电线电缆实用标准含义及分类性能.docx
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电线电缆实用标准含义及分类性能
第一章:
电线电缆标准、含义及分类、性能
一、电线电缆标准：
国家标准简称检测及认证机构认证标志
中国GB中国电工产品认证委员会
日本JIS日本工业规格
美国UL美国保险商实验室
加拿大CSA加拿大标准协会
澳大利亚SAA澳大利亚国家标准
德国VDE德国电气工程师协会
英国BSI英国标准协会
日本-F-法国NF德国GS/TUV
二、电线电缆含义：
是用以传输电力、传递信息和实现电磁能量转换的电工线材产品。
由电站发出的电能通过架空输电线、电力电缆联结各种电压级的变电配电站，而后送到各个工矿企业，乡村和城市居民点等用电单位；在工矿企业内部又经过输电线，电力电缆、绝缘电线及各种连接线输送到车间，矿区的每一台用电设备用电器具上，这一系列的电线电缆把电站、变电配电站和所有的用电单位连接起来，组成一个电组织的传输和分配体系，即电力系统。
同样通过各类高、低频的长途通信电缆、市话市内电缆、电视广播和控制信号，在全国各地、各单位之间出及每个单位内部传输各种通信信号电能，组成了一个通信信号传递系统。
此外，各种电磁线、安装线又是构成各类电机、电器、仪表和无线电装置的重要组件。
总之，凡是生产和应用电能的场合一般都为不开电线电缆。
三、电线电缆分类：
1、电气装备用电线电缆;
从电力系统的配电点把电能直接传递到各种用电设备、器具的电源连接线路用电线电缆，各种工农业装备中的电气安装线和控制信号用电线电缆均属这一类产品。
这类产品使用面最广，品种最多，而且大多数是结合所用装备的特性和使用的环境条件来确定产品的结构、性能。
因此，除大量的通用产品外，还有许多专用的特种产品。
此类产品中包括通用的绝缘电线、安装线，通用移动式橡套软电缆，控制和信号电线电缆.。
飞机、汽车专用的电线，电机电器引出线，机电车输用电线电缆，无线电装置用线，矿用电缆，船用电线电缆，油矿及探测电缆，各种高压直流装备用的软电缆等各种系列的产品。
2、裸导线与裸导体制品；
3、电磁线；以绕组品形式在磁场中切割磁力线应产生电流，或通以电流产生磁场所用的电线称为电磁线。
其中包括各种特性的漆包线，纤维绕包线等。
此外，漆包线一般分为普通、高温、特种三种。
4、电力电缆：
（1）橡皮绝缘电力电缆；
（2）聚氯乙烯绝缘电力电缆；
（3）交联聚乙烯绝缘电力电缆。
5、通信电线电缆：
传输音频及音频以上各种电讯信息用的电线电缆产品，其中包括通信光缆、市内电话电缆、同轴通信电缆、电话设备用电缆以及各种通信线等。
四、电线电缆性能：
1、电性能：
（1）导电性能：
大多数产品要求有良好的导电性能；
（2）电绝缘性能：
绝缘电阻，耐压，打高压；
（3）传输特性：
指高频传输特性、防止干扰特性等。
2、机械性能：
指抗拉强度、伸长率、弯曲性、弹性、柔软性、耐振动、耐磨性以及耐机械力冲击等。
3、热性能：
指产品的耐温等级，工作温度。
4、耐腐蚀和耐气候性能：
耐电化腐蚀、耐生物和细菌腐蚀、耐化学药品侵蚀、耐盐雾、耐光、耐寒、防霉以及防潮性能等。
5、老化性能：
指在机械应力、电应力、热应力以及其它各种外加因素的作用下，或气候条件作用下，产品及其组成材料保持原有性能的能力。
6、其它性能：
包括部份材料的物性以及产品某些特殊使用特性。
产品燃烧性能：
水平、垂直
阻燃性能
第二章:
电线电缆制造工艺
以UL2464为例
来料检验大拉<含烧炖>中伸<含烧炖>细伸<含烧炖>绞铜
绝缘押出集合编织外被押出成品检验包装入库
第一节：
押出工艺
1、概述：
电线电缆的塑料，绝缘和外被是采用连续押出方法进行的。
在押出过程中，装入料斗中的塑料借助重力或加料螺旋进入机筒中，由旋转螺杆的推力作用不断向前推进。
同时塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒外热及塑料与设备之间的磨擦热的作用下，转变为粘流态。
在螺槽中形成均匀连续的料流。
到达机头的料流，经模芯和模套间的环形间隙，挤包于导电线芯周围，形成连续密实的绝缘或外被层。
整个押出过程分成三个阶段：
（1）混合，融熔和均化;
