电线电缆基础知识

电线电缆基础知识暖通南社

4月21日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。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0.017241Ω.mm2/m（20℃时），铝导体的的电阻率要求不大于0.028264Ω.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。4、屏蔽层在绝缘层外，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。5、填充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。6、内护层内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。7、铠装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。8、外护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。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）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。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-0.6/1

3×150＋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70mm2。B）BVVB-450/750V

2×1.5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1.5mm2。C）YJLV22-8.7/10

3×120

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。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0.028264Ω.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0.0280348Ω.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：①燃烧时有大量有毒的烟雾发出；②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：①绝缘电阻和耐电压强度高；②在较宽的频带范围内，介电常数ε和介质损耗角正切值tgδ小；③富于可挠性，耐磨性能好；④耐热老化性能、低温性能及耐化学稳定性好；⑤耐水性能好，吸湿率低；⑥用它制作的电缆质量轻，使用敷设方便。聚乙烯材料的缺点：①接触火焰时易燃烧；②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