电线电缆材料-结构61性能61应用

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为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划电线电缆材料:结构61性能61应用　　电线电缆的结构与材料　　第一节概述　　一.电线电缆的产品结构组成　　电线电缆的结构，总体上可分为导体、绝缘层、屏蔽、和护层这四个结构组成部分、或称为结构元件、构件。　　导体是产品发挥其使用功能的主体构件，是传输电力或传递信息的，即在导体上要通过电流或传电磁波。光缆则以传输光波的光导纤维作为导体。　　绝缘层是在导体外层起着电绝缘作用的构件。即保证传输的电流或电磁波只沿着导体行进而不流向外面、导体上具有的电位能被隔离。因此绝缘是保证导体正常传输功能，又确保外界物体和人身安全的重要构件。　　导体与绝缘是构成线缆产品须具备的两个基本构件。至于仅有导体而没有绝缘的品种，事实上它必须依靠加上外部绝缘组合后才成为架空电线。这些品种的名称也略有区别，即称为架空“导体”，接触网“导”线等。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　护层是对产品整体特别是对绝缘起保护作用的构件。由于绝缘材料要求优良的电绝缘性能，所用材料纯度很高、杂质含量极微，往往无法兼顾其对外界的保护能力；因此对于外界各种机械力承受或抵抗，耐大气环境、耐化学药品，对生物或有害防止，以及减少火宅危害等都必须由各种护层结构来承担。所以，护层是电线电缆能在各种外部环境条件下长期正常工作的保证性构件。　　如果电线电缆使用良好的外部环境下，或者它的绝缘层材料也具有一定的机械经轼、耐气候性，则就可以没有护层。　　屏蔽是一种将线缆产品中电磁场与外界的电磁场进行隔离的构件；有的线缆产品在其内部不同线对之间也需要相互隔离。可以说屏蔽层是一种“电磁隔离萍”。　　多年来，行业中习惯把屏蔽层作为护层结构的一部分；作者认为应该单独作为一个构件。其原因是除了屏蔽层的功能是电磁隔离——即线缆产品中传递的信息不外泄、不对外界仪器仪表或别的线路产生干扰；外界的各种电磁波也不会通过电磁耦合进入线缆产品中之外；还因为屏蔽层不光设置于产品外部，还置每一线对或多对数电缆的分组之间。近几十年来，随着信息传递系统用电线电缆的快速发展，以及大气中存在的电磁波干扰源越来越多，促使有屏蔽结构的品种成倍增长；大家对将屏蔽层作为线缆产品中的一个基本构件的认识，已趋于认同。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　二.电线电缆用材料综述从某种意义上讲，电线电缆制造业是一个材料精加工和组装的行业。一是材料用量巨大，线缆产品的制造成本中，材料的成本要占60～90％；二是所用材料的类别与品种非常多；三是材料的选用对产品的结构，制造工艺性能和使用寿命能起决定性的作用；因此在产品结构设计时必须与材料的选用同时进行。　　同时，电线电缆制造企业的效益也与材料的选用，生产、管理中科学地节省材料紧密相关。　　1.从所用材料的使用部位及功能来分，电线电缆材料可分为导电材料、绝缘材料、护层材料和屏蔽材料四大类，此外还有一些辅助材料，如矿用电缆中的垫芯材料，电力电缆中填充间隙用的材料，以及工艺过程中用的消耗材料如漆包线漆中的溶剂等。　　由于线缆产品的使用功能，应用环境、使用条件千变万化，因此虽然对某一类材料有其基本的性能要求；但是每一大类、小类、系列以及品种的线缆产品都会有一些特殊　　的性能要求。例如电力系统用电线电缆对其绝缘层的总体要求是电绝缘性能好；但是用于高压电力电缆，必须强调材料能承受很高的电场强度和具有高绝缘电阻、要求tgδ很小；且要求材料中几乎没有杂质；而中压电力电缆虽也有这些要求，但在程度上则可降低些；低压电线电缆则只要一定的耐电强度和绝缘电阻，而为了经济、轻便；则要求绝缘层有较好的机械性能和耐气候性，使其在很多情况下可以不用护层。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2.线缆产品制造中所用的材料涉及材料的类别非常广泛、品种规格特别多，表3－1是所用材料类别的汇总表。　　表3－1电线电缆常用材料的各类汇总　　3.由于材料对产品的性能起着非常关键的作用，也由于材料不光涉及的知识领域广泛、品种繁多；而且，同一名称的材料由于其基料的分子结构不同分子量不同；分子量不同；混合料所用的配合剂不同，配比不同，因此，有许多牌子和配方号。结果是各种牌号的材料工艺要求不同，制成后的成品性能差异很大。所以要求生产工人必须熟悉本工序常用材料的特性，严格执行工艺操作规程；要求检验部门加强对进厂原料和自己配制的材料严格进行质量控制。这是线缆制造厂对生产工人的一项严格要求。　　第二节导体结构与材料　　一.电线电缆的导体结构(一)导体结构类型　　导体的结构包括形状，截面大小、组成、材质等，主要取决于产品的功能与应用要求。