（2）押出系统；（3）冷却和固化
导电线芯<导体>绝缘线芯<有绝缘>电线电缆<有外被>
2.1简图
2.2塑料押出机
塑料押出机组的主机是押出机，它由押出系统、传动系统和加热冷却系统组成。
2.2.1押出系统：
包括螺杆、机筒、料斗、机头和模具五大部分。
（1）螺杆：
是押出机的最主要部件，它直接关系到押出机的应用范围和生产率。
它由高强度耐热和耐腐蚀的合金钢制成。
（2）机筒：
是一个金属筒，一般用耐热，耐压强度较高，坚固耐磨。
耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。
一般机筒长度为其直径的15-30倍，以使物料得到充分加热和塑化充分为原则。
机筒应有足够的厚度，刚度及内壁光滑。
在机筒的外面装有电阻或感应加热器。
测温仪及冷却系统。
（3）料斗：
通常为锥形容器，其底部有截断装置，以便调整和切断料流，料斗侧面装有视孔和标定计量装置。
（4）机头与模具：
机头的作用是将旋转运动的塑料融体转变为平行直线运动，并将融体均匀平稳地导入模套中，并赋予塑料以成型的必要压力。
模芯和模套适当配合，形成截面不同的环形间隙，使熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层<保护层>。
机头中的多孔板能使机头和机筒对中定位，并能支撑过滤网和对熔体
产生反压力，机头上还装有模具校正和调整装置，能调整和校正模芯和模
套的同心度。
2.2.2传动系统
作用是驱动螺杆供给螺杆在押出过程所需要的力矩和转速。
通常由电动机、减速箱和轴承等组成，要求螺杆转速稳定，不随其负荷的变化而变化，以保证制品质量均匀一致。
但在不同场合要求螺杆能变速，以达到一台设备能押出不同塑料和制品。
2.2.3加热冷却系统：
冷却与加热是塑料押出过程中能够进行的必要条件。
加热系统由外部加热物料使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。
冷却装置是保证塑料在不太于工艺要求的温度范围而设置的，具体说为了排除螺杆旋转的剪切磨擦产生的多余热量，避免温度过高，使塑料分解或定型困难。
2.3辅助装置：
构成电线电缆塑料押出机组的辅助装置有：
给线架、给线储线架、线芯预热装置、冷却水槽、电压检验装置，牵引机收线储线架、收线装置等，押出机组的用途不同，其辅机不同。
2.4控制系统：
押出机的控制系统主是由电器、仪表和执行机构组成。
其主要作用是控制和调节主辅机的拖动电机输出符合工艺要求的转速和功率，并且能使主辅机协调工作，检测和调节押出机中的物料温度，压力、流量，实现对整个机组的控制。
3.押出工艺要求：
3.1原材料
3.1.1原材料中不能含有水份：
塑料中含有过量水份，不仅会影响押出过程的正常进行，而且影响产品质量，因为水份在押出过程中转变为水蒸气，在生产过程中产生许多气泡，这不仅会影响绝缘和外被的机械性能，更严重的是它将降低绝缘耐电强度。
3.1.2去除固体杂质
为保证电线电缆的电气绝缘性能，必须对原材料中的机械杂质进行严格控制，为此，除对电缆料生产厂提出较高要求外，还应搞好生产环境卫生，避免押出过程混入新的杂质，在机头处装过滤网清除已混入杂质。
3.2温度
在塑料押出过程中，物料聚集态的转变以及决定物料流动的粘度都取决于温度，因此温度是塑料押出工艺中最主是的工艺参数。
押出温度低，会使押出产品失去光泽，并出现波绞，造成不规则破裂现象。
另外，出来的熔体中仍夹杂固体物料，这些未熔料和熔体一起成型于制品上，影响产品质量。
押出温度过高，押出制品形状稳定性差，甚至会出现制品变色及气泡等。
聚乙烯和聚氯乙烯押出温度
控温区域
塑料种类
机身
机头
1
2
3
机身
模套
聚乙烯
60-110
100-130
130-160
170-200
175-205
聚气乙烯
一般
80-90
90-100
110-120
140-160
160-175
绝缘体
耐热
80-90
130-140
140-155
175-185
180-195
聚气乙烯
一般
80-90
130-140
145-155
175-185
180-190
外被
耐热
80-90
140-150
155-165
185-195
190-200
