电线电缆基础知识原创DOC.docx

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电线电缆基础知识

1电

1.1电的相关历史

电是自然界本身就存在的现象，近代才被人类发现。

自19世纪第二次工业革命后，人类进入“电气时代”：

18世纪中叶，富兰克林提出电流的概念；

1831年，法拉第发现电磁感应现象，后制造出人类第一台电动机；

1836年，世界上第一根电线诞生；

1866年，西门子提出发电机原理，并由其下属制造出人类第一台发电机；

1879年，爱迪生发明电灯，从此人类走向光明；

1939年，中国第一根导线诞生于昆明电缆厂。

1.2电的作用

（1）照明：

让人们克服了黑暗。

（2）取暖：

电能转化为热能。

（3）动力：

电能转化为机械能。

1.3电的特性：

难以储存，应即产即用。

2电力系统

2.1把电能的生产、输送、分配和消费过程组成一个整体，称为电力系统。

其中输电线路和变压器组成电力网。

如图1。

图1电力系统简易图

2.2电力系统的作用和意义：

（1）统一发电，分配使用，降低成本，提高安全可靠性。

（2）是国家基础设施建设的重要项目。

要发展，先通电。

2.3输电线路即电线电缆，是电能输送的载体，是电力系统的重要组成部分，被比作电力系统的“血管”。

3电线电缆

3.1定义：

用以传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品。

（GB/T2900.10-1984）

（1）功能：

传输电能、信息；转换电磁能。

（2）传输信息：

如光缆、控制电缆等。

（3）电线电缆是线材产品。

3.2“电线”与“电缆”

“电线”和“电缆”在概念上并没有严格的界限，广义上可统称为“电缆”。

狭义上，分为“电线”和“电缆”。

通常认为：

（1）单根线芯叫“线”；多根线芯叫“缆”。

（2）直径小的叫“线”；直径大的叫“缆”。

（3）结构简单的叫“线”；结构复杂的叫“缆”。

但随着使用范围的扩大，很多品种“线中有缆”，“缆中有线”，所以没有必要严格区别。

本文以下简称“电缆”。

4电缆分类

4.1分类缘由

简单地讲，电缆的主要功能就是传电，主要要求就是安全，保证人民生命财产不受损害。

但电能的远距离传输，必然要求电缆能够穿越崇山峻岭、江河湖海，经受阴晴雨雪、风吹日晒，接触花鸟虫鱼、平地壕沟，承受碰擦冲撞，提防意外伤害。

基于不同的使用和环境适应要求，就要设计不同的结构型式，因此就形成了不同的电缆种类。

4.2大类及涵义

电缆广义上分为五大类，如表1。

4.3常用类别及简介

表1的分类是基于天下电缆的大分类，而用途广泛的电缆只有其中的一部分。

大类中又分为很多小类，常用的电缆即是国家电线电缆生产许可证中进行规范的产品，见表2。

4.4塑料电线

事实上，塑料电线属于电气装备用电线电缆中的一类，由于其作为电气设备的连接线，尤其主要用于建筑内固定布线和农村、城市中的短距离输电，与人的距离较近，为保证人身安全，被划定为国家强制性认证产品（CCC）。

其特点是制造工艺简单，但其原材料、生产过程和质量检验控制要求较为严格。

4.5其他分类方法

除了以上依据电缆的用途和结构进行的分类，还有其他分类方法，如按导体材料分，可分为铜芯电缆和铝芯电缆；按绝缘材料分，可分为聚氯乙烯绝缘电缆和交联聚乙烯绝缘电缆；按耐环境特性分，可以分为耐热、耐酸、耐碱、阻燃、耐火、防白蚁、防鼠等品种。

