。13加工工艺性差好热压铝护套的挤出所需单位压力比铅护套大1倍，且温度较高，设备比较庞大，但压铅易于铝中毒。14经济性好差铝的密度只有铅的1/4，且铝的机械强度高，故护套所需厚度比铅护套小，因此，铝护套电缆一般仅有铅护套电缆重量的3070，比较便宜。15资源好差铝是地壳中分布最广的金属之一，约占地壳重量的758，而铅仅占000002，我国铝资源非常丰富。实践表明，缆芯直径在40MM以下，平铝护套的柔软性可以满足使用的实际需要，但其敷设弯曲半径应比同类铅护套电缆约大一倍。缆芯直径在40MM以上，铝护套一般应轧纹。（2）焊接皱纹金属护套的特性用金属带经纵包、熔焊、轧纹等工艺生产的电缆金属套，称焊接皱纹金属护套。其特点是可以自由选择材料。主要有焊接皱纹铝护套和焊接皱纹钢护套两种。特殊需要时，也采用铜、黄铜、不锈钢等材料制作电缆的焊接皱纹护套。焊接皱纹金属护套的特性见表312（3）成型金属管的特性见成型金属管作电缆金属护层的主要是钢管（无缝钢管或焊接钢管），其次是冷拔铝管。为适应耐火、耐高温、耐低温、耐辐射等特殊需要，有时也用铜管、镍管、不锈钢管等成型管拉制电缆护套。钢管作为电缆护层主要应用于超高压充油电力电缆中，其与铝护套和铅护套的自容式充油电缆比较，有表313中所示的特点。（4）主要金属护套特性比较（表314）122橡塑护层的特性橡塑护层的最大特点是柔软轻便简廉，但有一定的透过性。橡塑护层按所用材料一般可分为橡皮护套和塑料护套两类。17（1）橡皮护套的特性橡皮护套的特点是机械强度高、弹性和柔韧性好。使用的材料主要有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶和氯磺化聚乙烯等，经挤包硫化制成。（2）塑料护套的特性塑料护套的特点是有好的耐药品性，透过性较小，机械强度也较好，而且料源丰富，价格便宜，加工方便。目前大量应用的是聚氯乙烯和聚乙烯，此外还有聚酰胺、聚氨酯、聚氯乙烯丁腈橡胶复合物等，用挤包法制成。表312焊接皱纹金属护套的特性优点缺点1力学性能好由于金属护套轧纹，故耐压缩、冲击和振动等性能较好，可以直接用于地下埋设。2柔软性好由于轧纹，提高了护套的柔软性，以皱纹钢护套为例，弯曲半径为护套外径的8倍时，一般弯曲次数在20次以上，可以适应施工敷设的需要。3屏蔽性好适当选择金属材料，如铜、铝，可以获得好的电磁屏蔽特性。若用钢，则屏蔽性能一般。4密封性好焊接得好，与热压金属护套一样，且有完全的密封性。5厚度均一，重量较轻由于采用带材，故可获得均一的厚度，重量较轻。6自由选择材料及皱纹形状在制造上，可供选用的金属材料较多，特别是对于采用热压方法不能加工的金属材料可以加工。可以根据各种不同的使用要求进行经济合理的设计，如采用不锈钢提高耐蚀性，采用铜、铝提高屏蔽性和防雷性。1由于轧纹，电缆外径增大，电缆外护层材料消耗也较大。2采用皱纹钢护套，内壁常需防锈保护，其外护层的防水性能要求也比其他金属护套为高。187防鼠、防蚁焊接皱纹金属护套所用材料硬度较高，故有较好的防鼠、防蚁性能。8制造设备比较简单注焊接皱纹金属护套是指采用熔焊工艺的金属护套，不包括冷焊和钎焊。表313钢管护层的特性优点缺点1结构简单，损耗较小工作电压在110KV或以上的自容式电缆，一般均采用单芯式，而钢管电缆则可将三芯成缆后或分相铅包后直接拉入钢管再充油或充气，故结构简单，损耗较小。2电气性能好采用钢管护层，油压或气压可达15MPA，故电气性能好。3机械保护完善可靠钢管的抗压、抗冲击、耐振动等力学性能在电缆护套中最高，因此一般不会受到机械破坏。4安装维护比较方便采用钢管护层，其损耗一般不予考虑，而单芯式电缆为减少护层损耗，常需采用交叉换位接地方式，线路上的辅助设备也比较分散。