LDPE低密度PE料MDPE中等密度PE料HDPE高密度PE料
3.3螺杆转速由于调节方便，螺杆转速是押出过程中的主是操作变量，在一般情况下，提高螺杆转速是押出机提高生产能力的重要手法，但超常范围增加螺杆转速，增加生产时，还必须增加热温度以及控制机头压力。
3.4模具及调整
模具尺寸是由制品规格决定，由于熔体离模后的变化使得押出来的线径并不等于模套的孔径，是由于牵引，冷却使制品截面收缩，外径减小。
内眼与外眼的配合形式有三种：
挤压式，半挤压式，挤管式。
挤压式：
适用于押出塑料绝缘，其优点是挤包的塑料能嵌入导电线芯或缆芯的间隙中，挤包层紧密结实，表面平整；缺点是押出线芯弯曲性能不好，对配模准确性要求较高。
挤管式：
适用于塑料外被的押出，其优点是挤包层均匀，挤出线缆弯曲性能良好，能节省材料，配模简便，能够挤包各种形状的线芯，缺点是挤包层不紧密。
半挤压式与挤管式模具大体相同，适合于挤包要求包紧力大的外被。
3.5冷却：
塑料挤包层在离开机头后，应立即进行冷却，否则会在重力作用下发生变形，对于聚气乙烯非结晶材料可不考虑结晶问题，直接用水冷却，使其冷透，不再变形。
聚乙烯等结晶型聚合物，冷却则应考虑到结晶问题，缓冷和骤冷都会给制品组织带来不利影响。
押出机组冷却水槽水温
冷却水槽
塑料类别
1
2
3
4
5
聚乙烯绝缘（大）
89-95
75-85
60-70
40-50
室温
聚乙烯绝缘（小）
75-85
60-70
40-60
30-40
室温
聚乙烯外被
40-60
室温
室温
室温
室温
聚氯乙烯
室温
室温
室温
室温
室温
4.押出绝缘线芯不良品及其原因
4.1绞合导线的根数少其原因是绞铜时断线。
4.2导体中单线直径小于负公差
其原因是导体绞合时，收线张力过大或者绝缘工序收线张力过大，把导线拉细，或者是收线装置失控，时张时驰，把导线拉细。
4.3导线变黑绝缘前导线不良引起的
4.4绝缘外径不合格
（1）牵引装置与螺杆的速度不协调；
第一节：
伸线工艺
1.伸线设备
1.1三大部份：
给圈给线机、伸线机、成圈收线架。
1.2分类：
1.2
（1）伸线设备根据技术结构特点划分有：
伸线机
单模伸线机
多模伸线机
连续式
滑动式
非滑动式
非连续式
1.2
（2）按拉制规格将伸线机分成五个级别：
级别
出线直径（mm）
最大给出直径（mm）
模子数
主电机功率（kw）
出线速度m/s
大拉线机
4.00---1.20
80
13
185
6.6---16.5
中伸线机
1.20---0.40
3.0
17
55
15---25
小伸线机
0.40---0.12
1.6
17
22
15---25
细伸线机
0.15---0.05
0.60
17
4
15---25
微伸线机
0.05---0.02
0.12
20
1.1
15---20
1.3拉伸的基本概念：
通过逐渐减少截面的模孔，将金属拉制成更小截面或同时改变截面形状的加工方法叫做拉伸。
拉伸是金属压力加工方法之一，故拉伸是一种塑性变形，因此被拉金属必须具有一定的塑性和延伸性能。
1.4伸线模：
模芯用的材料有天然钻石模、聚晶钻石、硬质合金三种。
1.4.1拉线模的基本要求：
（1）模芯材料的选择要与所拉金属线的材料，线径大小和合理的经济性等相适应。
（2）润滑区、工作区等区域角度要合适。
（3）模孔各区的长度必须适当。
（4）模孔表面要光滑，不能有沙眼，裂纹，气孔等，
（5）模孔各区的交接处要有圆弧形过渡，不允许存在棱边。
（6）模孔各区及外圆均应保持在同一轴芯在线。
（7）模芯与模套要装配紧密，不松动和传热良好。
1.4.2模孔的分区及作用：
模孔一般分为润滑区、工作区、定径区、出口区四个区
（1）润滑区：
它的作用是便于穿线和在拉伸时润滑剂易进入模孔以保证充分的润滑，以而也使模孔和线受到冷却。
润滑区的角度要选择适当，角度过大润滑剂不易储存，造成润滑不良，角度过小，拉伸时间产生的金属屑，粉米不易随润滑剂流掉、堵塞模孔使润滑剂不易进入，造成润滑不良。
（2）工作区：
也称变形区，它使金属在此处塑性变形，以获得所需的形状和尺寸。
（3）定径区：
线材在此处获得所需要的尺寸。
（4）出口区：
出口区称出线口，它的作用是保护线材的模孔中平稳拉出以防止划伤。
1.5润滑和冷却：
1.5.1为何要进行润滑？
