電線電纜制造基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)課件

電線電纜專業(yè)知識(shí)培訓(xùn)2009.05.20電線電纜的定義GB/T2900-10-1984將電線電纜定義為：用以傳輸電磁能、信息和實(shí)現(xiàn)電磁能轉(zhuǎn)換的線材產(chǎn)品。廣義的電線電纜亦簡(jiǎn)稱為電纜。狹義的電纜指絕緣電纜。它可定義為：由下列部分組成的集合體：一根或多根絕緣線芯，以及它們各自可能具有的包覆層、總保護(hù)層及外護(hù)層。電纜也可以有附加的沒(méi)有絕緣的導(dǎo)體。電線電纜的簡(jiǎn)明定義電線電纜是指用于電力、通信及相關(guān)傳輸用途的材料?！半娋€”和“電纜”并沒(méi)有嚴(yán)格的界限。通常將芯數(shù)少、產(chǎn)品直徑小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的產(chǎn)品稱為電線，沒(méi)有絕緣的稱為裸電線，其他的稱為電纜；導(dǎo)體截面積較大的(大于6平方毫米)稱為大電線，較小的(小于或等于6平方毫米)稱為小電線，絕緣電線又稱為布電線。

電線電纜產(chǎn)品分類-裸電線指僅有導(dǎo)體，而無(wú)絕緣層的產(chǎn)品，主要包括裸單線、裸絞線、型線型材三個(gè)系列。裸單線：銅、鋁等各種金屬和復(fù)合金屬圓單線，主要用于各種電線電纜的半制品。裸絞線：按其結(jié)構(gòu)形式分為簡(jiǎn)單絞線、組合絞線、特種絞線、復(fù)絞線、編織套等。型線型材：為特殊外形或大截面的導(dǎo)體線材。電線電纜分類-電氣裝備用電線電纜

從電源的配電點(diǎn)把電能直接傳送到各種用電設(shè)備、裝備等連接線路用電線電纜，我公司較多品種電纜均屬于這類產(chǎn)品。按產(chǎn)品用途分為八類：1、低壓配電電線電纜（BV、RVV）2、信號(hào)和控制電纜（ARDV、KYVR、KVV）3、交通運(yùn)輸工具電線電纜（機(jī)車車輛線、船用電纜、FVN系列）4、地質(zhì)資料勘探和開(kāi)采電線電纜5、直流高壓電纜（X射線機(jī)、GRVZ）6、加熱電纜（電熱線）7、儀器儀表連接線（ASTVR、AVPV、SBVPV）8、特種電線電纜（DWFTV-121點(diǎn)火電纜、高溫線、綜合電纜）電線電纜分類-電力電纜

電力電纜和架空導(dǎo)線是指電力系統(tǒng)中都是用于傳送和分配電能的線路中。它能完成架空線路不易或無(wú)法完成的任務(wù)。主要品種中低壓電纜1、粘性浸漬紙絕緣電纜2、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜3、聚氯乙烯絕緣電纜4、橡皮絕緣電纜高壓電纜1、交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜2、充油電纜

電線電纜分類-繞組線

繞組線是一種具有絕緣層的導(dǎo)電金屬電線，用以繞制電工產(chǎn)品的線圈或繞組。其作用是通過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，或切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)電能和磁能的相互轉(zhuǎn)換，故又稱為電磁線。繞組線按照絕緣層的特點(diǎn)和用途，可分為漆包線、繞包線、特種繞組線、無(wú)機(jī)絕緣繞組線四大類。我公司生產(chǎn)的ASTVR、SFB、AFI等產(chǎn)品按照繞組線絕緣層特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。電線電纜基本結(jié)構(gòu)

電線電纜由導(dǎo)體（導(dǎo)電線芯）、絕緣和護(hù)層結(jié)構(gòu)組成。導(dǎo)體：電纜中具有傳導(dǎo)電流特定功能的一個(gè)部件。絕緣：電纜中具有耐受電壓特定功能的絕緣材料。護(hù)層：保護(hù)電纜絕緣線芯，抵抗電磁干擾、機(jī)械作用，防止潮氣、光和侵蝕性，使電纜能夠特定環(huán)境條件下在使用期限內(nèi)保證電纜正常傳到電流的部件。電纜的屏蔽層、護(hù)套、鎧裝層等都屬于電纜的護(hù)層。電線電纜-導(dǎo)體的用途

