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1、电线电缆的性能要求与检测项目 第一节 电线电缆产品的性能要求 任何产品的性能要求来源于而大方面：一是基本使用功能提出的要求，即要求产品在预订的使用寿 命期内能充分，并力求最佳地满足使用所需要的基本技术要求。二是产品应能适应所使用的环境、使用 状况以及安装敷设过程中的各种各样境况而提出的技术要求。即要求产品在上述这些情况下使用时，应 尽可能的具备相应地抵抗各种外界因素损害其基本功能的能力，保证产品的正常工作。 这些，对于电线电缆产品也是同样的，但由于它的品种范围广，大量的品种是为了满足不同的使用 环境、使用状况等而出现的。因此从总体上讲，线缆产品的性能要求涉及面非常广；特别是有许多性能 要求（主
2、要是因环境、使用状况、安装敷设过程中提出的）是大多数机电产品所没有的，或不可能有的 ； 这就增加了线缆产品中性能要求的多样性和复杂性。 一. 基本的使用功能要求 从线缆产品的传输功能来讲，用于三大领域即电力系统、信息系统和作为电磁能量转换的元件的所 有电线电缆产品，本质只有传输电流和传递信息电磁波两大类。下面分别以电力电缆和市内通信电缆两 个类别为例进行说明。 (一) 电力电缆使用功能要求 电力电缆应具有的使用功能是：安全、可靠地传输大容量的电能。由此提出对电力电缆的基本性能 要求是： 1.良好的导电性能 即导体的电阻要小，从而可控制导线通过电流时产生导线损耗（I2R）,和线 路的电位降（I2
3、R） 。 2.优良的电绝缘性能 要求绝缘层的绝缘电阻要高 ； 绝缘层被高电压破坏 （击穿） 的抵抗能力要强、 即绝缘层的击穿试验电压值要比工作电压有较大的裕度；以及介质损耗要小，以免介质（即绝缘体）在 工作状态下因自身发热量大而降低材料的电绝缘性能。 由于绝缘材料大多数为高分子材料（天然或合成） ，因此其使用寿命极为重要。 3.要保证工作状态下的热平衡 电力电缆在传输电流时，电缆因导体电阻发热、介质损耗发热等， 因此本身是一个热源。在电缆结构设计时，必须使其所发的热能够向外界发散而到达一种稳定的热平衡 ； 否者电缆将无法工作。同时，要根据绝缘材料的热老化特性确定一个长期的工作温度。因此，电缆的
4、长 期允许最高工作温度，允许传输的电流密度（即每平方毫米通过的电流安培数）或每一个导线截面等级 的长期允许载流量等就是电力电缆热性能的反映。 所以要求绝缘层，护套材料及填充材料等应具有长期处于最高允许工作温度下的耐热老化性能。 4.传输大容量的电能 随着经济建设的发展和人民生活水平的提高，每一个场所或区域的用量正 在迅速地不断增加，因此要求所用的电缆能传输更大容量的电能。 电力电缆提高传输容量的方法除了增大单根缆芯的截面以外，对高压电缆也有采用内强迫冷却（只 适用于充油电缆，将油系统循环冷却） 、外强迫冷却（电缆外不用风冷、水冷）的办法。但更主要是提高 电缆的工作压等级，这就是发展高压、超高压
5、电力电缆的动力。 电力系统用的所有线缆产品如以及电气装备用电线电缆中以传输电流为基本功能的产品，如绝缘电 线、软线，橡套电线电缆等也应该有这些性能要求。但对使用电压较低或工作电流较小的产品，其电性 能或热性能较易满足；此类产品，满足其使用环境、使用条件方面的性能要求，往往会成为主要矛盾。 (二) 通信电缆使用功能要求 “打电话”的简单原理是：声音（声波）通过耳机上的话筒转变为电磁波；经过通信电缆的传递到 达对方，再通过耳机上的听筒又转变为声波。通信系统通常是以二根绝缘线为单位组成“线对” 。构成一 个通话回路。事实上，一般的电话线对可以传递的电磁波频率远大于人的声波频率（人的声波频率总是 小于
