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电 缆 线
发布者: 发布时间:2014/11/14 阅读:1186

1章、电线电缆分类

1、  电气装备用电缆
 用做电气装备的连接线,有内部接线或外部接线
2、 电力电缆
 又称力缆,用于传输电能:常做地下敷设(城市电力传输).
3、 架空线(裸电线)
 又称裸电线,用于专输入电能;常做架空敷设,成本低.
4、   通讯电缆
 用于传输入电信号;常敷设于地下或架空。
5、  漆包线(绕组线)
 又称绕组线,用于电机绕组,将电能转化为机械能。
6、  光织光缆
 用于传输光信号,因具有低衰减性能,常用作长途通讯的主干线。
                       第2章、电线的常规设计依据

一、电线电缆的各种标准
 (一)国际标准
•   国际电工委员会标准  IEC
•   美国保险商实验所标准  UL
•   美国军用标准MIL-C-17G
•   日本工业标准JIS等。
•   德国工业标准DIN
•   英国国家标准BS
•   美国电气及电子工程师学会标准   IEEE
•   澳洲标准AS
  
(二)国内标准
•   中华人民共和国国家标准GB/TXXXX-XXXXGBXXXX-XXXX
•   中华人民共和国通讯行业标准YD/TXXXX-XXXX
•   中华人民共和国机械行业标准JBXXXX-XXXX
•   中华人民共和国电子行业标准SJ/TXXXX-XXXX

二、-企业标准
• 企业制订的简报有关省市部门批准的各类企业标准。
客户规格书或实样
  客户提供的各种产品技术规范,条件及规格书,或是电线各种实样。
客户提出的技术要求
-电线使用温度,电压等级要求。
•   使用温度是60℃,80℃,90 ℃,105 ℃, 125 ℃, 150 ℃, 200 等级;使用电压等级(要求是低压还是高压)
-电线敷设及使用环境要求
•  首先要告知所需电线的使用场合及用途情况。
•  有否耐热、耐寒、耐油、耐化学溶剂、耐辐射、防水等特殊性能要求,如用在室外敷设,还要耐日光及耐紫外线的性能要求等。


• 电线在敷设和使用中有否经常受较大机械力作用(如拉伸和挤压)
•  电线在使用中要经受频繁移动和弯曲的要求,则电线要求柔软,弯曲性能要好。
-电线加工时的要求
•   电线加工一般有注塑和装配2,由于加工方式的不同, 经常会有一些特殊要求,如附着力,线径公差要求;加工时电线要浸锡或焊锡用,则需要采用镀锡导体的电线;如有注塑工艺要求,电线外护套要求结实圆整一些(不可用挤管式)
-电线性能方面要求
•    要求电线承受的载流量(A).
•    对于通信电缆在传输性能上要求(如特性阻抗、衰减、串音、回波损耗等指标)
                   

第3章、电线电缆材料……电缆用金属材料

1、铜
 导电性仅次于银,导热性仅次于金、银;抗腐蚀,无磁性,塑性好,易于焊接,用途广泛。铜合金主要为提高铜的耐磨性,耐腐蚀性及机械物理性能。
2、银 
 金属导电性及导热性最高,具有良好的耐腐蚀性及耐氧化性,易于焊接;主要用于镀层和包复层;主要用做耐高温线及(注:依照集肤效应原理)用做高频通讯电缆导体。
3、铝
 导电性仅次于银、铜、金;导热性好,耐腐蚀性好,机械强度一般,塑性好,比重小。缺点是抗拉强度低,不易焊接。铝合金主要为提高铝的机械强度,耐热性及可焊性。
4、金,镍
 用做耐高温线。

