電線電纜基本知識(shí)

電線電纜基本知識(shí)電線電纜基本知識(shí)電纜截面的選擇銅導(dǎo)線的連接導(dǎo)線連接處的絕緣處理簡(jiǎn)介電線電纜是用以傳輸電力、傳遞信息和實(shí)現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換的一大類(lèi)電工線材產(chǎn)品。電線電纜產(chǎn)品的種類(lèi)有很多。它們總的用途有兩種一種是傳輸電流。傳輸電流類(lèi)的電纜最主要控制的技術(shù)性能指標(biāo)是導(dǎo)體電阻、耐壓性能。一種是傳輸信號(hào)

。傳輸信號(hào)類(lèi)的電纜主要控制的技術(shù)性能指標(biāo)是傳輸性能——特性阻抗、衰減及串音等。當(dāng)然傳輸信號(hào)主要也靠電流、電磁波作載體。現(xiàn)在隨著科技發(fā)展可以用光波作載體來(lái)傳輸。電線電纜分類(lèi)裸電線：

裸電線是電線電纜中的一大類(lèi)基本產(chǎn)品，如鋁絞線、鋼芯鋁絞線等，作架空用高壓輸電。其特點(diǎn)是僅有導(dǎo)體部分，沒(méi)有絕緣和護(hù)層結(jié)構(gòu)。

電氣裝備用電線電纜：

電氣裝備用電線電纜是使用范圍最廣、品種最多的一類(lèi)，是將電能直接傳送到各種用電設(shè)備、器具或電源連接線路用的電線電纜。各種電氣裝備內(nèi)部的安裝線以及電子工業(yè)儀表用線纜均屬于該類(lèi)產(chǎn)品。電力電纜：

電力電纜是電力系統(tǒng)主網(wǎng)的主要元件。一般敷設(shè)在地下的廊道內(nèi)，其作用是傳送和分配電能。電力電纜主要用于城區(qū)、國(guó)防工程和電站等必須采用地下輸電部位。電力電纜主要有三大部分組成：導(dǎo)體、絕緣層、護(hù)套。電線電纜的主要結(jié)構(gòu)

一般電纜最基本的結(jié)構(gòu)有導(dǎo)體、絕緣層及外護(hù)層，根據(jù)要求再增加一此結(jié)構(gòu)，如屏蔽層、內(nèi)護(hù)層或鎧裝層等，為了電纜有圓整性再輔加一些填充材料。導(dǎo)體是傳輸電流或信號(hào)的載體，其他結(jié)構(gòu)都是作防護(hù)用。導(dǎo)體（或稱導(dǎo)電線芯）：其作用是傳導(dǎo)電流。有實(shí)芯和絞合之分。材料有銅、鋁、銀、銅包鋼、鋁包鋼等，主要用的是銅與鋁。銅的導(dǎo)電性能比鋁要好得多。銅導(dǎo)體的電阻率國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求不小于0.017241Ω.mm2/m（20℃時(shí)），鋁導(dǎo)體的的電阻率要求不小于0.028264Ω.mm2/m（20℃時(shí)）。耐火層：只有耐火型電纜有此結(jié)構(gòu)。其作用是在火災(zāi)中電纜能經(jīng)受一定時(shí)間，給人們逃生時(shí)多一些用電的時(shí)間。現(xiàn)在使用的材料主要是云母帶。火災(zāi)中，電纜會(huì)很快燃燒，因云母帶的云母片耐高溫，且又有絕緣作用，在火災(zāi)中能保護(hù)導(dǎo)體運(yùn)行一定時(shí)間。絕緣層：包覆在導(dǎo)體外，其作用是隔絕導(dǎo)體，承受相應(yīng)的電壓，防止電流泄漏。絕緣材料有多種多樣，最主要的性能就是絕緣性能要好，其他的性能要求根據(jù)使用要求各有不同，有的要求介電系數(shù)要小，以減少損耗，有的要求有阻燃性能或能耐高溫，有的要求電纜在燃燒時(shí)不會(huì)或少產(chǎn)生濃煙或有害氣體，有的要求能耐油、耐腐蝕，有的則要求柔軟等。屏蔽層：在絕緣層外，外護(hù)層內(nèi)，作用是限制電場(chǎng)和電磁干擾。對(duì)于不同類(lèi)型的電纜，屏蔽材料也不一樣，主要有：銅絲編織、銅絲纏繞、鋁絲（鋁合金絲）編織、銅帶、鋁箔、鋁（鋼）塑帶、鋼帶等繞包或縱包等。填充層：填充的作用主要是讓電纜圓整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，有些電纜的填充物還起到阻水、耐火等作用。主要的材料有聚丙烯繩、玻璃纖維繩、石棉繩、橡皮等，種類(lèi)很多，但有一個(gè)主要的性能要求是非吸濕性材料，當(dāng)然還不能導(dǎo)電。內(nèi)護(hù)層：內(nèi)護(hù)層作用是保護(hù)絕緣線芯不被鎧裝層或屏蔽層損傷用。內(nèi)護(hù)層有擠包、繞包和縱包等幾種形式。對(duì)要求高的采用擠包形包形式，要求低的采用繞包或縱包形式?，F(xiàn)在繞包用的材料也多種多樣，如鋼帶鎧裝的內(nèi)護(hù)層，有采用PVC帶繞包的，也有采用聚丙烯帶繞包的。鎧裝層：鎧裝層作用是保護(hù)電纜不被外力損傷。最常見(jiàn)的是鋼帶鎧裝與鋼絲鎧裝，還有鋁帶鎧裝、不銹鋼帶鎧裝等。鋼帶鎧裝主要作用是抗壓用，鋼絲鎧裝主要是抗拉用。根據(jù)電纜的大小，鎧裝用的鋼帶厚度是不一樣的，這在各電纜標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定。外護(hù)層：在電纜最外層起保護(hù)作用的部件。主要有三種類(lèi)：塑料類(lèi)、橡皮類(lèi)及金屬類(lèi)。其中塑料類(lèi)最常用的是聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料，還有根據(jù)電纜特性有阻燃型、低煙低鹵型、低煙無(wú)鹵型等。電纜截面的選擇

