绝缘电线电缆的专业知识_电线、电缆_电工、电器

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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！
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。
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
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）
L代表“铝” 不标为铜
字母3：代表绝缘材料
V代表“聚氯乙烯” Y代表“聚乙烯” YJ代表“交联聚乙烯”
X代表“橡胶” Z代表“油浸纸” F代表“氟塑料”
字母4：代表内护层
V代表“聚氯乙稀护套” Y代表“聚烯烃” Q代表“铅包”
L代表“铝包” H代表“橡套”
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 无 ---
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
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。
提醒您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
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。
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