《电线电缆常规设计依据1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电线电缆常规设计依据1（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电线电缆材料导体,1.银 金属导电性及导热性最高,具有良好的耐腐蚀性及耐氧化性,有良好的塑性,易于焊接;主要用于镀层和包复层;主要用于耐高温线及用作高频通讯电缆导体 2.铜 导电性仅次于银,导热性仅次于金,银;抗腐蚀性好,无磁性,塑性好,易于焊接,用途广泛.铜合金主要为提高铜的耐磨性,耐腐蚀性及机械物理性能 3.铝 导电性仅次于银,铜,金;导热性好,耐腐蚀性好,机械强度一般,塑性好,比重小.缺点是抗拉强度低,不易焊接,铝合金主要是为提高铝的机械强度,耐热性及可焊性 4.金,银 主要用作耐高温线及通讯电缆 5.铁(钢) 常作复合导体的加强材料,如铜包钢,铝包钢线等 6.锌 用做钢丝/钢带/铁导体
2、的镀层,以防腐蚀 7.锡 用作钢丝/铜线的镀层,用以防腐蚀,并用利于铜线的焊接,1.铜箔丝一条铜箔丝(由铜线压扁)绕包在聚脂纤维上成一股,然后四股正规绞合而成.铜箔丝弹性,柔软性和弯折强度好,因含有纤维芯,易吸潮及氧化变黑.主要用用电话曲线和游戏机线的导体 2.裸铜线裸铜线具有高导电率,但在高温下易氧化.有单根(或实心)裸铜线和绞合裸铜线之分.绞合的目的是保持导体柔软性 3.镀锡铜线用热镀或电镀方式将金属锡镀于铜导体表面,以防止铜腐蚀/变色,及使导体更易于焊接,分为单根/实心镀锡铜线和绞合.绞合目的保持导体柔软性 4.裸铜绞镀铜线主要用于电子线上,一方面便于焊锡,另一方面由于导体较硬,不易弯曲
3、,便于插到印刷电路板上 5.镀绞镀铜线主要用于电子线上,性能同裸铜绞镀铜线,锡层附著性优于裸绞镀铜线,电线电缆材料导体(续),6.镀银铜线相对于镀锡铜线,主要增加导体的导电性(导电性亦优于裸铜线),耐氧化性(耐热性)好.加工方式与镀锡铜线相同,分为单根(或实心)镀锡和绞合.绞合目的是保持导体的柔软. 7.铜包钢铜材包在钢芯上制成,既有铜的高导电性,又有钢的高机械强度,铜包钢可用于电力传输与电话线路的架空线;用于微波线路与铜线具有同样的效果,在山区寒冷地带及农村用作架空电话线时,能承受冰冻负荷和大风冲击,架设跨距比铜线大一倍.另有镀银铜包钢导体,主要是提高导体的导电性能,耐腐蚀性及耐氧化性(耐热
4、性) 聚氨脂漆包线强度好且特别柔软,主要用于耳机线整体重量,保证强度,柔软或做为电机绕组线.,电线电缆材料聚乙烯塑料(PE),聚乙烯塑料是所有塑料中产量最大,用途最广的一种塑料,在电线电缆中有非常广泛的应用.例如除了制造某些特种细线和软线外,还在塑力缆的高压缆上(电压等级35-400KV)和海底电缆以及各种类型通信电缆上使用,目前已有90%以上的通信电缆采用聚乙烯作绝缘. 聚乙烯性能特点聚乙烯具有优良的电绝缘性(介电常数及介质损耗正切都很小),良好的化学稳定性,很低的透气性和较小的吸水性,比重小,无毒性,并有良好的塑性,易于加工成型. 聚乙烯的种类聚乙烯是由单体聚乙烯聚合而成的高聚物,按其生产