1外径较大为使电缆易于拉入钢管，电缆在钢管中所占面积一般仅为钢管内孔面积的402钢管外护层的防蚀性能要求高，常需附加电气防蚀保护表314主要金属护套特性比较表材料加工工艺密封性耐振性耐蠕变性抗张性抗压性柔软性耐蚀性屏蔽性防雷性防生物接续性重量外径铅热压好差差差差好好差差差好差小平好好好好中中中好好中中好小铝热压皱好好好好好好中好好中中好中19纹焊接皱纹好好好好好好中好好中中好中焊接皱纹好好好好好好差中差好中好中钢管材好好好好好差差中中好中差大冷拔好好好好好中好好好好中中小铜焊接皱纹好好好好好好好好好好中好中3双层护套的特性为了满足某些使用上的要求，有时在护层中采用双护套结构，以弥补单护套在某些性能上的不足。例如为改善聚氯乙烯的耐磨性和剥离性能，在聚氯乙烯护套上再挤包一层薄的尼龙护套；为改善聚乙烯的易燃性和耐环境老化性能，在聚乙烯护套上再挤包一层聚氯乙烯护套；为提高电缆护层的抗白蚁性能，在聚氯乙烯或聚乙烯护套上再挤包一层尼龙11或尼龙12护套等。对于双护套，其内层和外层，分别简称内护套和外护套。4橡塑护套特性比较（表315）名称机械强度耐磨性柔软性弹性耐寒性耐热性阻燃性耐药品性耐油性透过性耐气候性防生物性橡皮护套一般氯丁氯磺化聚乙烯良良良良优优优优良优优优良良良良良优差优良良良优差良良良良良可优优可可可聚氯乙烯普通耐寒柔软硬质良良良优良可可良优优优差良良良差可优优差良可可良优良良优良良良良良良良良良良良良良良良良差差差优20护套聚乙烯护套聚酰胺护套聚四氟乙烯护套良优良良优良优可良良可可优可优良良优差良优优优优良优优优可优可可优差良可注橡塑护套性能与材料配方及加工工艺密切相关，而每一性能又可能有许多具体项目，因此表列仅可作为一般参考。有关橡胶和塑料的复合物或二元及二元以上的共聚物，在某些性能上有较大提高，但作为电缆护套应用还比较少，未予列入。123组合护层的特性组合护层又称为综合护层。其特点是柔软轻便，且透过性比橡塑护层小得多，适用于防水性能要求较高的地方。但与金属护层比较，它仍有一定的透过性。组合护层通常采用金属带和塑料护套组合构成。按其结构工艺的不同，可以大体分为铝塑、铝钢塑和粘结组合护层三类。现实际使用的是粘结组合护层。（1）铝塑组合护层铝塑组合护层简称阿尔卑斯（ALPETH）护层，1947年由美国开发。它是在缆芯上纵包铝带，涂覆防蚀涂料后挤包聚乙烯护套而成。现已为铝塑粘结组合护层所代替。（2）铝钢塑组合护层铝钢塑组合护层简称斯塔尔卑斯（STALPETH）护层，1951年由美国开发。它是在缆芯上纵包铝带和预轧纹镀锡钢带，钢带纵叠缝用钎焊密封，涂以防蚀涂料后再挤包聚乙烯或聚氯乙烯护套而制成的。后者现已为纵包复合钢带粘结聚乙烯套所代替。（3）粘结组合护层主要有铝聚乙烯粘结组合护层和铅聚乙烯粘结组合护层两种。前者采用聚乙烯复合铝带，后者采用聚乙烯复合铅带，把其纵包在缆芯上，然后挤包聚乙烯护套，并依靠挤出的压力和温度，使复合带的重叠缝间及复合带与聚乙烯护套间热熔粘结成一体。这是目前应用最广的方法。此外，不用复合带，而用铝带直接纵包在缆芯上，然后涂以热熔胶，再挤包聚乙烯护套，也可制得铝聚乙烯粘结组合护层，其特点是设备简单，比较经21济。（4）组合护层特性比较（表316）表316组合护层与聚乙烯护套特性比较表粘结组合护层名称铝塑组合护层铝钢塑组合护层铝聚乙烯铅聚乙烯聚乙烯护套防潮性屏蔽性机械强度耐蚀性柔软性可良良良良优优优优良良良良良良良可良优优差差良优124特种护层的特性特种护层是为特殊环境使用而制作的电缆护层。它可以是特殊结构和特殊材料所组成，也可以是在金属护层、橡塑护层和组合护层的基础上，采取适当措施来满足。在发电厂、核电站、地下铁道、石油平台和高层建筑等场所，从安全性出发，要使用阻燃电缆，阻燃电缆一般采用阻燃护层来解决。此外，还有耐辐射、耐火、防霉、防白蚁、防鼠、防雷等特种要求的护层。