在拉伸过程中，由于被拉金属线和模孔之间存在严重的磨擦，不仅使拉伸力猛烈增加，而且大量发热并使产品表面质量低劣，在滑动鼓数上产生大量的热。
为此，必须被拉金属线，模孔和鼓轮表面进行冷却和润滑。
1.5.2润滑剂的作用：
（1）在拉伸金属与模孔接触面之间保持一层润滑膜，以避免模具与金属直接接触，使磨擦大大降低，从而降低拉伸应力与功率消耗。
（2）润滑膜的存在，可避免金属线与模孔发生粘着现象，减少金属表面的损伤，保证了产品质量。
（3）可大大减小线模具和鼓数表面的磨损，从而延长累线模和鼓轮的使用寿命，并使被拉金属线在较长时间内保持尺寸精度和均匀性。
（4）随着润滑剂的不断补充和循环，可以把由于拉伸和磨擦所产生的热量迅速带走和传导出去，从而避免线材，线模和鼓轮的过渡发热。
1.6烧炖（退火）
1.6.1目的：
（1）使经过加工硬化的金属塑料恢愎到加工前水平，以利继续控制，这种热处理称为中间退火。
（2）使控制的成品线恢愎到拉制前的机械电气性能，这种方式称为成品退火。
1.6.2烧炖的基本原理。
金属经过拉制冷变形后，因其内部晶粒碎化，晶粒畸受和存在残余的内应力，因而使金属组织处于一种不稳定状态。
因此，凡是经过冷加工的金属都具有发恢愎到原来的状态的趋势，但是在室温条件下，由于金属中原子扩散能力不足。
这种不稳定状态还能维持相当时间而不发生变化，但金属一旦受到热，原子动能增加，随着温度升高，金属的组织他性能恢愎到加工前水平。
1.6.3烧炖的三个阶段
（1）恢愎阶段：
当加热温度不高时歪扭的品格复位，金属的物理性能和电阴部份恢愎，但晶粒的外形仍没有很大的变化。
（2）再结晶阶段：
恢愎阶段后，继续加热到某一数值时，由于原子活动能力加强，被拉长和破碎的晶粒开始重新结晶和形成新的晶粒，这一过程为再结晶阶段。
（3）晶粒长大阶段：
冷受形金属经过再结晶后一般都可以放到细而均匀的等轴晶粒。
但是如果加热温度或加热时间过长，自结晶后的晶粒又会继续长大变粗，成为粗晶组织，这种现象是烧炖中的”过烧”或”过热”现象。
1.6.4烧炖的温度：
烧炖温度要高于最低自结晶温度低于使晶粒过份长大阶段的温度，温度偏低，或偏之略高于自结晶温度，都能使自结晶不充分而造成烧炖”夹生”现象，反之就产生晶粒粗大的”过烧”现象，并使机械性能受坏。
1.6.5罐式烧炖炉的工艺过程：
装罐和加盖--------抽真空-------充保扩气体-------吊入炉室-------加热及保温------吊出炉室------冷却------开罐出料。
1.6.6罐式烧炖炉烧炖铜线的工艺参数：
类别
标称直径
烧炖时间
烧炖温度
成盘铜线
1.00及以下
4---4.5
500±10
1.00及以下
4.5---5.5
500±10
成圈铜线
1.0---2.0
4.5---5
500±10
2.01---3.28
5---5.5
3.29---5.0
5.5---6
5.01及以上
6
1.7镀锡铜线：
铜线镀锡后可防止橡皮中析出的游离硫起化学反应而使橡皮发粘。
逐渐硬化而致发脆以及在铜的表面生成暗黑色硫化铜。
硫化铜会使电阴增大并使铜线发脆，镀锡铜线作为导电线芯另一优点易于焊接。
伸线生产中常见的废品形成，原因和解决办法：
症状
编号
产生原因
解决办法
直径超出公差范围
1
模孔磨损过大或用错出线模
更换出线模
2
收线张力过大，使线拉细
适当减少收线张力
不圆
1
模子放的不正
放正
2
模孔定径区孔型不正确
更换线模
3
模孔定径区各处磨损不同
更换线模
周期性局部变细
1
模子表面抛光质量不好
更换抛光品质好的模子
2
润滑剂不足或成份不当
改进润滑剂
3
线有抖动
消除抖动原因
断头多
1
接头不好
改进接头质量
2
模孔形状和尺寸不正确或抛光差
更换模子
3
润滑剂不足或成份不当
改进润滑剂
排线不好
1
收线张力失控速度不同步
调整好有关部门
2
排线范围未调整好
调整好排线范围
3
排线机件不正常
排除故障
竹节或波浪形
1
伸线机有比较大的抖动
消除抖动原因
2
排线抖料严重
消除抖动原因
表面光洁度差
（发毛）
1
线模孔光洁度不好
更换模子
2
伸线鼓轮有沟
修磨伸线鼓轮
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