您好,欢迎来到广材资讯! 请登录 免费注册

 

选材百科

知识贴 | 真“芯”奉献—电线电缆专业知识(上篇)

发布时间:2019-09-30 15:44:56 869 4

电线电缆可以说是无处不在,怎么强调它的重要性都不为过。有人说它是工业的血管、社会的神经,还有人说它是电机的心脏。

在工程中,电线电缆更是很重要的主材。不管是在招投标、预算、决算的哪个环节,电线电缆价格的变动都会极大的影响到整个工程的造价。那么了解电线电缆的基础知识和调价妙招,就必不可少了。今天小编将对电线电缆的基础知识(分类和基本结构+用途规格型号/表示法+电缆主要材料)做一个梳理和介绍,下一次会重点介绍“选材定价”和电线电缆的计算公式等,期待大家关注。欢迎阅读和收藏!

image.png

一、电线电缆的分类和基本结构

1、电线电缆的分类

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。

电缆总体来说可以分为六大类:(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)通信电线电缆(6)光缆。

2、电缆基本结构

一般电缆最基本的结构有导体、绝缘层及外护层,根据要求再增加一此结构,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。

以下对电力电缆的结构单元作一简单的介绍。

1)导体(或称导电线芯)

其作用是传导电流。有实芯和绞合之分。材料有铜、铝、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小于0.017241Ω.mm2/m(20℃时),铝导体的的电阻率要求不小于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)、氟塑料、尼龙、绝缘纸等。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。

image.pngimage.png

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、绕包和纵包等几种形式。对要求高的采用挤包形包形式,要求低的采用绕包或纵包形式。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,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。

二、各种电缆的用途及规格型号、表示法

电线电缆表示方法主要由型号、规格及标准编号这三个部分组成。 

1、型号的含义 

电气装备用电线电缆及电力电缆的型号主要由以下七部分组成,有些特殊的电线电缆型号最后还有派生代号。 

下面将最常用的电线电缆型号中字母的含义介绍一下。

字母1:代表类别、用途

字母

类别、用途

字母

类别、用途

字母

类别、用途

B

布线

JK

架空

SY

同轴电缆

R

软线

A

安装

YFD

预制分支电缆

ZR

阻燃

H

市内通信电缆

DDZ

低烟低卤阻燃

NH

耐火

DJ

计算机电缆

WDZ

低烟无卤阻燃

K

控制

P

信号电缆

无标识

电力电缆

字母2:代表导体(线芯)

 字母3:代表绝缘材料

字母4:代表内护层

  L代表“铝”

 V代表“聚氯乙烯”

V代表“聚氯乙稀护套”

 不标为铜  

 Y代表“聚乙烯”

Y代表“聚烯烃”


 YJ代表“交联聚乙烯”

Q代表“铅包”


 X代表“橡胶”

L代表“铝包”


 Z代表“油浸纸”

H代表“橡套”


 F代表“氟塑料”

字母5:结构特征



R代表“软型”



S代表“绞型”

数字6:外护层或派生

数字标记

铠装层

外被层或外护套

0

---

1

联锁铠装

纤维外被

2

双层钢带

聚氯乙烯外套

3

细圆钢丝

聚乙烯外套

4

粗圆钢丝

---

5

皱纹(轧纹)钢带

---

6

双铝(或铝合金)带

---

7

铜丝编织

---

8

钢丝编织

---

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

KVV—聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆

227IEC 01(BV)—简称BV,一般用途单芯硬导体无护套电缆

227IEC 02(RV)—简称RV,一般用途单芯软导体无护套电缆

227IEC 10(BVV)—简称BVV,轻型聚氯乙烯护套电缆

227IEC 52(RVV)—简称RVV,轻型聚氯乙烯护套软线

227IEC 53(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 

image.png

3、规格

规格又由额定电压、芯数及标称截面组成。

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1~61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、举例说明

a) VV-0.6/1 3×150+1×70 GB/T 12706.2-2002

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 JB 8734.2-1998

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 GB/T 12706.3-2002

铝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、电缆主要材料

image.png

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99.9~9.95%,导电率为100~101%。

无氧铜线含氧量为4~20ppm,含铜量为99.96~9.99%,导电率为102%。

铜的比重为8.9g/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。

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。

image.png


 



 
Title