導(dǎo)體的用途凡屬于導(dǎo)電的實(shí)體或?qū)щ姷拿浇橘|(zhì)均為導(dǎo)體。一般導(dǎo)體的電阻率在10-6～10-2Ω·cm一般半導(dǎo)體的電阻率在10-2～109Ω·cm常用的導(dǎo)體當(dāng)前以銅為最廣泛采用，我公司的產(chǎn)品導(dǎo)體材料絕大多數(shù)采用銅，電力電纜中部分采用鋁金屬，如鋼芯鋁絞線主要靠鋁傳輸電能。它主要起傳輸電能和傳輸電磁信號(hào)的作用，對(duì)于野戰(zhàn)線、纜，勘測(cè)線、纜也起承擔(dān)拉力作用。

電線電纜-導(dǎo)體的種類

導(dǎo)體的材料的種類電線電纜導(dǎo)體通常采用的材料為銅和鋁，但根據(jù)使用場(chǎng)合、用途及加工工藝要求及電纜技術(shù)性能要求又劃分為多種，我公司采用品種較多，主要包括：韌銅線：低壓配電電線電纜、射頻電纜鍍錫銅線：安裝線鍍銀銅線：高溫線銅包鋼線：TGE-707被復(fù)線另外；銅包鋁、鋼、銅合金、鋁包鋼等導(dǎo)體材料也少量使用。

電線電纜-導(dǎo)體結(jié)構(gòu)型式

塑料電線電纜由于使用場(chǎng)合條件不同，性能要求不同，所以導(dǎo)電線芯有許多種類型，一般可分為以下幾種：?jiǎn)尉€：即單根導(dǎo)電實(shí)芯圓柱體。絞線：為了適用要求柔軟，經(jīng)受反復(fù)彎曲場(chǎng)合，一般用正規(guī)絞合線芯，如7股、19股等。束線：為了適用于特軟，經(jīng)受經(jīng)常移動(dòng)彎曲場(chǎng)合，一般采用非正規(guī)絞合的束線芯?？招竟埽涸诖笮屯ㄐ烹娎|中，在高頻時(shí)為節(jié)省材料，減輕重量，但彎曲性差，多采用空芯管。雙金屬線芯：提高導(dǎo)體整體性能?；旖g線芯：為增加壓力（線芯）在野戰(zhàn)線類中通常用鋼，銅混絞線芯以天然絲或纖維為基的鈹線束線芯，用于特軟塑料絕緣電線電纜，如耳機(jī)線。以漆包線為線芯，多用于塑料絕緣繞組線，延遲電纜等，目的為增加絕緣溫度。

電線電纜-導(dǎo)體的柔軟性

導(dǎo)體的柔軟程度，不但是為了柔軟，使用方便，加工方便，而更重要的是增加線芯彎曲特性，延長(zhǎng)電線電纜使用壽命的重要一環(huán)，提高柔軟度有以下幾種途徑。與加工過(guò)程有關(guān)，減少導(dǎo)電線芯在加工過(guò)程中的機(jī)械拉伸強(qiáng)度，因?yàn)檗蛹?xì)會(huì)使導(dǎo)線變硬脆。與絞向有關(guān)，同向絞合柔軟性高。與單根線徑有關(guān)，與股數(shù)有關(guān)，減少線徑，增加股數(shù)，也可以提高柔軟程度。與絞合節(jié)距比有關(guān)，即節(jié)距愈小愈柔軟。電線電纜導(dǎo)體的技術(shù)性能

考核電線電纜導(dǎo)體主要技術(shù)指標(biāo)包括連續(xù)性、直流電阻、抗拉強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率、導(dǎo)體外徑、根數(shù)及單線直徑和以及腐蝕等。連續(xù)性—是電纜實(shí)現(xiàn)傳輸電流能力的基本保證。直流電阻—電纜載流量的重要體現(xiàn)?？估瓘?qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率—反映電纜的機(jī)械性能。導(dǎo)體外徑—影響電纜絕緣層的后續(xù)加工。根數(shù)和單線直徑—影響直流電阻。腐蝕—影響電纜使用壽命和導(dǎo)體可焊性。電線電纜-絕緣的定義和用途

電纜中具有耐受電壓特定功能的絕緣材料。絕緣材料是一種高阻率的材料，電阻率在109～1022Ω·cm（其中包括有機(jī)和無(wú)機(jī)的）稱為絕緣材料。在研究電場(chǎng)中物理現(xiàn)象時(shí)，也有把絕緣材料稱為電介質(zhì)。絕緣的作用是隔離帶電的導(dǎo)體與外界（如地）或防止導(dǎo)體之間可能發(fā)生接觸，使電流或電磁信號(hào)，按一定方向流動(dòng)。電線電纜常用的材料有：塑料、橡膠、絕緣紙、纖維等。電線電纜塑料絕緣材料的種類

