电气材料之 电线电缆浅了解

电气材料之 电线电缆浅了解

电线电缆基本概念

电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆。

一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层、总保护层及外护套。电缆也可以有附加的但没有绝缘的导体。

22.. 电线电缆结构模型（最简组成）

1. 1. 电线电缆定义

电线电缆分类1 、裸电线及裸导体 ---- 指仅有导体，而无绝缘层的产品，其中包括

铜、铝等各种金属和复合金属圆单线、各种结构的架空输电线用的绞线、软接线、型线和形材。主要使用地：城郊、农村。

2 、电力电缆 --- 电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的线材产品。主要使用地：发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输。

3 、电气装备用电线电缆 --- 从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的各种电源连接线，各种工农业用的电气安装线和控制信号用的电线电缆。

4 、通信电缆和光缆 ---- 通信电缆是传输电话、电报、电视、广播、传真、数据和其他电信信息的电缆。该类产品结构尺寸通常较小而均匀，制造精度要求很高。

5 、电磁线 ---- 用以制造电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线，又称绕组线。主要用于各种电机、仪器仪表等。

电线电缆的基本特性

电线电缆最基本的性能是有效地传播电磁波。就其本质而言，电线电缆是一种导波传输线。电磁波在电缆中按规定的导向传播，并在沿线缆的传播过程中实现电磁场能量的转换。同时为了确保电线电缆的有效性，不同的使用环境对电线电缆的耐高温、耐低温、耐油、抗弯、抗拉、抗压、阻燃、防火、防雷和防生物侵袭等，都会有相应的要求。

电线电缆的主要性能

电性能导电性能——通常框定不同产品的直流电阻值来加以界定其导电性。电气绝缘性能——绝缘电阻、介质损耗、介电常数、耐电压特性等。传输性能——高频传输特性，如串音、衰减、抗干扰特性等。

机械性能 抗拉强度，断裂伸长率； 弯曲性，弹性，柔软性； 耐振动，耐磨以及耐冲击性等。热性能 耐热等级，工作温度； 载流量，最大短路电流； 热变形，耐热冲击性等等。

电线电缆的主要性能

耐腐蚀性和耐气候性耐电化腐蚀；耐日光、耐寒、防霉、防潮性等。

老化性能这是指在机械应力、电应力、热应力以及其它各种外加因素的作用下，产品及其组成材料保持其原有性能的能力。

其它性能包括部分材料的特性（如金属材料的硬度、蠕变，高分子材料的相容性）以及产品的某些特殊使用特性（如不延燃性、耐原子辐射、防虫咬、延时传输、以及能量阻尼等）。

电线电缆的基本结构和材料

常见电缆的结构有导体、绝缘层、屏蔽层和护层等。

导体：无氧铜、铝、镀锡铜丝、镀银铜丝、镀镍铜丝

绝缘体： 1 、塑料类：聚氯乙烯 (PVC) ，聚乙烯 (PE),交联聚乙烯（ XLPE）

2 、橡胶类：天然橡胶（ NR），丁苯橡胶（ SBR），三元乙丙橡胶（ EPDM），硅橡胶（G ）

屏蔽材料： 1 、导体屏蔽和绝缘屏蔽料即内、外半导电屏蔽料是以相应的绝缘材料加入炭黑、防老剂、乙烯 - 醋酸乙烯脂共聚物等配合剂混合而成的。

2 、金属屏蔽有铜带屏蔽和铜丝屏蔽。护层材料：铅护套、铝护套、聚氯乙烯、聚乙烯、橡胶、钢带、钢丝等材

1

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4

电线电缆表示方法

电线电缆表示方法主要由型号、规格及标准编号三部分组成

①常用的电线电缆型号中字母的含义 1) 用途代号： A- 安装线 B- 绝缘线 C-船用电缆 K- 控制电缆

N- 农用电缆 R- 软线 U-矿用电缆 Y-移动电缆 JK- 绝缘架空电缆 M-煤矿用 ZR- 阻燃型 NH- 耐火型 ZA-A级阻燃 ZB-B级阻燃 ZC-C级阻燃 WD- 低烟无卤型

2）导体代号： T— 铜导线 （略） L- 铝芯

电线电缆表示方法

3）绝缘层代号： V—PVC塑料 YJ—XLPE交联聚乙烯 X—橡皮 Y—聚乙烯 F—聚四氟乙烯 4）护层代号： V －聚氯乙烯 Y －聚乙烯 Q －铅包 L －铝包 H －橡胶 HF－非燃性橡胶 LW－皱纹铝 套 F －氯丁胶 N －丁晴橡皮护套