5、铁(钢)
  常作复合导体的加强材料,如钢芯铝较线,铜包钢,铝包钢线等。
6、锌
  用做钢丝/钢带/铁导体的镀层,用以防腐蚀。
7、锡
   
用做钢丝/铜线的镀层,用以防腐蚀,并有利于铜线的焊接。

                           第四章、电线电缆材料


1、铜箔丝
  一条铜铀箔条(由铜丝压扁)绕包在聚织维上成一股,然后多股正规绞合而成。铜箔丝弹性,柔软性和弯折强度好,因含有织维芯,易吸潮及氧化变黑。主要用做电话曲线和TPTTS线的导体。
•2、裸铜线
  裸铜线具有高导电率,但在高温下易氧化。有单根(或实心)裸铜线和绞合裸铜线之分。绞合的目的是保持导体柔软。
3、镀锡铜线
  用热度或电镀方式将金属锡镀于铜导体表面,以防止铜腐蚀/变色,及使导体更易焊接。分为单根(或实心)镀锡铜线和绞合。绞合的目的是保持导体柔软。

4、裸绞镀铜线
  主要用于电子在线,一方面便于焊锡,另一方面由于导体较硬,不易弯曲,便于插到印刷电路板上面。
5、镀绞镀铜线
  主要电用于电子在线,性能同裸绞镀铜线,锡层附着性优于绞镀铜线。
6、镀银铜线
  相对于镀锡铜线,主要增加导体的电性能(导电性亦优于裸铜线),耐氧化性(耐热性)好。加工方式与镀锡铜线相同,分为单根(或实心)镀锡铜线和绞合。绞合的目的是保持导体柔软。


7、铜包钢
  铜材包覆在铜芯上制成,既有铜的高导电性能,以具有钢的高机械强度。铜包钢线可用于电力传输和电话线路的架空线;用于微波线路与铜线具有同样的传输效果;在山区寒冷地带及晨村用作架空电话线时,能承受冰冻负荷和大风冲击,架设跨距比铜线大一倍。另有镀银铜包钢导体,主要是提高导体的电性能,耐腐蚀性及耐氧化性(耐热性)。
8、聚氨脂漆包线
  强度好且特别柔软,主要用于耳机线或电机上。目的是减小耳机线的外形尺寸,从而减少耳机线整体重量,保证强度、柔软;以适应小型音响“短小轻薄”的发展趋势.另外,还用于做为电机绕组线。


                   第四章、电线电缆材料……聚氯乙烯塑料(PVC)

    聚氯乙烯PVC)塑料是以聚氯乙烯树脂为基础的多组份混合材料,根据各种电线电缆的要求,在PVC配方配入有可塑剂、安定剂、填充剂、耐燃剂、加工助剂(润滑剂),紫色线吸收剂,着色剂和特殊用途添加剂等物质。
1
PVC树脂
  是PVC配方中最基本材料(母料),电线电缆PVC常用PVC树脂是采用悬浮法聚合制成。常用PVC树脂牌号有:K-70K-75
2
、  可塑剂
  是PVC配方中重要配合剂,也是用量最大的配合剂。一般软质PVC塑料的性能在很大程度上取决于可塑剂的品种和用量。例如:PVC配方的耐温等级、耐寒性、耐气候、耐油性、非移行性和电绝缘性等都与可塑料剂有密切关系。另外,PVC塑料中加入可塑剂,可大大降低“玻璃化”温度,使其在常温下有良好柔软性,以增加塑性,易于加工成型,并且还可调整塑料物理机械性能。PVC塑料中常用的可塑剂有DOP(60℃), DOA(耐寒性),TOTM(105)
3、 安定剂
  安定剂是聚氯乙烯塑料中的重要的配合剂,它能抑制PVC树脂在加工和使用过程中由于受热,光的作用而引起降解和变色。因为PVC树脂加工温度在150 ℃~170时就有少量盐酸 (HCL)游离而出开始分解,所以安定剂的稳定作用是通过吸收HCL来达到的(即与HCL形成中性物质)。PVC塑料安定剂种类很多,在电线电缆中常用的有铅系安定剂和皂类安定剂、及无铅系复合安定剂。
4、 填充剂
  PVC塑料中,一是降低制造成本,增加体积,起增量剂作用;二是会改善某些性能,如电气绝缘性,耐热变形性,耐光,热稳定性等。PVC 常用的填充剂有CaCO3,陶土(黏土)等。
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、   耐燃剂
  PVC树脂本身含有56氯,具有自熄性能,但在其中添加可燃性可塑剂作成软质PVC,氯含量在30%以下时,就不具有自熄性能。因此,在耐燃性较高的电线电缆用PVC配方中必须加入一定量耐燃剂来提高其耐燃性能。一般耐燃剂有氧化锑Sb2O3 )
6
着色剂
  因为电线电缆制品(特别是通讯电缆中绝缘芯线)由于安装使用或检修需要,必须要有鲜艳的色别区分。PVC塑料用着色剂能使电线电缆制品具有鲜艳夺目的色泽并还能满足美观要求。    PVC塑料的着色剂通常是油溶性颜料,可分为有机颜料(塑料红GR,塑料紫,钛青蓝,钛青绿等)和无机颜料(如钛白粉,铬黄粉)等两大类。
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、 紫外线吸收剂
  能高度吸收日光的紫外部份,防止PVC塑料经过长时间光的作用而变色,脆裂和降低机械强度。目前常用的紫外线吸收剂是:羟基二苯甲酮和甲苯三唑咯。
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 加工助剂(润滑剂)
  能减少聚合体在混炼中与加工机械的金属之间磨擦发热而产粘连现象,增加其表面滑性,使之容易加工,并且润滑剂还能改善塑料制品加工时的外观。塑料中常用润滑剂有烃类(如天然石蜡)和金属皂类(如硬脂酸铅/镉/钡/锌/钙)等几种润滑剂。