導(dǎo)線和電纜的截面選擇應(yīng)考慮以下各項(xiàng)因素：

1、輸電的容量（有的習(xí)慣稱能帶的功率），輸電容量越大，導(dǎo)體截面積就需越大。容量最直接決定導(dǎo)線、電纜的導(dǎo)體截面積，這是首要因素。

2、輸電的距離，距離較遠(yuǎn)，必須考慮線路的線損壓降，要求壓降小，就必須加大導(dǎo)體截面積。

3、電纜本身和結(jié)構(gòu)：

1）導(dǎo)體的材質(zhì)，比如銅、鋁、鋁合金，實(shí)質(zhì)上就是導(dǎo)體的電阻。同樣的輸電容量銅導(dǎo)體截面積就可以小于鋁、鋁合金導(dǎo)體。

2）電纜的絕緣材質(zhì)，或者說(shuō)絕緣的耐熱性，也即絕緣的允許長(zhǎng)期工作溫度。同樣的輸電容量，耐溫度高的導(dǎo)體截面積可相對(duì)小一些。

3）電纜的結(jié)構(gòu)

a、電纜是單芯還是多芯結(jié)構(gòu)，即使是多芯結(jié)構(gòu)，2芯、3芯、4芯、5芯、3+1芯、3+3芯、4+1芯的電纜彼此間載流量也存在差異，同樣的輸電容量，導(dǎo)體的截面積選擇也會(huì)不同。

b、電纜的金屬護(hù)層、鎧裝層也是影響電纜載流量的重要因素，也影響到導(dǎo)體截面積的選擇。

4、敷設(shè)方式

電纜的敷設(shè)方式和狀態(tài)，對(duì)電纜的載流量有很大的影響，必須引起高度的重視，否則就會(huì)影響到安全供電和電纜壽命。電纜敷設(shè)狀態(tài)對(duì)載流量的影響的根本因素有二：

一是感應(yīng)電流增加了電纜的損耗并增加了電纜的發(fā)熱量；

二是關(guān)系到電纜的散熱，敷設(shè)狀態(tài)好，電纜散熱快，會(huì)增加載流量，那么導(dǎo)體截面積可以適當(dāng)選小一些；相反，電纜不易散熱，增加了電纜的溫升，就會(huì)減小電纜的載流量，那么導(dǎo)體的截面積就必須加大。

總之，電纜的敷設(shè)方式和狀態(tài)必須認(rèn)真考慮，對(duì)電纜導(dǎo)體截面積的選擇影響較大。

5、環(huán)境因素（環(huán)境溫度）

環(huán)境因素對(duì)電纜載流量的影響最大，比電纜本身和敷設(shè)狀態(tài)的影響更甚，最明顯的就是環(huán)境溫度和空氣流通性。環(huán)境溫度高，空氣流通性不好，電纜載流量就得降低，導(dǎo)體截面積就得加大；相反，環(huán)境溫度低，空氣流動(dòng)性好，電纜載流量就高，導(dǎo)體截面積就可適當(dāng)減小。如給電纜套一個(gè)塑料管，載流量將會(huì)降低15~20%，可見(jiàn)空氣流通的重要。

綜上所述，導(dǎo)線和電纜截面積的選擇應(yīng)考慮的因素還是相對(duì)較多的，但對(duì)于電纜及其導(dǎo)體截面積的選擇，必須進(jìn)行綜合考慮，才能做到科學(xué)合理。根據(jù)通過(guò)導(dǎo)體的電流電壓電流電阻三者之間的關(guān)系電壓電壓，也稱作電勢(shì)差或電位差，是衡量單位電荷在靜電場(chǎng)中由于電勢(shì)不同所產(chǎn)生的能量差的物理量。

其大小等于單位正電荷因受電場(chǎng)力作用從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)所作的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。

電流一般用符號(hào)“U”表示，國(guó)際單位制為伏特(V)，常用的單位還有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。此概念與水位高低所造成的“水壓”相似。

