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電線電纜的結(jié)構(gòu)與材料
1．電纜的結(jié)構(gòu)
電線電纜產(chǎn)品絕大多數(shù)是截面（橫斷面）形狀完全相同（忽略因制造而產(chǎn)生的誤差）、長(zhǎng)條狀的產(chǎn)品，這是由于在系統(tǒng)或設(shè)備中是作為構(gòu)成線路或線圈而使用的特征所決定的。所以研究分析線纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成，只需從其截面來(lái)觀察分析。
電線電纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)元件，
總體上可分為導(dǎo)線、
絕緣層、
屏蔽和護(hù)層這四個(gè)主要
結(jié)構(gòu)組成部分以及填充元件和承拉元件等。
根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和應(yīng)用場(chǎng)合，
有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單。
2．電纜材料
從某種意義上講，電線電纜制造行業(yè)是一個(gè)材料精加工和組裝的行業(yè)。一是材料用量巨大，線纜產(chǎn)品中的材料費(fèi)用要占制造總成本的80－90％；二是所用材料的類別、品種非常多，
性能要求特別高，如導(dǎo)體用銅，要求銅的純度要在99.95％以上，有的產(chǎn)品要采用無(wú)氧高純銅；三是材料的選用會(huì)對(duì)制造工藝，產(chǎn)品的性能以及使用壽命起到?jīng)Q定性的影響。同時(shí)，
線纜制造企業(yè)的效益也與材料的選用、加工和生產(chǎn)管理中能否科學(xué)地節(jié)省材料密切相關(guān)。因此，在設(shè)計(jì)電線電纜產(chǎn)品時(shí)必須與材料的選用同時(shí)進(jìn)行，一般采取選用幾種材料，通過(guò)工藝和與性能篩選試驗(yàn)后確定。線纜產(chǎn)品用材料按其使用部位與功能、可分為導(dǎo)電材料、絕緣材料、護(hù)層材料、屏蔽材料、填充材料等。但其中有些材料是幾個(gè)結(jié)構(gòu)件通用的。尤其是熱塑性材料，如聚氯乙稀、聚乙烯等只要改變部分配方成份就可用在絕緣或護(hù)套上。線纜產(chǎn)品制造中所用材料涉及的門類非常廣泛，品種規(guī)格（牌號(hào)）特別多。
3．產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的名稱與材料
（1）導(dǎo)線
導(dǎo)線是產(chǎn)品進(jìn)行電流或電磁波信息傳輸功能的基本的必不可少的
主要構(gòu)件。主要材料 ：導(dǎo)線是導(dǎo)電線芯的簡(jiǎn)稱，用銅、鋁、銅包鋼、銅包鋁等導(dǎo)電性能優(yōu)良
的有色金屬制成，以光導(dǎo)纖維作為導(dǎo)線。有裸銅線、鍍錫線；單支線、絞線；絞后鍍錫線。
（2）絕緣層
是包覆在導(dǎo)線外圍四周起著電氣絕緣作用的構(gòu)件。即能確保傳輸?shù)碾娏骰螂姶挪?、光波只沿著?dǎo)線行進(jìn)而不流向外面，導(dǎo)體上具有的電位（即對(duì)周圍物體形成的電位差、即電壓）能被隔絕，即既要保證導(dǎo)線的正常傳輸功能，又要確保外界物體和人身的安全。導(dǎo)線與絕緣是構(gòu)成線纜產(chǎn)品（裸電線類除外）必須具備的兩個(gè)基本構(gòu)件。
