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电线电缆的结构与材料

发布时间:2016/06/30 点击量:
 
1.电缆的结构
电线电缆产品绝大多数是截面(横断面)形状完全相同(忽略因制造而产生的误差)、呈长条状的产品,这是由于在系统或设备中是作为构成线路或线圈而使用的特征所决定的。所以研究分析线缆产品的结构组成,只需从其截面来观察分析。
电线电缆产品的结构元件,总体上可分为导线、绝缘层、屏蔽和护层这四个主要结构组成部分以及填充元件和承拉元件等。根据产品的使用要求和应用场合,有的产品结构极为简单。
(1) 导线 导线是产品进行电流或或电磁波信息传输功能的最基本的必不可少的主要构件。导线是导电线芯的简称,用铜、铝、铜包钢、铜包铝等导电性能优良的有色金属制成,以光导纤维作为导线。
(2) 绝缘层 是包覆在导线外围四周起着电气绝缘作用的构件。即能确保传输的电流或电磁波、光波只沿着导线行进而不流向外面,导体上具有的电位(即对周围物体形成的电位差、即电压)能被隔绝,即既要保证导线的正常传输功能,又要确保外界物体和人身的安全。
导线与绝缘层是构成线缆产品(裸电线类除外)必须具备的两个基本构件。
(3)屏蔽 是一种将电缆产品中的电磁场与外界的电磁场进行隔离的构件;由的线缆产品在其内部不同线对(或线组)之间也需要相互隔离。可以说屏蔽层是一种“电磁隔离屏”。高压电缆的导体屏蔽和绝缘屏蔽是为了均化电场的分布。
(4)护层 当电线电缆产品安装运行在各种不同的环境中时,必须具有对产品整体,特别是对绝缘层起保护作用的构件,这就是护层。
因为要求绝缘材料具有优良的各种电绝缘性能,则必须要求材料的纯度极高、杂质含量极微;往往无法兼顾其对外界的保护能力,所以对于外界(即安装、使用场合和使用中的)各种机械力的承受或抵抗力、耐大气环境、耐化学药品或油类、对生物侵害的防止,以及减少火灾的危害等都必须由各种护层结构来承担。
(5) 填充结构 很多电线电缆产品是多芯的,将这些绝缘线芯或线对成缆(或分组多次成缆)后,一是外形不圆整,二是绝缘线芯间留有很大空隙,因此必须在成缆时加入填充结构,填充结构是为了使成缆外径相对圆整以利于包带、挤护套。
6) 抗拉元件。典型的结构是钢芯铝绞线、光纤光缆电缆等。总之,在近年来开发的特种细小、柔软型,同时要求多次弯、扭曲使用的产品中,抗拉元件起着主要的作用。
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2.电缆材料
从某种意义上讲,电线电缆制造行业是一个材料精加工和组装的行业。一是材料用量巨大,线缆产品中的材料费用要占制造总成本的80-90%;二是所用材料的类别、品种非常多,性能要求特别高,如导体用铜,要求铜的纯度要在99.95%以上,有的产品要采用无氧高纯铜;三是材料的选用会对制造工艺、产品的性能以及使用寿命起到决定性的影响。
同时,线缆制造企业的效益也与材料的选用、加工和生产管理中能否科学地节省材料密切相关。
因此,在设计电线电缆产品时必须与材料的选用同时进行,一般采取选用几种材料,通过工艺和与性能筛选试验后确定。
线缆产品用材料按其使用部位与功能、可分为导电材料、绝缘材料、护层材料、屏蔽材料、填充材料等。但其中有些材料是几个结构件通用的。尤其是热塑性材料,如聚氯乙稀、聚乙烯等只要改变部分配方成份就可用在绝缘或护套上。
线缆产品制造中所用材料涉及的门类非常广泛,品种规格(牌号)特别多,主要材料类别的汇总如下:
种类
常用材料
用于产品中何种构件
备注
有色金属
铜T、铝L、铝合金、铜包钢、铜包铝
导体
①铜、铝主要用于导体。 ②铜线在护层中用于电缆电缆编织。
屏蔽
锡、银、镍
导体镀层
热塑性材料
PVC、PE、XLPE、聚丙烯、氟塑料F
绝缘、内护套、外护套、充填材料、空气组合绝缘
①聚氯乙稀、聚乙烯用于绝缘或护套②空气组合绝缘用于同轴式电缆
带材
云母带
绝缘
在耐火电缆中起绝缘作用
绝缘
用于绕包线
聚酯带
隔离包带
用于金属编织下的隔离带
PVC带、无纺布
PP带
垫层
铠装层下的垫层
绑扎带
防止成缆后线芯松散
PP绳
填充
成缆的填充
四、电线电缆的命名
1.电线电缆的名称
电线电缆产品的命名有以下原则:产品名称中包括的内容
(1)产品应用场合
(2)产品结构材料或型式;
(3)产品的重要特征或附加特征
(4)大小类名称
产品名称按结构描述按从内到外的原则:产品使用场合>导体>绝缘>内护层>铠装型式>外护层>附加特征>大小类名称。
如:额定电压300/450V铜芯聚氯乙烯绝缘铜丝屏蔽聚氯乙烯护套软电缆