特种护层采用的主要材料及结构工艺见表317。表317特种护层用主要材料及结构工艺特性主要材料工艺药剂用量阻燃1三氧化二锑、多硼酸锌、氯化石蜡、十溴二苯醚、氢氧化铝、碳酸钙等2氢氧化铝、氢氧化镁等混入聚氯乙烯、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯作护套混入聚烯烃作护套550100以上耐火1有机硅云母玻璃丝带、石棉带2铜绕包冷拔护套22耐辐射1聚酰亚胺薄膜2镍绕包粘结冷拔护套防霉1水杨酰苯胺2二氯苯并恶唑酮38羟基奎林酮4对硝基酚混入橡、塑材料作护套混入塑料作护套混入涂料混入涂料31105防白蚁1狄氏剂、艾氏剂或林丹2氯丹或有机磷防蚁剂3尼龙12，高密度聚乙烯4铜合金带，不锈钢带混入护套料或作涂料混入护套料或作涂料挤出护套铠装或焊接皱纹护套05225防老鼠1环己酰亚胺2环己酰亚胺（微胶襄）3钢带、铜带等配制涂料，喷或刷混入塑料作护套铠装或焊接皱纹护套022MG/CM2防雷1铝2铜带3半导电塑料护套铠装护套此类有机氯药剂对人体有害，如非许可，禁止使用。经试验，电缆表面光滑，外径在40MM以上，可不受老鼠攻击，不需防鼠措施，电缆的外径越小，受鼠类破坏的可能越大。125外护层的特性包覆在电缆护套或橡皮塑料绝缘缆芯外面起防腐蚀和机械保护作用的保护覆盖层，叫做电缆外护层。相对于此，被保护的电缆护套通常称为电缆内护层。23电缆外护层一般由内衬层、铠装层和外被层三部分组成内衬层位于铠装下面起铠装衬垫作用并兼具金属护套防蚀保护作用的同心层；铠装层在内衬层上面起机械保护作用的金属带或金属丝构成的同心层；外被层在铠装层外面对金属铠装起防蚀保护作用的同心层。此外，为防止不同金属材料直接接触，如超高压电缆的加强带与铠装之间、塑料电力电缆的屏蔽与铠装之间所设置的覆盖层称为隔离层；为使绕包结构比较稳定，如同向绕包的双层粗钢丝铠装之间所设置的覆盖层称为间隔层。电缆外护层按国家标准GB/T29521489执行，其中塑料外护套标准厚度于表318中。塑料外套的标称厚度应符合表318的规定。表318MM护套前假定直径塑料外套标称厚度护套前假定直径塑料外套标称厚度护套前假定直径塑料外套标称厚度1281291571581851862142152422432712722993003283293573583853864141818181818192021222324415442443471472499500528529557558585586614615642643671672699700728252627282930313233343572975775878578681481584284387187289990092892995795898598610143637383940414243444513电缆护层的用途24131电缆护层对各种绝缘的适用性（表319）132电缆外护层对各种内护套的适用性（表3110）表319电缆护层对各种绝缘的适用性纸绝缘橡塑绝缘无机绝缘护层名称一般浸油充油充气橡皮塑料充气油膏氧化镁云母带铅套铝套焊接皱纹铝套焊接皱纹钢套铜套钢管橡套塑套粘结组合套注表示适用表3110电缆外护层对各种内护套的适用性外护层型号铅套铝及皱纹铝套皱纹钢套铜套橡塑套或缆芯粘结组合套02，0322，23，32，3312，5341，42，43，441，24162，6325102，202，302，402，141，241注表示适用133电缆护层的使用范围（1）电缆护套的使用范围（表3111）（2）金属套电缆通用外护层的使用范围（表3112）表3111电缆护套的使用范围主要适用敷设场所敷设方式特殊环境条件埋地名称型号架空室内隧道电缆沟管道一般土壤多砾石竖井水下易燃移动强电干扰严重腐蚀大拉力裸铝套L