電線電纜基礎知識暖通南社

4月21日電線電纜產品的種類有成千上萬，應用在各行各業中。它們總的用途有兩種，一種是傳輸電流，一種是傳輸信號。傳輸電流類的電纜最主要控制的技術性能指標是導體電阻、耐壓性能；傳輸信號類的電纜主要控制的技術性能指標是傳輸性能—特性阻抗、衰減及串音等。當然傳輸信號主要也靠電流（電磁波）作載體，現在隨著科技發展可以用光波作載體來傳輸。分類：電纜總體來說可以分為五大類：（1）裸線類（2）電磁線（漆包線）（3）電力電纜（4）電氣裝備用電線電纜（5）通信電纜及光纜。電纜的基本結構：一般電纜最基本的結構有導體、絕緣層及外護層，根據要求再增加一些結構，如屏蔽層、內護層或鎧裝層等，為了電纜有圓整性再輔加一些填充材料。導體是傳輸電流或信號的載體，其他結構都是作防護用。防護的性能根據電纜產品的需要總體上有三種，一種是保護電纜本身各單元不相互或減少影響，如耐壓，耐熱，防電磁場產生的損耗，通信電纜防信號相互干擾等。另一種防護是保護導體中的電流不對外部產生影響，如防止電流外泄，防電磁波外泄等；最后一種保護外界不對電纜內部產生影響，如抗壓、抗拉、耐熱、耐候、耐燃、防水、抗電磁波干擾等。1、導體其作用是傳導電流。有實芯和絞合之分。材料有銅、鋁、鋁合金、銀、銅包鋼、鋁包鋼等，主要用的是銅與鋁。銅的導電性能比鋁要好得多。銅導體的電阻率國家標準要求不大于0.017241Ω.mm2/m（20℃時），鋁導體的的電阻率要求不大于0.028264Ω.mm2/m（20℃時）。2、耐火層只有耐火型電纜有此結構。其作用是在火災中電纜能經受一定時間，給人們逃生時多一些用電的時間。現在使用的材料主要是云母帶。火災中，電纜會很快燃燒，因云母帶的云母片耐高溫，且又有絕緣作用，在火災中能保護導體運行一定時間。3、絕緣層包覆在導體外，其作用是隔絕導體，承受相應的電壓，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）、交聯聚乙烯（XLPE）、橡皮（橡皮內種類較多，有丁睛橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠等）、硅橡膠、丁腈聚氯乙烯、氟塑料等。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電纜使用要求各有不同，有的要求介電系數要小，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不會或少產生濃煙或有害氣體，有的要求能耐油、耐腐蝕，有的則要求柔軟等。4、屏蔽層在絕緣層外，外護層內，作用是限制電場和電磁干擾。對于不同類型的電纜，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。5、填充填充的作用主要是讓電纜圓整、結構穩定，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，但有一個主要的性能要求是非吸濕性材料，當然還不能導電。6、內護層內護層作用是保護絕緣線芯不被鎧裝層或屏蔽層損傷用。內護層有擠包、繞包兩種種形式。對要求高的采用擠包形包形式，要求低的采用繞包形式。現在繞包用的材料也多種多樣，如鋼帶鎧裝的內護層，有采用PVC帶繞包的，也有采用聚丙烯帶（很薄的，表面做成顆粒凸起來湊厚度）繞包的。能不能用？主要是電纜產品質量的市場定位問題。這跟硅烷交聯絕緣線芯采用顏色區分還是采用色帶來區分，性質有一些一樣，但不全一樣。這里繞包帶采用PVC帶和聚丙烯帶對產品質量是有影響的。硅烷交聯絕緣線芯采用顏色區分還是采用色帶來區分，對產品質量影響不大，主要是用戶的需求問題。7、鎧裝層鎧裝層作用是保護電纜不被外力損傷。最常見的是鋼帶鎧裝與鋼絲鎧裝，我公司開發的主要是鋁合金帶聯鎖鎧裝，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。根據電纜的大小，鎧裝用的鋼帶厚度是不一樣的，這在各電纜標準中都有規定。8、外護層在電纜最外層起保護作用的部件。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，還有根據電纜特性有阻燃型、低煙低鹵型、低煙無鹵型等。電線電纜的表示方法：1.型號的含義1）類別、用途代號A-安裝線

B-布電線

C-船用電纜K-控制電纜

R-軟線Y-移動電纜

JK-絕緣架空電纜M-煤礦用Z、ZR-阻燃型

N、NH-耐火型

ZA-A級阻燃ZB-B級阻燃

ZC-C級阻燃

WD-低煙無鹵型2）導體代號T—銅導線（略）L-鋁芯LH-鋁合金芯3）絕緣層代號V—PVC塑料YJ—XLPE絕緣F—氟塑料Y—聚乙烯料E-乙丙橡皮4）護層代號V-聚氯乙烯護套

