電線電纜各組成部分及主要性能指標技術參數

電線電纜各組成部分及主要性能指標技術參數電線電纜主要用于電能傳輸、分配以及信號的傳遞，其主要組成部分包括線芯（導體）、絕緣層、屏蔽層、和護層，下面對各組成部分的性能技術指標及工藝技術參數進行逐一介紹：電纜的導體導體的促進作用就是傳輸電流，當導體通過電流時，便產生電能損耗而并使導體溫度增高，導體溫升又并使導體電阻減小，同時并使絕緣的性能上升，當導體溫度少于絕緣材料的容許工作溫度，就可以快速絕緣材料的老化甚至在電纜彎曲處并使絕緣首先軟化變形，引致電纜壽命延長或在電纜彎曲處短期內出現打穿，無法滿足用戶電纜長期采用的建議；線芯的損耗主要由導體的橫截面及材料的體積電阻率同意，因此，生產過程必須對導體橫截面及材料的性能指標展開嚴苛檢驗和掌控。一、導體用材料：導體材料必須具有較好的導電性能夠和機械性能、不易加工成型、資源多樣等特點，銀的導電性能夠雖最出色，但因其價格昂貴而不被使用，為增大線芯損耗和電壓再降，當前廣為使用的就是銅材和鋁材，下面就銅、鋁的主要性能技術指標展開自學：1、材料的電性能及物理特性：硬銅硬鋁（a2-a8）□型號t1rtu1rt2rtu2rt3ra2a4a6a8口純度2%99.9099.6口20℃體積電阻率不大于3mm2/m0.0172410.02801口電阻溫度系數1/℃0.003930.00403線膨脹系數1/℃16.6*10-623*10-6熱容系數j/kg℃414924口比重8.892.703熔解點℃1084.5658抗拉強度2n/mm2a8（120-150）□伸長率2%40a8(6)口2、影響導電性能夠的因素：溫度：金屬的導電性能夠隨溫度增高而減少，當溫度不是很高（吻合于熔點）或很低（吻合于絕對零度），電阻率和溫度呈圓形以下線性關系：P=P0[1+a（t-t0）：|?！蹼s質：金屬中所含某些雜質，將并使其電阻減小。雜質對金屬電阻的影響，依賴于雜質的種類、含量、和雜質在金屬中存有的狀態(tài)，鋁、銻、砷、磷、鎳、鉛等就是銅的有毒雜質，當砷含量為0.35％時，銅的電阻率將減小50％；鋁導體中的主要有毒雜質就是硅與鐵。冷變形：彈性變形時對金屬電阻影響極小，而塑性變形則并使電阻減小，當冷加工變形少于10％，其電阻才顯著減小。對于氫銨金屬，由于熱變形而減少的電阻，通常不大于4％。電工圓鋁桿拉絲前電阻率為0.02801，經過拉絲后，生產成須要規(guī)格的電工圓鋁線，電阻率使用0.028264。熱處理（退火）：金屬經熱變形后，由于金屬結晶的變化，抗張強度、屈服強度、彈性減少，而電導系數、伸長率上升，為了提升冷拉銅線的電導系數和柔軟性，將線材在一定溫度下韌精，達至提升伸長率和電導系數的目的，電阻可恢復至變形前的水平。環(huán)境：當環(huán)境因素并使金屬表面產生污染或水解層以及附有水份、油漬時，金屬電阻可以減小，在金屬表面吸附其他金屬的保護層時，電阻可以按復合材料舊有電阻率的大小及吸附層厚度，通過排序求出。銅對于某些沖泡劑（比如礦物油、松香無機沖泡劑等）、硫化橡皮存有推動老化促進作用，在此情況下，可以在銅線表面鍍錫，并使銅不輕易與絕緣層碰觸。3、電線電纜常用的金屬材料力學性能的有關概念：電線電纜用金屬材料應當具備較好的力學性能，包含抗拉強度、彈性、塑性、硬度、韌性、疲勞強度等?？估瓘姸龋航饘僭诠饣睦Υ龠M作用下，逐漸拉細直到折斷時所須要的負荷，稱作折斷力，折斷力除以導體受力方向的橫向截面積稅金的值稱作抗拉強度。他說明單位截面積金屬導線抵抗折斷力的最小能力。3.2塑性：金屬材料在負荷促進作用下產生變形而不被毀壞，當負荷除去后，仍能夠并使變形留存下來的性能叫做塑性，留存的這種變形叫做塑性變形。通常用伸長率去則表示塑性的大小，伸長率越大，則金屬材料的塑性越不好，表明金屬堅硬，富有延展性，通常把8〉5%的材料稱作塑性材料，而8<5%的材料稱作脆性材料。