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电线电缆各组成部分及主要性能指标技术参数

来源:哗拓教育
电线电缆各组成部分及主要性能指标技术参数

电线电缆主要用于电能传输、分配以及信号的传递,其主要组成部分包括线芯(导体)、绝缘层、屏蔽层、和护层,下面对各组成部分的性能技术指标及工艺技术参数进行逐一介绍: 电缆的导体

导体的促进作用就是传输电流,当导体通过电流时,便产生电能损耗而并使导体温度增高,导体温升又并使导体电阻减小,同时并使绝缘的性能上升,当导体温度少于绝缘材料的容许工作温度,就可以快速绝缘材料的老化甚至在电缆弯曲处并使绝缘首先软化变形,引致电缆寿命延长或在电缆弯曲处短期内出现打穿,无法满足用户电缆长期采用的建议;线芯的损耗主要由导体的横截面及材料的体积电阻率同意,因此,生产过程必须对导体横截面及材料的性能指标展开严苛检验和掌控。 一、导体用材料:

导体材料必须具有较好的导电性能够和机械性能、不易加工成型、资源多样等特点,银的导电性能够虽最出色,但因其价格昂贵而不被使用,为增大线芯损耗和电压再降,当前广为使用的就是铜材和铝材,下面就铜、铝的主要性能技术指标展开自学: 1、材料的电性能及物理特性: 硬铜硬铝(a2-a8)

型号t1rtu1rt2rtu2rt3ra2a4a6a8 纯度≥%99.9099.6 20℃体积电阻率

不大于ωmm2/m0.0172410.02801 电阻温度系数1/℃0.003930.00403 线膨胀系数1/℃16.6*10-623*10-6 热容系数j/kg℃414924 比重8.892.703 熔解点℃1084.5658

抗拉强度≥n/mm2a8(120-150) 伸长率≥%40a8(6)

2、影响导电性能够的因素: 2.1温度:

金属的导电性能够随温度增高而减少,当温度不是很高(吻合于熔点)或很低(吻合于绝对零度),电阻率和温度呈圆形以下线性关系:ρ=ρ0[1+α(t-t0)]。 2.2杂质:

金属中所含某些杂质,将并使其电阻减小。杂质对金属电阻的影响,依赖于杂质的种类、含量、和杂质在金属中存有的状态,铝、锑、砷、磷、镍、铅等就是铜的有毒杂质,当砷含量为0.35%时,铜的电阻率将减小50%;铝导体中的主要有毒杂质就是硅与铁。 2.3冷变形:

弹性变形时对金属电阻影响极小,而塑性变形则并使电阻减小,当冷加工变形少于10%,其电阻才显著减小。对于氢铵金属,由于热变形而减少的电阻,通常不大于4%。电工圆铝杆拉丝前电阻率为0.02801,经过拉丝后,生产成须要规格的电工圆铝线,电阻率使用0.028264。 2.4热处理(退火):

金属经热变形后,由于金属结晶的变化,抗张强度、屈服强度、弹性减少,而电导系数、伸长率上升,为了提升冷拉铜线的电导系数和柔软性,将线材在一定温度下韧精,达至提升伸长率和电导系数的目的,电阻可恢复至变形前的水平。 2.5环境:

当环境因素并使金属表面产生污染或水解层以及附有水份、油渍时,金属电阻可以减小,在金属表面吸附其他金属的保护层时,电阻可以按复合材料旧有电阻率的大小及吸附层厚度,通过排序求出。铜对于某些冲泡剂(比如矿物油、松香无机冲泡剂等)、硫化橡皮存有推动老化促进作用,在此情况下,可以在铜线表面镀锡,并使铜不轻易与绝缘层碰触。

3、电线电缆常用的金属材料力学性能的有关概念:

电线电缆用金属材料应当具备较好的力学性能,包含抗拉强度、弹性、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。 3.1抗拉强度:

金属在光滑的拉力促进作用下,逐渐拉细直到折断时所须要的负荷,称作折断力,折断力除以导体受力方向的横向截面积税金的值称作抗拉强度。他说明单位截面积金属导线抵抗折断力的最小能力。

3.2塑性:

金属材料在负荷促进作用下产生变形而不被毁坏,当负荷除去后,仍能够并使变形留存下来的性能叫做塑性,留存的这种变形叫做塑性变形。通常用伸长率去则表示塑性的大小,伸长率越大,则金属材料的塑性越不好,表明金属坚硬,富有延展性,通常把δ>5%的材料称作塑性材料,而δ<5%的材料称作脆性材料。电线电缆用软铜线建议脱落伸长率不下于25%。 3.3弹性:

金属材料受力变形,当外力中止变形即为消失,并恢复原状的性能,称作弹性。这种变形越大,弹性越不好。在弹性变形范围内,材料所受到形变与快速反应成正比,即f/a=e*(δl/l0),e称作弹性模量或弹性系数,e值越大,材料在弹性变形范围内能分担的外力就越大。钢芯铝绞线即为使用1%弯曲形变排序折断力。 4、电线电缆用金属材料应具备良好的工艺性能:

电缆导体生产中,建议材料具备较好的可以锻性和冲压性。可以锻性或表示可塑性就是指金属材料在压力加工时能发生改变形状而不产生裂纹的性能;冲压就是指通过冷却、冷却并使两金属件之间导致原子间或分子间的融合,从而获得永久相连接的工艺过程,冲压过程金属材料所整体表现出来的性能沦为冲压性。 二、导体的种类:

根据gb/t3956-1997,将导体共分四种,第一种、第二种、第五种、第六种。第一种为实心导体,第二种为绞合导体,第一种、第二种原订用作紧固铺设电缆的导体,第五种、第六种原订用作硬电缆和软线的导体,第六种比第五种更坚硬。 1、实心导体:

导体材料用镀金属于或不镀金属于淬火铜线、并无镀层铝或铝合金线。

实心铜导体应是圆形截面,25及以上实心铜导体仅预定用于特种电缆,而不适用于一般电缆;实心铝导体,截面16及以下应是圆形截面,25及以上,若是单芯电缆应是圆形截面,若是多芯电缆,可以是圆形或成型截面。 2、绞合导体:

为了增加电缆的柔软性或可曲度,较大截面的电缆线芯由多根较小直径的单线绞合而成。由多根单线绞合的线芯柔软性好、可曲度大,线芯弯曲时,线芯中心线内外两部分可以互相移动补偿,弯曲时不会引起导体的塑性变形,因此线芯的柔软性和稳定性大大提高。 线芯的绞合形式可以分成两类,规则绞合和圆形绞合。规则绞合的定义为:导线存有规则、同心且相继各层依相同方向的绞合称作规则绞合,它还可以分正常规则绞合和非正

常规则绞合,后者系指层与层间的导线直径不尽相同的规则绞合,而前者指共同组成导线的直径均相同;规则绞合还可以分成直观规则绞合和无机规则绞合,后者系指共同组成规则绞合的导线不是单根的,而是由更粗的导线按规则绞制备股,再钩制备线芯,这种绞合多用作移动橡皮绝缘电缆的线芯,以提升其柔软性。圆形绞合(一束钩),所有共同组成导线都依同一方向的绞合。 2.1非紧压绞合圆形导体:

绞合圆铝导体横截面通常不大于10mm2。导体中的单线应当具备相同的标称直径,导体的单线根数、直流电阻应符合标准规定。 2.2紧压绞合圆形导体和成型导体:

斜形绞合圆铝导体横截面应当不大于16mm2,绞合成型铜或铝导体横截面应当不大于25mm2,同一导体中两根相同单线的直径比应不少于2,导体的单线根数和直流电阻应符合标准规定。

3、软导体(第五种、第六种)

导体应当由镀金属于和不镀金属于的淬火铜线共同组成。导体中的单线应当具备相同的标称直径;导体中的单线直径应当不少于规定的最大值,第六种导体比第五种导体单线直径更细;导体电阻应当不少于标准规定的最大值。 三、导体的性能指标及工艺技术参数: 1、20℃直流电力阻:

直流电阻是影响电缆载流量的首要因素,直流电阻越大,导体产生的电压降、电能损耗就越大,是电缆的重要性能指标。影响直流电阻的因素包括材料的体积电阻率、导体的实际截面、环境温度、加工过程的拉丝退火压型,绞合成缆节距、导体表面有无污染氧化及镀层等,控制直流电阻就必须在每一个环节进行控制,并加强检验,以保证直流电阻不大于标准规定值。 2、导体的表面质量:

2.1导体表面应清洁无污染(油污、水渍)、无氧化现象,这不仅是考虑绝缘挤包 的建议,同时也为了掌控直流电力阻。

2.2导体表面应光滑圆整,无尖角、毛刺、锐边或凸起的单线,导体表面质量不好会导致绝缘厚度不均甚至破皮或绝缘击穿,同时在导体的尖角部位电场集中,电场强度太大,易导致绝缘击穿,使电缆不能通过耐压试验或电缆在长期使用过程中该部位过早老化击穿,缩短电缆使用寿命。特别是扇形和瓦楞形导体,应注意导体压型时不能出现尖角、锐边。