表3－2是导体结构类型的汇总表。必须指出，圆形导体是线缆产品最基本点结构，绝大多数哦品种，特别是电力系统用电线电缆大都采用各种圆形导体结构，因此将在下一小节中重点介绍。　　(二)圆绞线结构目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1.绞线结构电线电缆是大长度的产品，在生产、安装和使用中要经受多次的圈绕和拉开；截面较大的导线如果不采用较小直径的的单线绞制而成，则线缆产品将无法生产和使用。不同的使用状况和条件要求电线电缆又不同的柔软度，即可弯曲或扭曲性能。为了保证弯曲时，较硬的导线产生的应力不损伤较软的绝缘，设计了多种以柔软度不同为特征的导线结构。表3－3是标准规定的7种导线结构，从表中可见：同一导线截面时，单线的根数和直径是最重要的结构参数；即单线直径愈细，导线自身的柔软度愈好。　　表3－3中所列的7种导线结构类型中，铜线和铝线的第Ⅰ种结构用得最多，主要用于电力电缆和供配电用的绝缘布线，裸铜、铝绞线等产品。铜线第Ⅱ种结构用于要定期更换敷设场合的产品，如橡皮电力电缆铜线第Ⅲ～Ⅳ二种结构多用于通用橡皮电缆、橡皮橡套软线、安装线等。铜线第Ⅴ种结构用电焊机电缆、矿用电缆，以及要求特别柔软的各种电器、仪表连接线等。　　2.导线绞合方式多根导线组合成电线电缆的导线时必须经过绞合，绞合的方式有正　　规绞、非正规绞合和复合绞合三种。　　(1)正规绞合正规绞合采用直径相等的单线，按同心式排列，分几层绞成；每一层单线根数是固定的。即在中心层为1根单线时，第m曾对单线根数为6即中心层为＋24??。　　导线中的单线总根数为：n=1＋3m，m为层数。　　本文出处：上海宝宇电线电缆制造有限公司　　电线电缆分类应用及基本结构目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1、分类　　把用以传输电(磁)能、信息和实现电磁能转换的线材产品统称为电线电缆。按用途不同可以将电线电缆分为五大类：　　裸电线：仅有导体而无绝缘层的产品，如钢芯铝绞线、铝绞线、铜绞线。产品主要用在城郊、农村、用户主线、开关柜等。　　绕组线(电磁线)：以绕组的形式在磁场中切割磁力线感应产生电流，或通以电流产生磁场作用的电线，主要用于各种电机、仪器仪表等。如漆包线。　　电力电缆：在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，如交联聚乙烯绝缘电力电缆等。产品主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输，通过的电流大(几十安至几千安)、电压高(220V至500kV及以上)。　　通信电缆和光缆：传输电话、电报、电视、广播、传真、数据和其他电信信息的电缆、光缆等。　　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、器具的电源连接线路用的电线电缆。如控制电缆、布电线等。　　2、电线电缆的应用目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　电力系统：电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套电缆、架空绝缘电缆)、分支电缆、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。　　信息传输系统：用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。　　机械设备、仪器仪表系统：除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用，但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪表电缆等。　　3、电线电缆的基本结构　　导体：传导电流的物体，电线电缆的规格都以导体的截面表示。　　绝缘：将绝缘材料按其耐受电压程度的要求，以不同的厚度包复在导体外面而成。保护层：保护电缆的部分　　目录　　第一部分导电线芯　　一、导电线芯及裸导体制品　　1．圆单线的截面和重量的计算………….…………………………………12．型线的截面和重量的计算……………….………………………………1二、绞线目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1．绞合线芯的结构计算………………….…………………………………22．绞合线芯的重量计算…………………….………………………………53．绞入系数K的理论计算…………………….…………………………...64、紧压圆形线芯的重量计算……………………….……………………..75、扇形线芯的结构和重量计算…………………….……………………..76、通讯电缆的结构和重量计算……………………….…………………..8　　第二部分挤压式绝缘层及护层　　一、圆形挤压式　　1．