               第五章、电线电缆材料……电线电缆用PVC绝缘护套料


  电线电缆用软PVC塑料根据其在电线电缆上用途不同,可分为绝缘级电缆料和护套级电缆料两大类。
 1PVC绝缘料
  根据电线电缆的使用要求和特性,PVC绝缘料类型,性能要求及其主要用途,如下表所示。
 2PVC护套料
  电线电线用PVC 护套料要具有较好的耐腐蚀性,足够的机械性能,一定的耐大气老化性能,柔软,重要轻,加工及敷设方便等要求。根据电线电缆使用条件要求,研制有不同类型的PVC护套料,其性能要求及应用范围如下表所示。

                 第六章、电线电缆材料……聚乙烯塑料(PE

  聚乙烯塑料是所有塑料中产量最大,用途最广的一种塑料,在电电缆中有非常广泛的应用。例如除了制造某些特种细线和软线外,还在塑力缆(高压)上(电压等级35400KV)和海底电缆以及各种类型通信电缆上使用,目前已有90%以上的通信电缆采用聚乙烯作绝缘。
1
聚乙烯性能特点
  聚乙烯具有优良的电绝缘性(介电常数及介质损耗角正切tgδ都很小),良好的化学稳定性,很低的透气性和较小的吸水性,比重小,无毒性,并有良好的塑性,易于加工成型。
2
聚乙烯的种类
  聚乙烯是同单体聚乙烯聚合而成的高聚物,按其生产方法可分为高压法聚乙烯/低压法聚乙烯和中压法聚乙烯,聚乙烯按其合成密度大小,可分为三类,如下表所示。
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、聚乙烯电绝缘性能有如下几个特点:
 (a)介电常数和介技损耗角正切tgδ很小,并且在很宽的频率范围内几乎不变,因此是很理想的高频绝缘材料。
 (b)体积电阻系数ρv和击穿场强Eb在浸水7天后仍然变化不大,因此许多水下的大小电缆,如潜水电缆,海底电缆等均可采用PE作为绝缘材料和护套材料。
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发泡聚乙烯(FMPE)
  发泡聚乙烯是一种在聚乙烯塑料中存在有许多封闭均匀的微孔材
  料与实心聚乙烯比较,它的介电常数小,比重轻,技术经济指标好,因此在通信电缆中也被广泛使用。
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FMPE性能特点
 • 发泡PE的性能与其发泡度有密切的关系。通常比重,抗张强度,伸长率,介电常数以及击穿强度等都随发泡度的增加而显著下降。体积电阻系数则基本与实心PE相同,但由于发泡聚乙烯的吸水性较大,故在浸水或受潮时绝缘电阻会下降。
 