6、 4000 赫） ；因此通过线路系统中的处理，如加上载波机后，一对线可以同时通过 1224 路电话；也 可以用于点传真或数据传输等。图 51 是通信过程的示意图。 发送机接收机 信信接 号收 源号器 图 51 信息传递过程简易示意图 所以市内通信电缆的使用功能是：长距离清晰，不失真地传输频带尽可能宽的信息电磁波。由此提 出对市内通信线缆的基本性能要求是： 1.要求电缆中每一线对的固定有衰减要小 即所传输的电磁波在单位长度线路上的损失（即衰减） 要小，以保证有足够的功率（如音量）达到接收方。通信系统的线路可以非常长，因此在实际运行系统 中每隔一定距离（对市内通信电缆线路约为 3050km）要设置
7、功率放大装置（如增音机） ；而在每一段 内要控制固有衰减值，否者会影响通话质量。 2.要求所传输的信息具有尽可能小的失真 即接收方式收到的信息（声音、图像、文字）要基本上 与发出方完全一致。造成失真的原因是由于线路长度中电缆结构或材料性能的微小不均匀性；即所传输 的电磁波会因这些不均匀而引起波的局部的反射、折射和驻波，从而会改变其中某些波的传输速度或使 波形发生变化（畸变） 。 3.要控制统一电缆各回路（即各线对）之间的串音统一电缆中许多回路同时工作时，相互间必然 会因电磁耦合而产生干扰。当此种干扰的功率足够大（可以听到）时，就是明显的串音。因此必须规定 一定的串音防卫度加以保证。 宽带数据传
8、输用的电缆或保密要求高的线路则必须采用对屏蔽和总屏蔽，以阻止（减弱）此类相互 间的干扰。但对于一般、民用、传输总量不大（即频带不太宽）而用的电话电缆，一般不必采用分“线对” 屏蔽的方式，但应有防止外界干扰的总屏蔽。 4.在保证传输质量的前提下，要尽量扩展电缆中每一线对的使用频带，使每一线对可以传送更多 的信息。 必须指出，近年来信号传输的模式已逐步从“模拟信号传输”发展为“数字信号传输” ；发展速度极 快，目前已达到了即将全面取代的阶段。所谓模拟信号，是指仿照原有信息的信号。利用模拟信号进行 传输的方式称为模拟通信；前几年，电话、传真等采用的就是模拟通信方式。 所谓数字信号，是指将信息的信号按
9、某种规则分解为不连续的、离散的数字信号进行传输；称为数 字信号。早期的编码电报就是一种数字信号；而现在利用计算机控制的程控电话交换机，就是现代化数 字化的通信设备。由于数字信号抗干扰能力强，其转接、存储和控制等方面灵活方便；加上模一数或数 一模转换技术及大容量高速度计算机的发展，加快了数字通信的普及和发展。 从一回路线路允许传输的能力来讲，模拟通信强调的是允许传输的频率范围（频带）的宽度。以 KhZ(千赫)、MHZ(兆赫)表示。而数字通信强调的是单位时间内传输信号数字的个数，即传输速率，以千毕 （kbit/s） 、兆毕（Mbit/s）表示。目前，宽带通信网的传输速率已达到 100 兆毕（即每秒
10、可传输 100 兆个 数字）以上（即采用所谓的 5 号电缆） ，并已在研发传输速率为 600 兆毕以上的系统。 二. 使用环境、条件等提出的性能要求 使用环境、使用条件以及安装辐射时都会对电线电缆产品提出许多性能要求，现粗略归类列举如下 ； 1.满足生产、运输、安装敷设时应具备的性能要求如何弯曲性、不被刮伤等；几乎对所有线缆产 品均有不同程度的要求。 2.适应使用场合的环境温度 许多产品工作时，自身发热很小，但环境温度很高；有的产品用于严 寒地区，则有不同的耐低温要求；有的产品则要求既要耐热又要耐寒，如汽车用电线等。 3.防止外力破环或承受自重 如敷设地下（特别是直埋于土壤中）的电缆均需用钢带
11、铠装；敷设 变 换 器 变 换 器 在竖井。斜井以及水中的电缆要求钢丝铠装，以承受电缆自重和机械保护；矿井中的电缆要求耐砸、抗 挤压等。 4.满足使用方式的要求 最主要的是移动式使用的线缆产品要求柔软，如家用电器电源线、橡皮 电线电缆等许多品种。有的产品如悬浮在水面的设备与固定点之间的连接电线，要求特别柔软并能承受 频繁弯、扭、拉等应力。 安装在经常处于有振动状态的场合下的电线电缆要求有耐振动性，如沿铁路轨道、过桥以及船上机 舱周围等。 5.阻燃或耐火要求 取决于线缆产品的使用场合或某一条线路的重要性；即使用场合对防火的要 求很高，如高层智能化大楼、计算机房、地铁等；以及大型公共建筑中的救急通