電線電纜用軟銅線建議脫落伸長率不下于25%。3.3彈性：金屬材料受力變形，當外力中止變形即為消失，并恢復原狀的性能，稱作彈性。這種變形越大，彈性越不好。在彈性變形范圍內，材料所受到形變與快速反應成正比，即f/a=e*(5l/l0),e稱作彈性模量或彈性系數，e值越大，材料在彈性變形范圍內能分擔的外力就越大。鋼芯鋁絞線即為使用1%彎曲形變排序折斷力。4、電線電纜用金屬材料應具備良好的工藝性能：電纜導體生產中，建議材料具備較好的可以鍛性和沖壓性?？梢藻懶曰虮硎究伤苄跃褪侵附饘俨牧显趬毫庸r能發(fā)生改變形狀而不產生裂紋的性能；沖壓就是指通過冷卻、冷卻并使兩金屬件之間導致原子間或分子間的融合，從而獲得永久相連接的工藝過程，沖壓過程金屬材料所整體表現出來的性能淪為沖壓性。二、導體的種類：根據gb/t3956-1997,將導體共分四種，第一種、第二種、第五種、第六種。第一種為實心導體，第二種為絞合導體，第一種、第二種原訂用作緊固鋪設電纜的導體，第五種、第六種原訂用作硬電纜和軟線的導體，第六種比第五種更堅硬。1、實心導體：導體材料用鍍金屬于或不鍍金屬于淬火銅線、并無鍍層鋁或鋁合金線。實心銅導體應是圓形截面，25及以上實心銅導體僅預定用于特種電纜，而不適用于一般電纜；實心鋁導體，截面16及以下應是圓形截面，25及以上，若是單芯電纜應是圓形截面，若是多芯電纜，可以是圓形或成型截面。2、絞合導體：為了增加電纜的柔軟性或可曲度，較大截面的電纜線芯由多根較小直徑的單線絞合而成。由多根單線絞合的線芯柔軟性好、可曲度大，線芯彎曲時，線芯中心線內外兩部分可以互相移動補償，彎曲時不會引起導體的塑性變形，因此線芯的柔軟性和穩(wěn)定性大大提高。線芯的絞合形式可以分成兩類，規(guī)則絞合和圓形絞合。規(guī)則絞合的定義為：導線存有規(guī)則、同心且相繼各層依相同方向的絞合稱作規(guī)則絞合，它還可以分正常規(guī)則絞合和非正常規(guī)則絞合，后者系指層與層間的導線直徑不盡相同的規(guī)則絞合，而前者指共同組成導線的直徑均相同；規(guī)則絞合還可以分成直觀規(guī)則絞合和無機規(guī)則絞合，后者系指共同組成規(guī)則絞合的導線不是單根的，而是由更粗的導線按規(guī)則絞制備股，再鉤制備線芯，這種絞合多用作移動橡皮絕緣電纜的線芯，以提升其柔軟性。圓形絞合（一束鉤），所有共同組成導線都依同一方向的絞合。2.1非緊壓絞合圓形導體：絞合圓鋁導體橫截面通常不大于10mm2。導體中的單線應當具備相同的標稱直徑，導體的單線根數、直流電阻應符合標準規(guī)定。2.2緊壓絞合圓形導體和成型導體：斜形絞合圓鋁導體橫截面應當不大于16mm2,絞合成型銅或鋁導體橫截面應當不大于25mm2,同一導體中兩根相同單線的直徑比應不少于2,導體的單線根數和直流電阻應符合標準規(guī)定。3、軟導體（第五種、第六種）導體應當由鍍金屬于和不鍍金屬于的淬火銅線共同組成。導體中的單線應當具備相同的標稱直徑；導體中的單線直徑應當不少于規(guī)定的最大值,第六種導體比第五種導體單線直徑更細；導體電阻應當不少于標準規(guī)定的最大值。三、導體的性能指標及工藝技術參數：1、20℃直流電力阻:直流電阻是影響電纜載流量的首要因素,直流電阻越大,導體產生的電壓降、電能損耗就越大,是電纜的重要性能指標。影響直流電阻的因素包括材料的體積電阻率、導體的實際截面、環(huán)境溫度、加工過程的拉絲退火壓型,絞合成纜節(jié)距、導體表面有無污染氧化及鍍層等,控制直流電阻就必須在每一個環(huán)節(jié)進行控制,并加強檢驗,以保證直流電阻不大于標準規(guī)定值。