由于塑料工業(yè)的快速發(fā)展，新品種不斷出現(xiàn)，塑料已完全可以代替紙絕緣、橡皮絕緣、纖維絕緣，我公司生產(chǎn)的電纜產(chǎn)品絕大多數(shù)為塑料絕緣產(chǎn)品，主要采用的絕緣材料有聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC)、聚丙烯（PP）、聚全氟乙丙烯（FEP，F(xiàn)46）、聚四氟乙烯（PTFE，F(xiàn)4）、聚酰胺（俗稱尼龍）、聚酰亞胺（PI）、乙烯-四氟乙烯共聚物（ETPE，F(xiàn)40）、乙丙塑料等塑料，隨著國(guó)家對(duì)塑料制品環(huán)境保護(hù)的要求，近年來(lái)低煙低鹵、低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴絕緣材料在電纜絕緣材料得到廣泛的應(yīng)用。電線電纜對(duì)塑料絕緣材料的要求

1.有良好的電氣性能，并與溫度和頻率變化較小，即要求。①體積電阻率＞1014·㎝。②較高的耐電強(qiáng)度E。③介電常數(shù)。④介質(zhì)損耗角正切tgδ。2.有比較高的機(jī)械性能。如①拉力強(qiáng)度②伸長(zhǎng)率③耐震④抗沖擊⑤耐磨及耐候性。3.有高度的化學(xué)穩(wěn)定性（受化學(xué)侵蝕、溫度、陽(yáng)光照射等影響的變化很?。?。4.有比較低的濕度系數(shù)和吸水率。5.加工工藝簡(jiǎn)單。6.比重小、使用壽命長(zhǎng)。7.材料來(lái)源豐富，價(jià)格低廉。通常以絕緣電阻或耐電強(qiáng)度來(lái)表示絕緣材料的特征，對(duì)于通訊電線電纜，還要增加以介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切、來(lái)表示絕緣材料的特性。電線電纜聚乙烯絕緣材料的性能

按聚合方式分為：高壓（低密度）、中壓、低壓（高密度）。高壓PE分子中支鏈較多，結(jié)晶度低（60%左右），軟化溫度105～120℃，并具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、透氣性、透濕性和耐溶劑性，但比低壓聚乙烯稍差，但它具有柔軟性、伸長(zhǎng)率、耐沖擊、透明度則比低壓聚乙烯為佳，它的電氣特性是非常超高的，是種比較理想的高頻介質(zhì)，通常作通信電纜、射頻電纜的絕緣及內(nèi)護(hù)層，如、，在-80℃～+100℃之間，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切在很寬的頻率范圍內(nèi)，這兩個(gè)數(shù)都幾乎保持不變，在相對(duì)濕度為50%之下，體積電阻率在1017Ω·cm左右，但也有缺點(diǎn)是耐熱性較差，溫度超過(guò)85℃要變軟，耐老化差。低壓聚乙烯具有支鏈少，結(jié)晶度高（90%左右）軟化溫度在120℃以上，使用溫度可達(dá)80～100℃，耐寒性好，-70℃仍有柔軟性，但電纜特性不如高壓PE，所以一般用于低頻電線電纜的絕緣和護(hù)層。缺點(diǎn)是：硬無(wú)彈性、耐老化差。根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求對(duì)聚乙烯進(jìn)行改性，交聯(lián)聚乙烯、耐光熱聚乙烯、發(fā)泡聚乙烯、穩(wěn)定聚乙烯、發(fā)泡聚乙烯、氯磺化聚乙烯等塑料也在電線電纜絕緣加工得到廣泛的應(yīng)用。電線電纜聚氯乙烯絕緣材料的性能