•   通信电缆的发泡PE绝缘曾要求孔细,数量多,分布均匀一致,彼此间不贯通,并且表面要光滑平整。由于各种电缆的用途要求不同,发泡度也就不同,如同轴电缆发泡绝缘层发泡度一般要求为50-60%,而市话电缆中使用发泡绝缘的发泡度只要求为20-30%
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发泡PE种类  
  发泡PE按照押出方式分为化学发泡和物理发泡两种。

②   化学发泡法是把含有发泡剂(一般用AN型发泡剂)的聚乙烯

混合物,通过押出机时发泡剂受热分解,押出后分解的气体迅速在绝缘层中膨胀,从而变成许多微孔状态即发泡聚乙烯。此发泡是制造发泡PE绝缘层的最常用方法。
③  物理发泡法是绝缘材料中混入成核剂,气体(一般为氮气)注入押出机与材料混合,形成发泡绝缘。最高发泡度80%

                           第七章、电线电缆材料……聚丙烯(PP)

1、一般性质     
      
聚丙烯的外观呈白色白蜡状固体,较透明,无毒,吸水性 小,仅为0.03-0.04%,可燃。比重为0.91,是目前常用塑料中最小的一种。
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物理机械性能
     
聚丙烯机械强度很大,抗拉强度达300-390MN/,特别是当温度升高时其抗拉强度下降很小。聚丙烯的硬度比PE高,耐磨性及耐弯曲变形均十分好,所以聚丙聚烯有“ 低密度高强度塑料”之称。
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电绝缘性能
     聚丙烯有很好的电气绝缘性,绝缘性能基本上类似于低密度聚乙烯,而且在很宽的范围内不发生变化。它的介电常数只由于聚丙烯具有很好的生理机械性能,较高的耐热性和较为优良的电绝缘性和化学稳定性,因而可用于制造各种电线,电力电缆,通信电缆的绝缘材料,例如由于PP的柔和韧性及刚性好,用做电话曲线绝缘层为最佳材料。
                     
第八章、电线电缆材料……氟塑料(Teflon)

   氟塑料与其它塑料相比,具有优异的耐高低温,耐腐蚀,耐候性  , 电气绝缘性,不吸水,以及低磨擦系数等特性。主要用于制作耐高温航空导线,测油井电缆,地球勘探电线,太阳能电能收集窗,加热电缆,天花板Plenum级电缆,火灾预警电缆,扁平电缆,电磁线, 同轴射频电缆等。
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氟塑料种类
  
氟塑料的种类很多,在电线电缆中常用的有:聚四氟乙烯(F-4),聚三氟氯乙烯(F-3),聚全氟乙丙烯(F-46),四氟乙烯和乙烯共聚物(F- 40),四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚共聚物(FPA),四氟乙烯和六乙烯  共聚物(FEP)等。
2
聚四氟乙烯(F-4)性能特点
(a)优良的电绝缘性能,比重2.1-2.2。介电常数2.1及很低的介质损耗系数(KHZ/MHZ0.0002)并在很宽的温度及频率范围内保持稳定。耐电强度也很高,当厚度为0.02mm时,耐电强度可达 20.0MV/m
 