5、方式可分为高压法聚乙烯/低压法和中压法聚乙烯,聚乙烯按其合成密度大小,可分为三类,如下表所示聚乙烯 密度 种类 简称 0.903-0.910 低密度聚乙烯 LDPE 0.913-0.94 中密度聚乙烯 MDPE 0.941-0.970 高密度聚乙烯 HDPE,电线电缆材料聚乙烯塑料(PE)(续),电线电缆材料聚乙烯塑料(PE)(续),聚乙烯电绝缘性能有如下几个特点:a)介电常数和介质损耗角正切值很小,并且在很宽的频率范围内几乎不变,因此是很理想的高频绝缘材料.b)体积电阻系数v和击穿场强Eb在浸水7天后仍然变化不大,因此许多水下的大小电缆,如潜水电缆,海底电缆等均可采用PE作为绝缘材料和护套材
6、料. 发泡聚乙烯(HFPE/WFPE)发泡聚乙烯是一种在聚乙烯塑料中存在有许多封闭的微孔材料,与实心聚乙烯比较,它的介电常数小,比重轻,技术以济指标好,因此在通信电缆中也被广泛使用. FMPE性能特点 发泡PE的性能与发泡度有密切关系.通常比重,抗张强度,伸长率,介电常数以及击穿强度等都随发泡度的增加而显著下降,体积电阻率则与实心PE相同.但由于发泡PE的吸水性较大,故在浸水或受潮时绝缘电阻会下降. 通信电缆的发泡PE绝缘层要求孔细,数量多,分布均匀一致,彼此间不贯通,并且表面要光滑平整.由于各种电缆的用途要求不同,发泡度也就使用发泡绝缘的发泡度只要求为20-30%.,电线电缆材料聚乙烯塑料(
7、PE)(续),发泡PE种类 发泡PE按照押出方式分为化学发泡与物理发泡两种 化学发泡法是把含有发泡剂(一般用AN型发泡剂)的聚乙烯混合物,通过押出机时发泡剂受热分解,押出后分解的气体迅速在绝缘层中膨胀,从而变成许多微孔状札记即发泡PE.此发泡是制造发泡PE绝缘层的最常用方法. 物理发泡是绝缘材料中混入成核剂,气体(一般为氮气)注入押出机与材料混合,形成发泡绝缘.最高发泡度可达到80%.,电线电缆材料聚丙烯塑料(PP),一般性质聚丙烯的外观呈白色蜡状固体,较透明,无毒,吸水性小,仅为0.03-0.04%可燃,比重为0.91,是目前常用塑料中最小的一种. 物理机械性能PP机械强度很大,抗拉强度达3
8、00-390MN/2,特别是当温度高时其抗拉强度下降很小.PP的硬度比PE高,耐磨性及耐弯曲变形均十分好,所以聚丙烯有“低密度高强度塑料”之称. 电绝缘性能聚丙烯有很好的电气绝缘性,绝缘性能基本上类似于低密度PE,而且在很宽的频率范围内不发生变化.它的介电常数只有2.1,介质损耗角正切为0.0005-0.001,体积电阻系数在1014.m再加上吸水性很小,所以PP完全可用做高频绝缘材料. 耐热性 PP的耐热性很好,它的熔融温度高达1670C,在负载下可以在1100C边续使用 化学稳定性PP的化学稳定性很突出,在800C以下能耐酸/碱,盐及很多有机溶剂腐蚀,电线电缆材料聚丙烯塑料(PP)(续),
9、由于PP具有很好的物理机械性能,较高的耐热性和较为优良的电绝缘性和化学稳定性,因而可用于制造各种电线,电力电缆,通信电缆的绝缘材料,例如由于PP的柔韧性及刚性好,用做电话线绝缘层为最佳材料.,电线电缆材料氟塑料(Teflon),氟塑料与其它塑料相比,具有优异的耐高低温,耐腐蚀,耐候性,电气绝缘性,不吸水,以及低摩擦系数等.主要用于制作高温航空导线,测油井电缆,地球勘探电线,太阳能收集窗,加热电缆,天花板plenum级电缆,火灾预警电缆,扁平电缆,电磁线,同轴射频电缆等. 氟塑料种类氟塑料的种类很多,在电线电缆中常用的有:聚四氟乙烯(F-4),聚三氟乙烯(F-3);聚全氟乙烯(F-46);四氟乙