Y-聚乙烯料G—硅橡膠

F—氟塑料護套

F-氯丁橡皮N-尼龍護套

P-銅絲編織屏蔽P2-銅帶屏蔽

P3-鋁塑復合帶屏蔽5）特征代號B-扁平型R-柔軟C-重型Q-輕型H-電焊機用S-雙絞型6）鎧裝層代號2—雙鋼帶3—細圓鋼絲4—粗圓鋼絲6—非磁性金屬帶（鋁合金聯鎖鎧裝）7—非磁性金屬絲7）外護層代號2—PVC套3—PE套（或聚烯烴套）最常用的電氣裝備用電線電纜及電力電纜的型號示例：VV—銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜VLV—鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜YJV22—銅芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜YJLHV62—鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣聯鎖鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜KVV—聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套控制電纜60227IEC01（BV）—簡稱BV，一般用途單芯硬導體無護套電纜60227IEC02（RV）—簡稱RV，一般用途單芯軟導體無護套電纜60227IEC10（BVV）—簡稱BVV，輕型聚氯乙烯護套電纜60227IEC52（RVV）—簡稱RVV，輕型聚氯乙烯護套軟線60227IEC53（RVV）—簡稱RVV，普通聚氯乙烯護套軟線BV—銅芯聚氯乙烯絕緣電線BVR—銅芯聚氯乙烯絕緣軟電纜BVVB—銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套扁型電纜JKLYJ—交聯聚乙烯絕緣架空電纜YC、YCW—重型橡套軟電纜YZ、YZW—中型橡套軟電纜YQ、YQW—輕型橡套軟電纜YH—電焊機電纜3.規格規格又由額定電壓、芯數及標稱截面組成。電線及控制電纜等一般的額定電壓為300/300V、300/500V、450/750V；中低壓電力電纜的額定電壓一般有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。電線電纜的芯數根據實際需要來定，一般電力電纜主要有1、2、3、4、5芯，電線主要也是1～5芯，控制電纜有2～61芯。標稱截面是指導體橫截面的近似值。為了達到規定的直流電阻，方便記憶并且統一而規定的一個導體橫截面附近的一個整數值。我國統一規定的導體橫截面有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。這里要強調的是導體的標稱截面不是導體的實際的橫截面，導體實際的橫截面許多比標稱截面小，有幾個比標稱截面大。實際生產過程中，只要導體的直流電阻能達到規定的要求，就可以說這根電纜的截面是達標的。4.標準編號1）GB/T5023

額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜2）JB/T8734

額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜電線和軟線3）GB/T5013

額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜4）JB/T8734

額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣軟線和軟電纜5）GB/T12706

額定電壓1kV到35kV擠包絕緣電力電纜及附件6）GB/T9330

塑料絕緣控制電纜7）TICW/06

計算機電纜5.舉例說明A）VV-0.6/1

3×150＋1×70

銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，額定電壓為0.6/1kV，3+1芯，主線芯的標稱截面為150mm2，第四芯截面為70mm2。B）BVVB-450/750V

2×1.5銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套扁型電纜，額定電壓為450/750V，2芯，導體的標稱截面為1.5mm2。C）YJLV22-8.7/10

3×120

鋁合金芯交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，額定電壓為8.7/10kV，3芯，主線芯的標稱截面為120mm2。主要原材料：1.銅絲采用電解銅作為原料，經連鑄連軋工藝制成的的銅線稱為低氧銅線；經上引法制成的銅線稱為無氧銅線。低氧銅線含氧量為100~250ppm，含銅量為99.5~99.9%，導電率為100~101%。無氧銅線含氧量為4~20ppm，含銅量為99.96~99.99%，導電率為102%。銅的比重為8.89g/cm3。2.鋁線用作電線用的鋁線都要進行退火軟化過。用作電纜用的鋁線一般不用軟化。電線電纜用的鋁的電阻率要求達到0.028264Ω.mm2/m，鋁的比重為2.703g/cm3。鋁合金線：以鋁錠為主要原材料，加入一些鐵、鎂、稀土等元素，經過退火工序，改善了其機械性能和電氣性能。電阻率不大于0.0280348Ω.mm2/m。比重為2.703g/cm3。3.聚氯乙烯（PVC）聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎，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：力學性能優越，耐化學腐蝕，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：①燃燒時有大量有毒的煙霧發出；②熱老化性能差。聚氯乙烯有絕緣料與護套料之分。4.聚乙烯（PE）聚乙烯是由精制的乙烯聚合而成的，按密度可分為：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為0.91~0.925g/cm3；中密度聚乙烯的密度一般為0.925~0.94g/cm3；高密度聚乙烯的密度一般為0.94~0.97g/cm3。聚乙烯材料的優點：①絕緣電阻和耐電壓強度高；②在較寬的頻帶范圍內，介電常數ε和介質損耗角正切值tgδ小；③富于可撓性，耐磨性能好；④耐熱老化性能、低溫性能及耐化學穩定性好；⑤耐水性能好，吸濕率低；⑥用它制作的電纜質量輕，使用敷設方便。聚乙烯材料的缺點：①接觸火焰時易燃燒；②軟化溫度較低。5.交聯聚乙烯（XLPE）現在電纜行業使用的主要有二種類型的交聯聚乙烯。一種是以硅烷作交聯劑的，叫硅烷交聯料，主要應用在低壓電線電纜的絕緣層上。另一種是以過氧化二異丙苯（DCP）作交聯劑的交聯聚乙烯料，其主要是由聚乙烯、交聯劑和抗氧劑組成。主要應用在中、高壓電纜的絕緣層上，對絕緣耐壓等級越高，要求純凈度就越高。DCP是一種過氧化物，溫度越高，分解越快，其分解后就會催化聚乙烯起交聯反應。DCP在常溫下也會分解，不過分解速度很慢，但加熱到一定的溫度（溫度超過125℃時）會快速分解。硅烷交聯劑也有同樣的性能，但它還需要有水來作助劑，才能起到完全的接枝反應。現在的硅烷交聯聚乙烯市場上主要有二種類型，一種叫一步法，一種叫二步法（這種叫法與學術上的硅烷交聯叫法不同）。一步法的絕