5）特征代号 ： B-扁平型 R- 柔软 C-重型 Q-轻型 G- 高压 H- 电焊机用 S-双绞型

6）铠装层代号： 2—双钢带 3—细圆钢丝 4—粗圆钢丝 7）外护层代号 ： 1—纤维层 2—PVC 套 3—PE 套

电线电缆表示方法

②规格 规格又由额定电压、芯数及标称截面组成。 电线及控制电缆等一般的额定电压为 300/300V 、 300/500V 、 4

50/750V ；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。

③相关的电线电缆标准编号 1 ） GB 5023-1997额定电压 450/750V 及以下聚氯乙烯绝缘电

缆 2 ） JB 8734-1998额定电压 450/750V 及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线

3 ） GB 5013-1997额定电压 450/750V 及以下橡皮绝缘电缆 4 ） GB/T 12706-2002额定电压 1kV 到 35kV挤包绝缘电力电缆

及附件 5 ） GB/T 9330-1988塑料绝缘控制电缆

电线电缆表示方法

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 。

电线电缆型号及用途

型号 名称 用途

BX （ BLX ）BXF （ BLXF ）BXR

铜（铝）芯橡皮绝缘线铜（铝）芯氯丁橡皮绝缘线铜芯橡皮绝缘软线

适用交流 500V 及以下或直流 1000V 及以下的电气设备及照明装置之用

BV （ BLV ）BVV （ BLVV ）

BVVB （ BLVVB）BVRBV-105

铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘线铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘氯乙烯护套圆形电线铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘氯乙烯护套平形电线铜（铝）芯聚氯乙烯绝缘软线铜芯耐热 105°C聚氯乙烯绝缘软线

适用于各种交流、直流电器装置，电工仪表、仪器，电讯设备，动力及照明线路固定敷设之用

BBX

BBLX

铜芯橡皮绝缘玻璃丝编织电线

铝芯橡皮绝缘玻璃丝编织电线

适用电压分别有 500V 及 250V两种，用于室内外明装固定敷设或穿管敷设

电线电缆规格型号

B（ B）——第一个字母表示布线，第二个字母表示玻璃丝编制。V（ V）——第一个字母表示聚乙烯（塑料）绝缘，第二个字母表示聚乙烯护套L （ L ）——铝，无 L 则表示铜F （ F ）——复合型 R—— 软线 S——双绞 X—— 绝缘橡胶

型号 名称 用途

RVRVBRVSRV-105

RXS

RX

铜芯聚氯乙烯绝缘软线铜芯聚氯乙烯绝缘平行软线铜芯聚氯乙烯绝缘绞型软线铜芯耐热 105°C聚氯乙烯绝缘连接软电线铜芯橡皮绝缘棉纱编织绞型软电线铜芯橡皮绝缘棉纱编织圆型软电线

适用于各种交流、直流电器、电工仪表、家用电器、小型电动工具、动力及照明装置的连接

注

电线电缆主要材料优缺点分析

①铜丝： 1）经连铸连轧工艺制成的的铜线称为低氧铜线；低氧铜线含氧量

为 100~250ppm ，含铜量为 99.9~9.95% ，导电率为 100~101% 。

2）经上引法制成的铜线称为无氧铜线。 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 。

电线电缆主要材料优缺点分析

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。

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 。

电线电缆主要材料优缺点分析

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。

电线电缆主要材料优缺点分析

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。

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：加工困难，易燃烧。

电线电缆产品的现状和未来发展趋势

1 、当今世界中，各行各业，上天入地下海以及人们日常生活起居方方面面都离不开电线电缆产品，真是随处可见、随处可及。

2 、在人们生活中接触得到的电线电缆产品，越来越强调安全性及绿色环保性。与人们休戚相关的照明电线、家用电器的电源线……都强调要通过 3C 认证（中国电线电缆产品强制性认证），并且在性能方面越来越强调可靠性以及绿色环保（即电线电缆万一遇火警条件下，或者其外护套着燃时低烟、少烟，或像耐火的电线产品，在着燃条件下仍可继续使用 3-4 小时，从而使大楼中的电梯、照明、空调、排风机……仍可继续工作，为人的逃生赢得宝贵的时间）。

3 、在强电系统，电缆向更大截面更大传输功率方向发展；在弱电系统，电缆产品不仅要求传输数据图像，而且向多功能多用途方向发展。

4 、电线电缆产品自身的特殊性能要求得到越来越强调，例如防虫咬，防鼠，防雷击，适用温差特别大场合，以及阻燃、防水、防火……，而这些性能得以实现的很大的关键在于电线电缆所用的材料性能得到深度挖掘或利用，或者是有更多更新的材料，这将给我们这个行业带来一次又一次新的变更。