裸皱纹铝套LW裸皱纹钢套GW裸铜套T裸铅套Q一般橡套省略氯丁橡套，氯磺化聚乙烯套F,H聚氯乙烯套V聚乙烯或聚烯烃套Y26铝聚乙烯粘结套A铅聚乙烯粘结套注表示适用表3112金属套电缆通用外护层的使用范围主要适用敷设场所敷设方式特殊环境条件埋地型号名称被保护的金属套架空室内隧道电缆沟管道一般土壤多砾石竖井水下易燃强电干扰严重腐蚀大拉力12345678910111213141516铅套铝套02聚氯乙烯外套皱纹钢套或铝套铅套铝套03聚乙烯外套皱纹钢套或铝套铅套22钢带铠装聚氯乙烯外套铝套或皱纹铝套铅套23钢带铠装聚乙烯外套铝套或皱纹铝套32细圆钢丝铠装聚氯乙烯各种金属套27外套33细圆钢丝铠装聚乙烯外套各种金属套41粗圆钢丝铠装纤维外被铅套42粗圆钢丝铠装聚氯乙烯外套铅套43粗圆钢丝铠装聚乙烯外套铅套441双粗圆钢丝铠装纤维外被铅套241钢带粗圆钢丝铠装纤维外被铅套注表示适用；表示当采用涂塑钢丝等具有良好非金属防蚀层的钢丝时适用。3非金属套电缆通用外护层的使用范围（表3113）4铅套充油电缆外护层的使用范围（表3114）5其他特种护层的使用范围（表3115）表3113非金属套电缆通用外护层的使用范围主要适用敷设场所敷设方式特殊环境条件型号名称架空隧道电缆管道埋地竖井水下易燃严重大拉28沟一般土壤多砾石腐蚀力1234567891011121312联锁钢带铠装聚氯乙烯外套22钢带铠装聚氯乙烯外套23钢带铠装聚乙烯外套32细圆钢丝铠装聚氯乙烯外套33细圆钢丝铠装聚乙烯外套41粗圆钢丝铠装纤维外被42粗圆钢丝铠装聚氯乙烯外套43粗圆钢丝铠装聚乙烯外套62铝带铠装聚氯乙烯外套63铝带铠装聚乙烯外套441双粗圆钢丝铠装纤维外被241钢带粗圆钢丝铠装纤维外被29注表示适用；表示当采用涂塑钢丝或具有良好非金属防蚀层的钢丝时适用。表3114铅套充油电缆外护层的使用范围敷设方式承受张力型号名称陆上水下一般较大102径向铜带加强聚氯乙烯外套202径向不锈钢带加强聚乙烯外套302径向铜带纵向窄铜带加强聚氯乙烯外套402径向不锈钢带纵向窄不锈钢带加强聚氯乙烯外套141径向铜带加强单粗圆钢丝铠装纤维外被241径向不锈钢带加强单粗圆钢丝铠装纤维外被注表示适用表3115其他特种护层的使用范围型号名称适用敷设场所ZR阻燃成束敷设的电站、工厂、矿山、高层建筑、船舶等WDZ无卤低烟阻燃地铁、商场、高层住宅、医院、计算机中心、船舶、石油平台等NH耐火地铁、地下街、高层建筑、商场、宾馆等的消防、报警、信号系统TH湿热带有防霉要求的湿热带地区Y防白蚁白蚁活动地区80，90裸铜丝或钢丝编织船舶3082，9285，9586，96铜丝或钢丝编织，聚氯乙烯外套或聚烯烃外套船舶中严重腐蚀区，SC型为无卤低烟低毒阻燃，适用于舰船、客轮、邮轮防雷雷电活动地区的易遭雷击地段耐辐射核电站等强辐射区防鼠鼠类活动地区2电缆护层的设计与计算21电缆护层结构尺寸计算211假定直径的计算过去，电缆护层中各部分的尺寸，例如绕包层和挤出护套的厚度，都是由标称直径的大小来确定的。而标称直径则与所采用的结构（如导体的形状及紧压程度）、制造方法（绕包还是挤包）以及各种不同的计算程序有关。这样，在不同制造厂之间就会导致标称直径的差异，因而相同类型的电缆就会出现彼此不等的标称厚度。为了避免这种情况，在电缆护层的结构尺寸计算中，采用所谓“假定直径”的计算方法。其基本出发点是，在不考虑导体形状及紧压程度情况下，根据给定的导体截面积、绝缘标称厚度以及绝缘线芯数目求出假定直径。护层中各部分的厚度根据ADB计算出或根据D从标准规定的厚度系列中查出。式中D就是包层下面的假定直径，A、B为常数。必须注意，假定直径仅作为计算护层厚度之用，它不能取代确定电缆实际直径的计算程序，而实际直径则是应用上所必需的，应当另外求出。