需要指出的是，“電壓”一詞一般只用于電路當(dāng)中，“電勢(shì)差”和“電位差”則普遍應(yīng)用于一切電現(xiàn)象當(dāng)中。

電流我們知道，水能在管中流動(dòng)，我們管它叫水流。同樣，電子也能在導(dǎo)線中流動(dòng)，這種電子的流動(dòng)就叫做電流。電流一般用符號(hào)“I”表示。水在流動(dòng)中有高低之分，電在流動(dòng)中也有強(qiáng)弱之別。

電流的大小用電流強(qiáng)度來(lái)表示。電流強(qiáng)度在數(shù)值上等于一秒鐘內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電量的大小。通常所說(shuō)的電流大小，就是指電流強(qiáng)度的大小。一般表示電流強(qiáng)度的單位是安培，簡(jiǎn)稱安，用符號(hào)“A”表示。在有些電路中流過(guò)的電流很小，通常用毫安、微安來(lái)計(jì)量。

它們之間的換算關(guān)系是：

1安培=1000毫安（mA）

1毫安=1000微安（μA）

電阻電阻：水在管中流動(dòng)時(shí)，并不是暢通無(wú)阻的，而是受著一定的阻力，阻止水的流通，這種阻力叫做水阻。同樣道理，電線內(nèi)通過(guò)電流時(shí)，電子在導(dǎo)線內(nèi)運(yùn)動(dòng)也受著一定的阻力，這種阻力叫做電阻。電阻用符號(hào)"R"表示，表示電阻大小的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱歐，用符號(hào)"Ω"表示。測(cè)量大電阻值可用千歐（KΩ）或兆歐（MΩ）。

它們之間的換算關(guān)系是：

1千歐（KΩ）=1000歐（Ω）

1兆歐（MΩ）=1，000，000歐（Ω）電壓電阻電流的關(guān)系

歐姆定律的簡(jiǎn)述是：在同一電路中，通過(guò)某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國(guó)物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆1826提出的。

載流量：指一條電纜線路在輸送電能時(shí)所通過(guò)的電流量，在熱穩(wěn)定條件下，當(dāng)電纜導(dǎo)體達(dá)到長(zhǎng)期允許工作溫度時(shí)的電纜載流量稱為電纜長(zhǎng)期允許載流量。為了保證電纜的使用壽命，運(yùn)行中的導(dǎo)體電纜溫度應(yīng)不超過(guò)規(guī)定的長(zhǎng)期允許工作溫度：聚氯乙烯絕緣電纜為70℃，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜為90℃。根據(jù)這一原則，在選擇電纜截面時(shí)，必須滿足下列條件：Imax≤I0式中：Imax——通過(guò)的最大連續(xù)負(fù)荷載流量I0——指定條件下的長(zhǎng)期允許載流量導(dǎo)線的安全載流量是根據(jù)所允許的線芯最高溫度、冷卻條件、敷設(shè)條件來(lái)確定的，一般銅導(dǎo)線的安全載流量為5~8A/mm2如：2.5mm2BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值2.5×8A/mm2=20A，4mm2BVV銅導(dǎo)線安全載流量的推薦值4×8A/mm2=32A計(jì)算銅導(dǎo)線截面積利用銅導(dǎo)線的安全載流量的推薦值5~8A/mm2，計(jì)算出所選取銅導(dǎo)線截面積S的上下范圍：S=[I/（5~8）]=0.125I~0.2I（mm2）S-----銅導(dǎo)線截面積（mm2）I-----負(fù)載電流(A）根據(jù)負(fù)荷的功率物理學(xué)名詞，電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功叫做電功率。是用來(lái)表示消耗電能的快慢的物理量，用P表示，它的單位是瓦特（Watt），簡(jiǎn)稱"瓦"，符號(hào)是W。作為表示電流做功快慢的物理量，一個(gè)用電器功率的大小數(shù)值上等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能。如果在“t”（單位為s）這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)消耗的電能“W”（單位為J），那么這個(gè)用電器的電功率就是P=W/t（定義式）電功率等于導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體電流的乘積（P=U·I）。對(duì)于純電阻電路，計(jì)算電功率還可以用公式P=I2

R和P=U2

/R。每個(gè)用電器都有一個(gè)正常工作的電壓值叫額定電壓，用電器在額定電壓下正常工作的功率叫做額定功率，用電器在實(shí)際電壓下工作的功率叫做實(shí)際功率。單相電設(shè)備首先根據(jù)功率、線路電壓計(jì)算出導(dǎo)線所需的電流大小，然后根據(jù)電流大小選擇電纜截面積，選擇的電纜額定載流量稍大于所需電流即可?？谒愕脑扴=P/1.7，P取千瓦單位。一般負(fù)載（也可以稱為用電器，如電燈、冰箱等等）分為兩種，一種是電阻性負(fù)載，一種是電感性負(fù)載。對(duì)于電阻性負(fù)載的計(jì)算公式：P=UI對(duì)于日光燈負(fù)載的計(jì)算公式：P=UIcosф，其中日光燈負(fù)載的功率因數(shù)cosф=0.5，不同電感性負(fù)載功率因數(shù)不同，統(tǒng)一計(jì)算家庭用電器時(shí)