(b)  优异的耐高你温特性。长期工作温度+250~-195
 
(c)  足够的机械性能。在室温下,抗张强度200MN/,伸长率400%,即使在300℃高温下使用一个月,抗张强度只降低10%
 
(d)  优异的化学稳定性。它能抵抗最活性的化学试剂的作用。
 
(e)  良好的耐水性和耐湿性。由于其分子结构特点,它的透湿性和吸水性极微,放在水中浸泡24h,吸水性几乎为零,浸泡后绝缘
     
阻也基本不变。
 
(f) 不能采用常规押出成型加工,使聚四氟乙烯的使用范围大大受到限制。在电线电缆绝缘时,一般采用绕包聚四氟乙烯薄膜,然后
    
烧结成型;或采用裸导线浸涂聚四氟乙烯悬浮液,然后烧结成型;或采用活塞押出或糊状聚四氟乙烯的冷押出,然后烘干烧结。

(g) 冷流性严重,即连续负载下容易产生塑性变形。
 
(h) 耐热性差。因温度变化,而引起的膨胀和收缩要比一般塑料为 大,如在加工中烧结温度和冷缩速度控制不完善,易造成应力 开裂。
 
(I) 耐电晕性差和耐辐射性差。经受长期电压时,原子容易游离分解,击穿电压阺;碳主链不能抵御珈玛射线。所以聚四氟乙烯只能作 为耐高温低电压,不耐辐射的绝缘材料。
 
(J) 氟塑料价格非常昂贵,是一般塑料的20-30倍及以上价格。为克服聚四氟乙烯的缺点,可以用几种途径来加以改性。一种是在
 
四氟乙烯塑料中加入各种填料,例如加入玻璃织维,就可提高其尺寸的稳定性,降低因温度造成的膨胀和收缩不一而导致的应力开裂,减小冷流等。另一种是采用改性的方法(与其它高聚物聚合)改变聚四氟乙烯原有结构,基本保存聚四氟乙烯的优点,改善其缺点,从而扩大应用范围,所以就出现了一系列的含氟塑  料, 如(F-46)------四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物(F-40)------四氟乙烯和乙烯的共聚物,(FEP)------四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物,(FEP)------四氟乙烯和六氟乙烯的共聚物,(FPA)------四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚的共聚物。这些含氟塑料基本上保持或接近聚四氟乙烯的各种优良特性,并且改善了聚四氟乙烯的某些不足之处。而且可以用一般押出和注射的方法加工成型。 

             第九章、电线电缆材料……橡胶

主要使用的原材料:
CPE
氯化聚已烯,EP21(三元叶丙胶),天燃橡胶,.炭黑白烟(水合SIO2)CaCO3,,滑石粉,PL400硫化助剂.DOP(可塑剂)
,白蜡油(可塑剂)TOTM (可塑剂) ,变压器油(可塑剂)MgO(稳定剂)Sb2O3(阻燃剂),抗氧剂,分散剂,硬脂酸,DM促进剂,ZnO,锻烧陶土,镁强粉,A-25内滑剂,DCP40B硫化剂,TiO2钛白粉,各种色粉.

                        第十章、电线电缆材料……填充/分隔/屏蔽材料
1
填充材料
   
聚酯织维、棉纱、棉纸、 PP绳。目的是保持电缆圆整,减少胶料用量,降低成本,可增加电缆强度。聚脂织维常用于弯曲要求高的线材。
2
分隔材料
   
①、棉纸、聚酯带、发泡PP带 、滑石粉/云母粉、硅油、DOPB.T.A。芯线成缆时绕包纸带或押出外时纵包纸带,可使电线
     
圆整,保证开皮。
   
② 、滑石粉/云母粉---外被押出时,芯线PVC表面与被覆PVC受热,易粘连一起,使用滑石粉隔离,可以保证开皮及控制附着力。
   
③、 绝缘押出时喷涂硅油,主要是改善导体与绝缘之间的附着力, 用于绝缘与外之间可以保证开皮。
   
④、  DOP用于导体与绝缘之间,改善导体与绝缘之间的附着力。
   
⑤、  B.T.A.溶液在押出绝缘时涂于导体表面,主要是防止裸铜丝氧化。
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屏蔽材料
   
铝箔麦拉带(常附带一排扰地线)、编织线、斜包线。屏蔽可有效 防止屏蔽层内外的相互干扰。
       

                第十一章、电线电缆颜色
1、电子主要颜色     
   
黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、粉红、浅蓝、浅灰。
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通讯电缆线对主-辅颜色
   
①、 a线(主色):白、红、黑、黄、紫。b线(辅色):蓝、橙、绿、棕、
     
灰。
   
②、多对数基于主辅颜色,配以/绝缘间色/色条/色点/色环/芯线标号
     
等方法进行标识区分。或做成基本单位,配以电缆扎带进行标
     
识区分。
4
其它线材的颜色
   ①、  主要按照电线标准要求。
   
②、或协会标准(ICEA绝缘电缆工程协会Insulated Cable Engineer
      
Association,及西欧电子标准Western Electric)。  

   ③、  或客户要求。
   
④、  或公司内部为便于统一管理而制定的颜色标准。
5
颜色标准
   
①、  具体的颜色标准参照PANTONE,或RAL 840 HRRAL841 GL
  
②、客户实样颜色。


 
 

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