在生产低于标准规定的最小截面电缆时,特别是高压电缆,应考虑加大导体直径或加大绝缘厚度。

2.3导体绝无脱落的单线即其股现象,缺股和康什可以引致导体直流电力阻减小。 3、焊接:

3.1各种绞束的成品导体不容许整芯冲压,束线和绞线中的单线容许冲压,单线直径0.20mm及以下容许扭接,同一层内,相连两接点间的距离应当不下于300mm。电阻对焊的接点应当淬火,接点两侧淬火距离约为250mm。

3.2对于铝绞线及钢芯铝绞线,单根或多根镀锌钢线均不应有任何接头;每根制造长度的导线不应使用多于1根有接头的成品铝单线;在整根导线上,任何两接头间的距离应不下于15m。电阻对焊的接头应退火,接头两侧退火距离约为250mm。电阻对焊接头的抗拉强度应不小于75mpa。

4、导体的结构根数、单丝直径应当满足用户标准规定。 5、排列规则:

通过排序,正常规则绞合,除中心单线根数为1根完全相同,外层单线根数均比其相连内层多6根单线,比如,1+6+12+18+24、2+8+14等结构。6、绞向:将钩线横向放到面前,单线由左下方向右上方转动向上的称作右向(z向),单线由右下方向左上方转动向上的称作左向(s向)。钢芯铝绞线等裸导线最外层绞向为右向,除钢芯铝绞线架空绝缘电缆外,电线电缆绝缘线芯最外层绞向为左向。为了导体结构的稳定性,相连两层绞向应当恰好相反。

7、节距、节径比:

节距:单线紧紧围绕绞合中心转动一周所行进的距离称作节距。 节径比:节距与该绞层外径的比值。

根据原gb3956-83标准规定,第五种和第六种导体,一次绞束线芯节径比不大于25,股线节径比不大于30,内层节径比不大于20,外层节径比不大于14;第二种非斜形绞合圆形导体,内层不大于40,外层不大于20。

绞合导体,在导体的垂直截面上,所有圆形单线为椭圆形截面,在圆周方向上为长轴,径向为短轴,节径比越小,绞合越紧密,单线间的间隙越小,节径比越小线芯越柔软,但正常规则绞合,节径比一般不能小于10,节径比太小,易造成相邻两层结合不紧,导体起“灯笼”,节径比太大,绞线的缝隙大,绞合不紧密,易散股。在绞合导体中,每根单线的实际长度比导体的长度要大,单线的实际长度与导体的长度之比称为绞入系数,导体的节径比越小,绞入系数越大,使用的材料越多,直流电阻反而增大,因此,节径比太小不利于材料节约,节径比大又不利于绞合的紧密,生产过程需对节径比进行控制。

斜形绞合扇形、瓦楞形导体,特别就是斜形绞合圆形导体,为了确保压型后导体的紧密性和伸展性能,高文瑞用较小的节径比。 8、线芯的截面:

8.1非斜形绞合圆形导体的横截面,就是由单线根数和单线直径同意的,应付单线直径和单线根数展开掌控,此外,在绞合过程中,跌紧力应适当,由于拉力太小,可以引致单线被拉细。

8.2紧压圆形绞合导体及紧压扇形导体,不仅要控制单线根数和直径,还要对扇高和紧压外径进行控制,这也是影响截面大小的因素。

8.3导体横截面的检验需用称量法,用导体的单位长度重量除以材料密度可以的导体实际横截面。 9、绞合外径:

绞合外径就是最外层单线与之相具有特征的的圆的直径,以下就是正常规则绞合时外径的排序。

9.2、绞合外径d=绞合中心外径+绞合层数*2d绞合中心不计为绞合层数。

9.3、绞合中心外径:1根时等同于d,2根时等同于2d,3根时等同于2.16d,4根时等同于2.42d,5根时等同于2.7d。

10、扇形导体、瓦楞形导体尺寸形状公差:

应当按规定采用轧刀,上下轧刀应付正,确保扇形两边等距,扇形导体不等距偏差,2*(小边-大边)/(小边+大边)应当不大于10%;应付扇低和瓦楞厚度展开掌控,以掌控导体横截面和电缆外径。

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