10、烯和乙烯共聚物(F-40),四氟乙烯和全氟烷基共聚物(FPA),四氟乙烯和六氟乙烯共聚物(FEP)等. 聚四氟乙烯(F-4)性能物点a)优良的电绝缘,比重2.1-2.2.介电常数2.1及很低的介质损耗系数(KHZ/MHZ时0.0002),并在很宽的温度及频率范围内保持稳定.耐电强度也很高,当厚度为0.02mm时,耐电强度可达20.0MV/mb)优异的耐高低温特性.长期工作温度:+250 to 195Cc)足够的机械性能,在室温下,抗张强度200MN/m2,伸长率400%,即使在300 C高温下使用一个月,抗张强度只降低10%.d)优异的化学性,它能抵抗最活性的化学试剂的作用.e)良好耐热性和耐
11、湿性.由于其分子结构特点,它的透湿性和吸水性极微,放在水中浸泡24h,吸水性几乎为0,浸光后绝缘电阻也基本不变.,电线电缆材料氟塑料(Teflon)(续),f)不能采用常规押出成型加工,使聚四氟乙烯的使用范围大大受到限制.在电线电缆绝缘时,一般采用绕包聚四氟乙烯薄膜,然后烧结成型;或采用裸导线浸涂聚四氟乙烯液,然后烧结成型;或采用活塞押出或糊状聚四氟乙烯的冷押出,振奋精神后烘干烧结. g)冷流性严重,即边续负载下容易产生塑性变形. h)导热性差.因温度变化,而引起的膨胀和收缩要比一般塑料为大,如在加工中烧结温度和冷缩速度控制不完善,易造成应力开裂. i)耐电晕性和耐辐射性差.经受长期电压时,氟
12、原子容易游离分解,击穿电压降低;碳主链不能抵抗伽玛射线,所以聚四氟乙烯只能作为耐高温低电压,不耐辐射的绝缘材料. j)氟塑料价格非常昂贵,是一般塑料的20-30倍及以上价格.为克服聚四氟乙烯的缺点,可以用几种途径加以改性.一种是在聚四氟乙烯中加入各种填料,例如加入玻璃纤维,就可提高其尺寸的稳定性,降低因温度造成的膨胀和收缩不一而导致的应力开裂,减小冷流等,另一种是采用改性的方法(与其它高聚物聚合)改变聚四氟乙烯原有结构,基本保存聚四氟乙烯的优点,改善其缺点,从而扩大应用范围,所以应出现了一系列的含氟塑料,如F-46(四氟乙烯和全氟丙烯的共聚物),F-40(四氟乙烯和乙烯的共聚物),FEP(四氟
13、乙烯和六氟乙烯的共聚物),FPA(四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚的共聚物).这些含氟塑料基本上保持或接近聚四氟乙烯的各种优良特性,并且改善了聚四氟乙烯的某些不足之处,而且可以用一般押出和注射的方法加工成型,电线电缆材料氟塑料(Teflon)(续),性能 PTFE FEP ETFE 密度(g/cm3) 2.1-2.2 2.12-2.17 1.7-1.75 熔点/0C 372 262-282 265-270 拉伸强度 / MPa (230C) 27.44-61.74 19.6-31.36 41.16-49.98 伸长率(100%) 200-400 300 100-300 弯曲弹性模量/Mpa (230C
14、) 392 656.6 2646 洛氏硬度 R25 R25 R50 连续使用温度/0C 260 200 160-180 体积电阻率/Cm 1018 1016 1016,电线电缆材料氟塑料(Teflon)(续),相对介电常数 60HZ 2.1 2.1 2.6103HZ 2.1 2.1 2.6 106HZ 2.1 2.1 2.6 介质损耗正切值60HZ 0.0002 0.0002 0.0006103HZ 0.0002 0.0002 0.0008106HZ 0.0002 0.0005 0.0005 击穿电压强度/(MV/m) 16-24 20-24 16 耐化学药品性 优 优 优 耐燃性 不燃 不燃 不燃 吸水性(100%) 0.01 0.01 0.03 耐辐照性能 差 差 优,