主要材料：PVC、PE、XLPE、聚丙烯PP、氟塑料F，橡膠，紙，云母帶
（3）屏蔽
是一種將電纜產(chǎn)品中的電磁場(chǎng)與外界的電磁場(chǎng)進(jìn)行隔離的構(gòu)件；由的線纜產(chǎn)品在其內(nèi)部不同線對(duì)（或線組）之間也需要相互隔離?？梢哉f(shuō)屏蔽層是一種“電磁隔離屏”。高壓電纜的導(dǎo)體屏蔽和絕緣屏蔽是為了均化電場(chǎng)的分布。
主要材料：裸銅線、銅包鋼線、鍍錫銅線
（4）護(hù)層
當(dāng)電線電纜產(chǎn)品安裝運(yùn)行在各種不同的環(huán)境中時(shí)，必須具有對(duì)產(chǎn)品整體，特別是對(duì)絕緣層起保護(hù)作用的構(gòu)件，這就是護(hù)層。 ? 因?yàn)橐蠼^緣材料具有優(yōu)良的各種電絕緣性能，則必須要求材料的純度極高、雜質(zhì)含量極微；往往無(wú)法兼顧其對(duì)外界的保護(hù)能力，所以對(duì)于外界（即安裝、使用
場(chǎng)合和使用中的）各種機(jī)械力的承受或抵抗力、耐大氣環(huán)境、耐化學(xué)藥品或油類、
對(duì)生物侵害的防止，以及減少火災(zāi)的危害等都必須由各種護(hù)層結(jié)構(gòu)來(lái)承擔(dān)。
主要材料：PVC、PE、橡膠。鉛、鋁、鋼帶
（5）填充結(jié)構(gòu)
很多電線電纜產(chǎn)品是多芯的，將這些絕緣線芯或線對(duì)成纜（或分組多次成纜）后，一是外形不圓整，二是絕緣線芯間留有很大空隙，因此必須在成纜時(shí)加入填充結(jié)構(gòu)，填充結(jié)構(gòu)是為了使成纜外徑相對(duì)圓整以利于包帶、擠護(hù)套。
主要材料：PP繩
（6）抗拉元件。典型的結(jié)構(gòu)是鋼芯鋁絞線、光纖光纜電纜等?？傊?，在近年來(lái)開(kāi)發(fā)的特種細(xì)小、柔軟型，同時(shí)要求多次彎、扭曲使用的產(chǎn)品中，抗拉元件起著主要的作用。
主要材料：鋼絲
四、電線電纜的命名
1．電線電纜的名稱
電線電纜產(chǎn)品的命名有以下原則：產(chǎn)品名稱中包括的內(nèi)容
（1）產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)合
（2）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料或型式；
（3）產(chǎn)品的重要特征或附加特征
（4）大小類名稱
產(chǎn)品名稱按結(jié)構(gòu)描述按從內(nèi)到外的原則：產(chǎn)品使用場(chǎng)合
>導(dǎo)體>絕緣>內(nèi)護(hù)層>鎧裝型式>外護(hù)層>附加特征>大小類名稱?！? 如：額定電壓300/300V
銅芯聚氯乙烯絕緣銅絲屏蔽聚氯乙烯護(hù)套軟電纜 ?
2．電線電線的型號(hào)
由于產(chǎn)品的名稱太長(zhǎng)，不好書(shū)寫和稱呼，為此采用型號(hào)來(lái)代替電線電纜的型號(hào)組成與順序如下：
[0:使用特征] -[1:類別、用途][2:導(dǎo)體][3:絕緣][4:內(nèi)護(hù)層][5:結(jié)構(gòu)特征
][6:外護(hù)層或派生0-5項(xiàng)用拼音字母表示，高分子材料用英文名的第位字母表示，每項(xiàng)可以是1-2個(gè)字母；第6項(xiàng)是1-3個(gè)數(shù)字。第0項(xiàng)是各種特殊使用場(chǎng)合或附加特殊使用要求的標(biāo)記，