2、導體的表面質量：導體表面應清潔無污染（油污、水漬）、無氧化現象,這不僅是考慮絕緣擠包的建議,同時也為了掌控直流電力阻。導體表面應光滑圓整,無尖角、毛刺、銳邊或凸起的單線,導體表面質量不好會導致絕緣厚度不均甚至破皮或絕緣擊穿,同時在導體的尖角部位電場集中,電場強度太大,易導致絕緣擊穿,使電纜不能通過耐壓試驗或電纜在長期使用過程中該部位過早老化擊穿,縮短電纜使用壽命。特別是扇形和瓦楞形導體,應注意導體壓型時不能出現尖角、銳邊。在生產低于標準規(guī)定的最小截面電纜時，特別是高壓電纜，應考慮加大導體直徑或加大絕緣厚度。2.3導體絕無脫落的單線即其股現象，缺股和康什可以引致導體直流電力阻減小。3、焊接：3.1各種絞束的成品導體不容許整芯沖壓，束線和絞線中的單線容許沖壓，單線直徑0.20mm及以下容許扭接，同一層內，相連兩接點間的距離應當不下于300mm。電阻對焊的接點應當淬火，接點兩側淬火距離約為250mm?！?.2對于鋁絞線及鋼芯鋁絞線，單根或多根鍍鋅鋼線均不應有任何接頭；每根制造長度的導線不應使用多于1根有接頭的成品鋁單線；在整根導線上，任何兩接頭間的距離應不下于15m。電阻對焊的接頭應退火，接頭兩側退火距離約為250mm。電阻對焊接頭的抗拉強度應不小于75mpa?！?、導體的結構根數、單絲直徑應當滿足用戶標準規(guī)定。5、排列規(guī)則：通過排序，正常規(guī)則絞合，除中心單線根數為1根完全相同，外層單線根數均比其相連內層多6根單線，比如，1+6+12+18+24、2+8+14等結構。6、絞向：將鉤線橫向放到面前，單線由左下方向右上方轉動向上的稱作右向（z向），單線由右下方向左上方轉動向上的稱作左向（s向）。鋼芯鋁絞線等裸導線最外層絞向為右向，除鋼芯鋁絞線架空絕緣電纜外，電線電纜絕緣線芯最外層絞向為左向。為了導體結構的穩(wěn)定性，相連兩層絞向應當恰好相反。7、節(jié)距、節(jié)徑比：節(jié)距：單線緊緊圍繞絞合中心轉動一周所行進的距離稱作節(jié)距。節(jié)徑比：節(jié)距與該絞層外徑的比值。根據原gb3956-83標準規(guī)定，第五種和第六種導體，一次絞束線芯節(jié)徑比不大于25，股線節(jié)徑比不大于30，內層節(jié)徑比不大于20，外層節(jié)徑比不大于14；第二種非斜形絞合圓形導體，內層不大于40，外層不大于20。絞合導體，在導體的垂直截面上，所有圓形單線為橢圓形截面，在圓周方向上為長軸，徑向為短軸，節(jié)徑比越小，絞合越緊密，單線間的間隙越小，節(jié)徑比越小線芯越柔軟，但正常規(guī)則絞合，節(jié)徑比一般不能小于10，節(jié)徑比太小，易造成相鄰兩層結合不緊，導體起“燈籠”，節(jié)徑比太大，絞線的縫隙大，絞合不緊密，易散股。在絞合導體中，每根單線的實際長度比導體的長度要大，單線的實際長度與導體的長度之比稱為絞入系數，導體的節(jié)徑比越小，絞入系數越大，使用的材料越多，直流電阻反而增大，因此，節(jié)徑比太小不利于材料節(jié)約，節(jié)徑比大又不利于絞合的緊密，生產過程需對節(jié)徑比進行控制。斜形絞合扇形、瓦楞形導體，特別就是斜形絞合圓形導體，為了確保壓型后導體的緊密性和伸展性能，高文瑞用較小的節(jié)徑比。8、線芯的截面：8.1非斜形絞合圓形導體的橫截面，就是由單線根數和單線直徑同意的，應付單線直徑和單線根數展開掌控，此外，在絞合過程中，跌緊力應適當，由于拉力太小，可以引致單線被拉細。8.2緊壓圓形絞合導體及緊壓扇形導體，不僅要控制單線根數和直徑，還要對扇高和緊壓外徑進行控制，這也是影響截面大小的因素。8.3導體橫截面的檢驗需用稱量法，用導體的單位長度重量除以材料密度可以的導體實際橫截面。9、絞合外徑：絞合外徑就是最外層單線與之相