12、道中的指示、照明线路、 报警线路等。 6.防鼠、防白蚁以及防霉等性能要求 在鼠害严重或白蚁严重地区，酚电线电缆应能防止老鼠或 白蚁啮咬而破化产品，在湿热带地区要防止线缆产品外层生霉而损害材料性能。 7.耐大气老化或耐酸、碱、油类等化学物质的侵蚀 大气老化主要是氧或臭氧以及光照对高分子 材料的侵害；而化学物质的侵害有的是接触这些液气，有的是有害气体。 8.其他 如核电站用电缆或航天器用线缆有耐辐照等更为特殊的要求。 必须强调指出：上述的汇总只是从哪些因素影响到线缆产品的使用寿命等进行一些归类。事实上， 同一种环境中有害因素的程度会有许多差异；而线缆产品由于有结构、规格大小和所用材料自身性能的 千
13、差万异；因此，同一环境或使用条件可能对某些产品是相似的，而对某些产品却是不同的。所以，对 一种产品使用在某一特定场所时，必须逐一分析后，再合理选用该产品系列中的具体品种；或研究采用 何种附加措施，以满足用户的需求。 其次，应该明确，外部环境和使用条件是客观存在的。例如阻燃、耐火、防鼠、耐酸、耐油等，无 论对电力电缆、电话电缆、光缆等都是同样的要求。这些技术要求是防备外来的损害、保护线缆产品的 正常使用而提出的；与产品的使用功能并没有本质上的联系。但如果不能适应电线电缆的使用环境和防 止外界因素的损害，则产品的使用功能就不能保证。 第二节 技术标准简介 任何向市场供应的产品必须完全遵照各种相关的
14、技术标准进行制造。技术标准是技术法规体系中的 核心，在产品的设计、制造、运输、贮存、销售、安装、运行过程中都应加以贯彻。 一. 电线电缆用技术标准的类别 电线电缆制造所用的标准以产品标准为主体，并涉及到基础标准、材料标准、试验方法标准、试验 仪器设备检测方法标准和通用标准等各个类别。 表 51 是电线电缆制造用各类技术标准的举例。 表表 51 电线电缆制造用技术标准的类别电线电缆制造用技术标准的类别 标准举例 类别 标准号标准名称 备注 GB12971-1999电力牵引用接触线 GB/T1179-1999圆线同心绞架空导线 GB/T6109-1990漆包圆绕组线 GB/T7095-1995漆包
15、扁绕组线 GB/T7672-1987玻璃丝包绕组线 GB12706-1991额定电压 35kv 及以下铜芯、铝芯塑料绝缘电力电缆 GB9326-1988交流 330kv 及以下油纸绝缘自容式充油电缆 GB5013-1997额定电压 450/750v 及以下橡皮绝缘电缆 产 品 标 准 GB5023-1997额定电压 450/750v 及以下聚氯乙烯绝缘电缆 标准号后的年 1 份是指该标准开 始贯彻的年份。 在该标准更 改后应重新发布 起始贯彻年份。 在没有宣布 更改前，长期使 用。 GB12972-1991矿用橡套软电缆 GB8140-1995额定电压 0.6/1kv 及以下船用电力电缆和电线
16、 GB/T13849-1993聚烯烃绝缘聚烯烃护套市内通信电缆 GB/T18015-1999数字通信对绞或星绞多芯对称电缆 GB9023-1992实心聚乙烯绝缘射频电缆 ZBK13001-1987通信光缆 多数产品标准 2 为系列或小类产 品标准；每一标 准中包括许多部 分、分别规定各 个品种。 GB2900.10-1984电工名词术语 电线电缆基础 标准GB8170-1987数字修约规则 GB/T4909-1985裸电线试验方法 GB/T4074-1999绕组线试验方法 GB/T3048-1994电线电缆电性能试验方法 GB/T2951-1994电线电缆机械物理性能试验方法 GB/T5441-1985通信电缆试验方法 GB/T12666-1990电线电缆燃烧试验方法 试 验 方 法 标 准 JB/T4278-1993橡皮塑料电线电缆试验仪器设备检定方法 GB/T3952-1998电工用铜线坯 GB/T3954-1983电工圆铝杆 JB/T7599-1994漆包绕组线绝缘漆 GB7594-1987电线电缆橡皮绝缘和橡皮护套 GB8815-1988电线电缆用软聚氯乙烯塑料 G