為了突出該項(xiàng)，把此項(xiàng)寫到前面。在“-”前以拼音字母標(biāo)記。如ZR-(阻燃)、NH-(耐火)、
WD-(低煙無(wú)鹵)、FY-(防白蟻)、FZ-（分支）等。型號(hào)中的省略原則：電線電纜產(chǎn)品中銅是主要使用的導(dǎo)體材料，故銅芯代號(hào)T省寫，但裸電線及裸導(dǎo)體制品除外。裸電線及裸導(dǎo)體制品類、電力電纜類、電磁線類產(chǎn)品不表明大類代號(hào)，電氣裝備用電線電纜類和通信電纜類也不列明，但列明小類或系列代號(hào)等。
（1）類別代號(hào)：
A-安裝線；B-布電線、補(bǔ)償線、變頻； D-電子計(jì)算機(jī)電纜；F-氟塑料、飛機(jī)線；；
H-電話線（通信電纜）、核電；；N-農(nóng)用、耐火；P-信號(hào)電纜；Q-汽車線；S-射頻電纜、電視電纜、耐水線； R-連接線;Z-阻燃。
（2） 絕緣種類：V代表聚氯乙稀；X代表橡膠；Y代表聚乙烯；YJ代表交聯(lián)聚乙烯；YW
代表發(fā)泡聚乙烯； F代表氟塑料。
（3） 導(dǎo)體材料：L代表鋁；T（省略）代表銅。
（4）護(hù)層：V代表聚氯乙稀護(hù)套；Y聚乙烯護(hù)套。
（5）特征： R軟；P屏蔽?！?耐溫等級(jí)（數(shù)字）（電纜也用數(shù)字表示）
4．我們將生產(chǎn)電線電纜的型號(hào)塑料絕緣電線電纜 BV、BVR、RV、RVV、RVVP、AV、AVV；尼龍護(hù)套線 BVN；車輛電纜 QVR,QB；計(jì)算機(jī)電纜 DJYPVP；變頻電纜 BPVVP；通信電纜 HYV，HBV
，HBYV ，HSYV；射頻電纜 SYV，SYWV
五、電線電纜的技術(shù)特性
1. 電纜的結(jié)構(gòu)
（1）導(dǎo)體根數(shù)/單絲直徑
（2）絕緣厚度
（3）成纜、填充、包帶
（4）編織定數(shù)/根數(shù)/單絲直徑
（5）護(hù)套厚度
2. 電氣性能：
（1）導(dǎo)體的直流電阻
（2）絕緣電阻
（3）工頻火花試驗(yàn)電壓
（4）工頻耐壓試驗(yàn)電壓
3. 機(jī)械性能
（1）抗張強(qiáng)度、延伸率（2）熱老化性能（3） 耐低溫性能(4）曲撓性能
4. 特殊性能
（1）阻燃性能
（2）耐火性能
（3）防水性能
六、電線電纜的生產(chǎn)流程
1．電線電纜生產(chǎn)流程的特點(diǎn)：
（1）大長(zhǎng)度連續(xù)疊加的生產(chǎn)方式：從導(dǎo)體開(kāi)始，每到工序都是逐層疊加，電纜
結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，疊加的層數(shù)越多
（2）生產(chǎn)工藝門類多、物料流量大：涉及化工、金屬加工
（3）專用設(shè)備多
2．電線電纜的主要工藝：電線電纜是通過(guò)拉制、絞制、包覆三種工藝來(lái)制作完
成的，型號(hào)規(guī)格越復(fù)雜，重復(fù)性越高。
（1）拉制
在外力作用下使金屬?gòu)?qiáng)行通過(guò)模具（壓輪）,金屬橫截面積被壓縮,并獲得所要求的橫截面積形狀和尺寸的技術(shù)加工方法稱為金屬拉制。
（2）絞制
為了提高電線電纜的柔軟度、整體度，讓2根以上的單線，按著規(guī)定的方向交織在一起稱為絞制。絞制工藝分：導(dǎo)體絞制、成纜、編織和纏繞?！?