有关假定直径的计算见表321表32431表321假定直径的计算序号项目计算公式说明1导体直径SD21D1导体直径MM，不管导体开头或是否紧压，均按实心圆形计算，也可从表622中直接查取。S导体标称截面积（MM2）2线芯直径12DD2线芯直径MM绝缘标称厚度，包括1屏蔽层的厚度（MM），对有内、外半导电层的绝缘线芯，屏蔽层厚度取15等径线芯（同心层绞）23ND3线芯成缆外径四芯（三大一小）431223D3线芯成缆外径MMN成缆系数，见表623D21大线芯直径MMD22小线芯直径MM带绝缘234D成缆包带同心导体或金属屏蔽4342单芯24D4缆芯直径无成缆包带34D4线芯直径MM带绝缘标称厚度2MM成缆包带层厚度3MM。D3在40MM及以下时取04MM；D3在40MM以上时取06MM。是假定332值，不管包层有无，是绕包还是挤包都要用。有同心式导线层或4同心金属屏蔽层时的直径增加值（MM），见表624金属套5452D护套直径非金属套6分相铅套外径75251成缆包带外径45D5内衬前直径同心导体或金属屏蔽外径45D护套直径或内衬前5D直径MM，分相铅套为成缆外径铅套、铝或皱纹铝套、5皱纹钢管等金属套的厚度MM，在皱纹套的场合，该值应加上波峰高度。橡皮、塑料及粘结组6合套等非金属套厚度MM分相铅套防蚀层厚7度MM，绕包时取04MM，挤包时取10MM。6铠装前直径8562D铠装前直径（MM）6D内衬层厚度MM8钢带铠装外径9674圆钢丝铠装外径10672D扁钢丝铠装外径1677外被（套）前直径联合铠装外径1267D铠装外径MM7钢带厚度MM9圆铠装丝直径MM10扁丝厚度MM联合铠装层厚度12（MM），该厚度包括铠装厚33度、间隔层厚度和包扎带厚度，包扎带厚度标称值小于03MM时不计注假定直径的计算值应修约到小数点后一位（小数点后第2们4舍5入）。小于03MM厚度的包层在计算假定直径时可以忽略不计。表322导体的假定直径D1导体截面积/MM2D1/MM1514251842362810361645255635675080709495110120124150138185153240175300195400226500252630283800319100035734注不用标称截面表示的导体，D1采用导体的标称直径。表323成缆系数N线芯数NN线芯数NN线芯数NN220016470347003216175003570042421850036700527018700377006300195003873373002053339733733521533407338345225674176783662356742767938024600437679400256004480010400266154580010440276414680011400286414780012416296414881512500306705284113441316706190014441326701547033670线芯在一层中绞合。3561芯以上，绞合（成缆）系数可按计算。NN16表324有同心式导体层或同心金属屏蔽层时的直径增中值4注如果同心导体或金属屏蔽的标称截面在表列两个数值之间，则直径增加值应取较大值。当表324中金属屏蔽的标称截面未可知时，按下述方法计算同心导体或金属屏蔽的标称截面积/MM2直径增加值4/MM1505250540560610081611251235145017702095241202715030185402405030060361）带屏蔽TTWNS式中带屏蔽截面积（MM2）；T带的根数；T每根带的厚度MM；T每根带的宽度MM。TW注意当带屏蔽总厚度小于015MM时，直径增加值4为零。2）线屏蔽并有反向扎线时WHWTTNDS24式中线屏蔽截面积（MM2）；T线的根数；WN