PVC塑料是一種多組分塑料，其中PVC樹(shù)脂約占配方的2/3，其余約1/3是配合劑（如增塑劑、穩(wěn)定劑、著色劑等），所以PVC樹(shù)脂對(duì)PVC電纜料性能和加工條件影響很大，由于電線電纜使用條件不同，電纜料又分為高級(jí)絕緣級(jí)（用于被復(fù)線）、普通絕緣級(jí)（用于安裝線）、特軟絕緣級(jí)（軟電線）和105℃絕緣的，在護(hù)層料又分普通護(hù)套級(jí)和軟護(hù)層級(jí)等六種。電纜料屬于軟質(zhì)PVC塑料（增塑劑占樹(shù)脂量大約30%，稱軟PVC塑料）它具有以下優(yōu)點(diǎn)：高的彈性，比較柔軟，高的沖擊強(qiáng)度；對(duì)劇烈冷卻穩(wěn)定（不存在再結(jié)晶問(wèn)題），可燃性小（離火熄滅）；有產(chǎn)生滅弧的氣體HCl的能力；化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，電絕緣性能高；容易制作，價(jià)格低廉，容易著色，色澤新鮮。所以它在塑料電線電纜中被廣泛的采用，作絕緣和護(hù)層材料，但由于它也有以下缺點(diǎn)，也限制了它的應(yīng)用。耐熱性能低，60～70℃，耐寒性差-40℃。介電常數(shù)和和介質(zhì)損耗角正切較大，電氣性能并隨溫度和頻率變化較大。所以PVC僅適用于使用溫度-40～＋70℃之間范圍不適用作為高頻絕緣，僅適用于音頻電線電纜的絕緣。電線電纜絕緣擠出的加工

電線電纜絕緣擠出形式分為擠出式、擠管式、半擠管式。擠出過(guò)程的工藝條件對(duì)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量影響很大，特別是塑化情況，更能直接影響產(chǎn)品的物理機(jī)械性能和外觀，塑化即是熔融，決定這一過(guò)程的主要的因素是溫度和機(jī)械剪切作用。主要受擠出溫度、螺桿轉(zhuǎn)速（擠出速度）、模具的配置和調(diào)整以及牽引等。另外，材料的預(yù)處理（干燥、過(guò)濾網(wǎng)、真空密閉料斗、線芯預(yù)熱去污裝置）和冷卻方式（結(jié)晶型聚合物采用逐漸降溫的溫水冷卻方式）等對(duì)絕緣擠出性能都有不同程度的影響。絕緣加工對(duì)電纜技術(shù)性能的影響

絕緣加工是電纜制造的關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，絕緣的電氣性能的好壞直接影響著電纜的整體性能，下面是加工過(guò)程中的主要因素對(duì)電纜技術(shù)性能的影響。絕緣加工氣泡雜質(zhì)較多，最薄厚度不夠—耐電壓、絕緣電阻電纜同心度低—通信電纜的阻抗、電容、電纜、衰減等通訊性能絕緣外徑均勻性差—電纜外觀和后續(xù)加工（射頻電纜的回波損耗、駐波比）加工速度較快、溫度不當(dāng)、冷卻方式不合理—電纜導(dǎo)體與絕緣的附著力、電暈、絕緣的機(jī)械物理性能。需要注意的是在公司電纜品種較多，同一類電纜材料有不同牌號(hào)，在使用過(guò)程中要嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行，否則會(huì)對(duì)電纜的機(jī)械、物理化學(xué)性能等造成不同影響，導(dǎo)致電纜不符合技術(shù)條件要求。電線電纜的屏蔽

屏蔽用以抵制低頻部分其內(nèi)側(cè)或外側(cè)電場(chǎng)和磁場(chǎng)的干擾作用，在絕緣外面包上金屬材料稱屏蔽材料。包封這種金屬成電磁屏蔽，屏蔽層還幫助提高電線電纜強(qiáng)度和穩(wěn)定電氣性能作用。同軸電纜外導(dǎo)體除具有回路外導(dǎo)體作用之外，還起電磁屏蔽的作用。對(duì)屏蔽材料的要求在導(dǎo)體材料的要求，并增加導(dǎo)磁率要高、渦流系數(shù)要大的要求，通常以屏蔽系數(shù)S（其值越小，屏蔽效果越好）或屏蔽衰減（其值越大，屏蔽效率越好）來(lái)表示。屏蔽材料的種類和性能基本上與導(dǎo)電材料相同，用作屏蔽材料有以下幾種：金屬材料：有鋼、銅、鋁、鉛等。半導(dǎo)體材料：石墨化紙、涂石墨、涂擠半導(dǎo)層、半導(dǎo)體塑料薄膜、半導(dǎo)體膠布帶。金屬化材料：金屬化紙（鉛薄紙）、金屬塑料符合薄膜。金屬鍍膜：如鍍銅、鍍銀等。電線電纜的屏蔽加工主要問(wèn)題