（3）包覆
根據(jù)對(duì)電線電纜不同的性能要求，采用專用的設(shè)備在導(dǎo)體的外面包覆不同的材料。包覆工藝分：
A．?dāng)D包：橡膠、塑料、鉛、鋁等材料。B．縱包：聚酯膜、鋁塑復(fù)合膜等帶狀材料。
C．繞包：帶狀的紙帶、云母帶、無(wú)堿玻璃纖維帶、無(wú)紡布、塑料帶等，線狀的棉紗、絲等纖維材料。
2．塑料電線電纜制造的基本工藝流程
由于使用特性、敷設(shè)場(chǎng)合、工作條件的要求不同，其產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成也是多種形式的。電線電纜其基本結(jié)構(gòu)一般是由：導(dǎo)電線芯、絕緣層、保護(hù)層三部分組成。
（1）銅、鋁單絲拉制
電線電纜常用的銅、鋁桿材，在常溫下，利用拉絲機(jī)通過(guò)一道或數(shù)道拉伸模具的?？?，使其截面減小、長(zhǎng)度增加、強(qiáng)度提高。拉絲是各電線電纜公司的首道工序，拉絲的主要工藝參數(shù)是配模技術(shù)。質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)：尺寸不合格、表面不合格
（2）單絲退火
銅、鋁單絲在加熱到一定的溫度下，以再結(jié)晶的方式來(lái)提高單絲的韌性、降低單絲的強(qiáng)度，以符合電線電纜對(duì)導(dǎo)電線芯的要求。退火質(zhì)量關(guān)鍵是杜絕銅絲的氧化.
（3）導(dǎo)體的絞制
為了提高電線電纜的柔軟度，以便于敷設(shè)安裝，導(dǎo)電線芯采取多根單絲絞合而成。從導(dǎo)電線芯的絞合形式上，可分為規(guī)則絞合和非規(guī)則絞合。非規(guī)則絞合又分為束絞、同心復(fù)絞、特殊絞合等。質(zhì)量關(guān)鍵是用錯(cuò)單絲規(guī)格、缺根數(shù)、跳線、毛刺。
（4）絕緣擠出
塑料電線電纜主要采用擠包實(shí)心型絕緣層，塑料絕緣擠出的主要質(zhì)量關(guān)鍵：
A．偏心度：擠出的絕緣厚度的偏差值是體現(xiàn)擠出工藝水平的重要標(biāo)志,大多數(shù)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸及其偏差值在標(biāo)準(zhǔn)中均有明確的規(guī)定。B．光滑度：擠出的絕緣層表面要求光滑，不得出現(xiàn)表面粗糙、燒焦、雜質(zhì)的不良質(zhì)量問(wèn)題 C．致密度：擠出絕緣層的橫斷面要致密結(jié)實(shí)、不準(zhǔn)有肉眼可見(jiàn)的針孔，杜絕有氣泡的存在。
（5）成纜
對(duì)于多芯的電纜為了保證成型度、減小電纜的外形，一般都需要將其絞合為圓形。絞合的機(jī)理與導(dǎo)體絞制相仿，由于絞制節(jié)徑較大，大多采用無(wú)退扭方式?！ ≠|(zhì)量關(guān)鍵：一是圓整度；二是防止絕緣層被劃傷。大部分電纜在成纜的同時(shí)伴隨另外兩個(gè)工序的完成：一個(gè)是填充，
保證成纜后電纜的圓整和穩(wěn)定；一個(gè)是綁扎，保證纜芯不松散。
（6）屏蔽層
阻攔外界電磁波的干擾（射頻線）或防止電纜中的高頻信號(hào)對(duì)外界產(chǎn)生的干擾（信號(hào)線）以及線對(duì)間的相互干擾（計(jì)算機(jī)電纜）。質(zhì)量關(guān)鍵是密度不合格或不均勻、接頭處有毛刺。
（7）外護(hù)套
外護(hù)套是保護(hù)電線電纜的絕緣層防止環(huán)境因素侵蝕的結(jié)構(gòu)部分。
外護(hù)套的主要作用是提高電線電纜的機(jī)械強(qiáng)度、防化學(xué)腐蝕、防潮、防水浸人、阻止電纜燃燒等
能力。根據(jù)對(duì)電纜的不同要求利用擠塑機(jī)直接擠包塑
質(zhì)量關(guān)鍵：（同絕緣層）是偏心、表面不光滑、破損、致密性