绝缘层……………………………………………………………………111）单线挤压式绝缘层的重量………………………………………………112）绞线芯边隙无填充物挤压绝缘层的重量…………………113）复绞线芯挤压式绝缘层的重量……………………………114）其他形式的绝缘层重量…………………………………………………122．护层目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1）有填充物和包带式护层的重量计算……………………………………122）不填充和不包带式护层的重量计算……………………………………123）金属纺织后挤包和嵌隙护层的重量计算………………………………134）皱纹式挤压护层的重量计算……………………………………………13二、扇形挤压式　　1）两芯平行有包带护层的重量计算………………………………………142）两芯平行有填充、有包带护层的重量计算……………………………143）两芯平行不填充或不包带护层的重量计算……………………………144）套管式护层的重量计算…………………………………………………145）三芯平行护层的重量计算………………………………………………146）椭圆形护层的重量计算…………………………………………………15　　第三部分绕包、浸涂、浸渍和编织　　一、绕包层重量的计算　　1）带状式绕包层重量的计算………………………………………………16　　2）纤维绕包层重量的计算………………………………………………..173）绳状绕包层重量的计算…………………………………………….….17二、浸涂及浸渍层的重量计算目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　1）漆包线用漆的重量计算………………………………………………..182）玻璃丝包线用漆的重量计算…………………………………………..183）浸渍剂的重量计算……………………………………………………..184）浸渍电缆纸和电缆麻重量的计算………………….………………….18三、编织层的重量计算　　1．纤维编织层的重量计算………………………….…………………….192．金属编织层的重量计算………………………………………………..20　　第四部分成缆填充材料和外护层　　1、成缆填充材料的重量计算…………………………………………….212、外护层材料重量计算……………………………………………...…..22　　附录　　常用材料比重、单根重量及导电线芯绞入系数及成缆绞入系数………22　　第一部分导电线芯　　一、导电线芯及裸导体制品1．圆单线的截面和重量计算：(1)单一材料的圆单线：目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2　　截面F=π*d12重量W1=F*r=π*d12*r　　W1铜=d1W1铝=d1W1钢=d1　　F—圆单线截面积mmW1--导线重量kg/km　　3　　d1—圆单线直径mmr—所用材料比重g/cm　　2　　222　　(2)双金属线:1)重量系数法:　　W2=W1*KW2锡=W1铜*K=*K2)综合比重法:　　W2=π*d12*r2*(r-r1)/(r2-r1)　　W2—镀层材料重量kg/kmK--镀层的重量系数见表1d2—镀层单线的直径mmr–有镀层材料的比重g/cm　　3　　3　　r1—内层材料的比重g/cmr2—镀层材料的比重g/cm　　3　　表1.　　1)裸扁线的截面和重量计算　　(1)截面F=a*b-f=a*b-[(2R)-πR]=a*b-R(mm)(2)周长C=2(a+b)-L=2(a+b)-(8R-2πR)=2(a+b)-(mm)(3)重量W1=F*r(kg/km)目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。 为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　a—扁线厚度mmb—扁线宽度mm　　R—扁线的圆角半径mmr—方角一圆角截面的差数mm2　　2222　　L—方欠与圆角周长的差数mmF—扁线截面积mm2C—扁线的周长mmr—所用材料比重g/cm3　　2)双沟形电车线截面和重量计算　　双沟形是车线截面可用作图法分块计算,然后相加而得,或使用求积仪测得。但在计算重量时可用标称截面计算。(1)铜电车线　　W=F*线芯按正规绞合时总根数　　表2　　2）线芯绞合外径计算　　(1)按正规绞合时，中心为1—6根，线芯外径比M的计算按表3绞合线芯外径比M可查表4计算　　表3　　M=D/d=d[1+1/sin(1800/Z)]/d=1+1/sin(1800/Z)(3)线芯外径：D=M*d　　D—线芯直径mmM—外径比　　Z—外层根数d—单线直径mmn—层数　　表4目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。