電線電纜屏蔽的加工形式主要有編織、繞包、縱包等工藝加工方式。編織：編織密度不合格、編織密度不均勻、編織節(jié)距不均勻、漏編長(zhǎng)度過(guò)大、編織時(shí)短絲、毛刺過(guò)多、表面不平整、以及編織材料不符合要求等問(wèn)題，在加工中需要對(duì)半成品進(jìn)行首件檢驗(yàn)、編織絲線的張力調(diào)整、編織角和節(jié)距的控制以及對(duì)編織層進(jìn)行修線。繞包：繞包時(shí)應(yīng)注意包帶張力控制，角度的調(diào)整。使電纜柔軟性、節(jié)距一致性好，確保繞包屏蔽層壓邊得到設(shè)計(jì)要求。縱包：應(yīng)保持表面平整、尺寸壓邊等。電線電纜的護(hù)層

正確地選擇護(hù)層的材料，對(duì)于塑料電線電纜的高可靠長(zhǎng)壽命，有十分重要的意義，在選擇護(hù)層材料時(shí)，要注意塑料電線電纜的優(yōu)點(diǎn)，即有良好的柔軟性，不應(yīng)由于護(hù)層材料和結(jié)構(gòu)的選擇不當(dāng)而顯著降低。機(jī)械保護(hù)作用：如抗拉力、耐大震、抗壓、耐磨、抗沖擊等。增強(qiáng)抗腐蝕和防潮作用，如增加防水，耐油類、化學(xué)溶劑，抗酸、堿、鹽的能力。增強(qiáng)抗耐氣候能力，如增強(qiáng)抗溫度、耐熱、耐寒、陽(yáng)光、紫外線、宇宙間各種射線的能力。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定作用，如內(nèi)護(hù)層可以起穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不變形。作為護(hù)層材料應(yīng)有以下特點(diǎn)：機(jī)械性能好；封閉性好，防潮性好，透氣性小，滲透率?。豢垢g性強(qiáng)；抗外界干擾比較好；耐候性要好；加工性好。電線電纜護(hù)層的種類和型式

電線電纜其形式分以下四種：

金屬護(hù)層：鉛護(hù)層：它具有密封性、防潮、防水、抗外界電磁源干擾性；缺點(diǎn)是太重，給運(yùn)輸和敷設(shè)均增加困難。鋁護(hù)層：它具有密封性、防潮、防水、抗外界電磁源干擾，重量輕。鋼護(hù)層：主要用焊接的皺紋鋼管，為防腐，保護(hù)鋼在外面，再噴涂或擠一層薄壁塑料，如聚乙烯。

金屬塑料綜合護(hù)套鋁+聚氯乙烯的綜合護(hù)層：聚氯乙烯主要起保護(hù)鋁不受腐蝕（如使用在交流電氣化鐵道附近的電纜）。聚乙烯+鋁+聚乙烯的綜合護(hù)層。

塑料護(hù)層聚乙烯+聚氯乙烯護(hù)層（內(nèi)護(hù)層用聚乙烯防潮，聚氯乙烯機(jī)械物理保護(hù)，如音頻七對(duì)）。聚乙烯護(hù)層，如寬溫度射頻電纜，多用實(shí)芯絕緣，聚乙烯管絕緣線芯上。聚氯乙烯護(hù)層：如安裝電纜及通訊電纜、射頻電纜等，又可分實(shí)芯的、半管狀、管狀等。

纖維編織或纖維編織涂化式如編聚酯纖維、尼龍絲編織、低壓聚乙烯編織、玻璃絲編織、浸涂硅有機(jī)化、棉紗編織涂蠟、涂蠟等。電線電纜鎧裝的結(jié)構(gòu)和材料

鎧裝定義及用途在電纜外護(hù)層外面往往再用鋼絲編織、鋼帶繞包、鋼線絞合制成鎧裝屏，可用以增加電纜的機(jī)械強(qiáng)度（如拉力、抗壓、抗沖）以保護(hù)電纜不受外力損傷，由于這種材料大多數(shù)為鋼類，所以也兼起屏蔽（磁）作用，主要用于水下、埋地和一般要求強(qiáng)度較高，需抗壓保護(hù)的電纜。對(duì)鎧裝材料的要求機(jī)械性能要好，要有足夠的拉力、抗沖、抗壓性能；耐磨性要好，往往采用鍍鋅層來(lái)保護(hù)鋼體，或噴涂聚乙烯膜。

電線電纜鎧裝的種類形式和性能

電線電纜鎧裝一般都采用鋼的材料，即：（1）鋼帶：多用兩層厚度0.3～0.5mm，以繞包式進(jìn)行鎧裝，強(qiáng)度為150～200kg/mm2（2）粗鋼線：多用鋼線絞繞包式，直徑3～16mm，強(qiáng)度為150～