表1电缆大类及涵义

分类

涵义

裸电线

仅有导体（和承载线），无护层的产品。

绕组线

以绕组的形式实现电生磁、磁生电的电线。

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。

通信电缆和通信光缆

通信电缆：

传输电话、电视、广播、传真等信息的电缆。

通信光缆：

以光导纤维（光纤）传输光波实现信息传输的产品。

电气装备用电线电缆

从配电点把电能直接传送到用电设备上的电源连接线、电气安装线和控制信号线等。

表2常用（生产许可范围）电缆品种

品种

用途

特点

架空绞线

用于长距离、架空输送电能，或作为地线。

结构简单，制造成本低，质量要求高。

电力电缆

电力传输中的主干线，通常埋于地下传输电力。

节省地面空间，电缆截面大，结构复杂，承受电压等级高，代表了电缆的发展水平和方向。

控制电缆

用于控制中心与系统间的信号传递或操作控制。

直径小，导体采用铜芯，制造设备要求高。

架空绝缘电缆

适用于城市中的电力传输。

架空绞线的衍生产品，架空绞线包上护层，避免导体与建筑物和绿化带接触。

漆包线

用于各种电机、电器、仪表、电讯器材及家电产品上。

机械强度高、电气性能好，弹性和附着性好，耐刮；但耐潮性能低，耐热冲击性能差。

5基本特性

鉴别一种产品性能的好坏，须通过特性指标测定。

电线电缆的基本特性主要有电气性能、机械性能和热性能三大类。

见表3。

表3电线电缆基本特性及指标举例

基本特性

指标示例

说明

电气性能

导体电阻

导体对电流的阻碍作用不能高于某个值，否则不利于导电。

绝缘电阻

绝缘对电流的阻碍作用不能低于某个值，否则不利于安全。

介电常数

介质对电荷的束缚作用不能太大，否则不利于电荷移动形成电流。

电容

电容越大，储存电荷越多，不利于电荷移动形成电流。

介质损耗

消耗于绝缘中的功率不能太大，以节约功率。

通常用介质损耗角正切tanδ来衡量。

电感

电生磁、磁生电形成感应电流（反向）会阻碍和削弱正向电流，故电感不能太大。

耐压等级

绝缘越厚（裸线要求表面非常光滑），耐压等级越高，电能输送距离越大。

机械性能

抗拉强度

导体材料在一定截面内能承受的拉力越大，越便于电缆制造和安装敷设。

断裂伸长率

导体材料受拉力作用，断裂前伸长率越大说明韧性越好。

弯曲半径

电缆弯曲程度不能太大，即弯曲半径不能太小，否则会损伤导体和护层。

弹性模量

一定的形状改变能抵抗的力越大，说明该材料弹性越好。

可用于衡量导体材料性能。

热性能

工作温度

电流越大产生热量越多，电缆温度会相应升高，反之电缆能承受温度越高，能通过的电流越大。

载流量

在导体材质、绝缘材质、环境因素等限制条件下，电缆能通过的电流的大小。

短路电流

线路短路时产生大于正常载流量的电流。

能承受的短路电流时间越长，能为维修赢得时间。

线膨系数

当温度变化时，导体金属的长度变化率不能太大，否则无法保证导电性能。

热延伸

绝缘材料在温度T下承受一定的拉力持续一段时间，其伸长率不能太大，以保证绝缘性能。

6基本结构与材料

6.1电线电缆的基本结构包括导体、绝缘和护套。

横截面结构如图2所示。

6.2根据电缆结构的要求，选用适当的材料。

电缆材料的选用非常重要，优良的材料是保证电线电缆优越性能的基础。

电缆所用的材料品种及其繁多，表4仅列出一些常用材料。

图2电线电缆截面基本结构

表4电缆结构与常用材料

结构

常用材料

导体

铜、铝、铝合金。

绝缘

聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、乙丙橡胶、硅橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃等。

护套

聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁烯、聚磺化聚乙烯等。

辅助材料

镀层

锡、银、镍

承载线

钢丝、铝合金

填充

聚丙烯、橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃

包带

无纺布、聚氯乙烯带、云母带等。

屏蔽

铜带、半导电屏蔽料

铠装

钢带、钢丝、铝合金带

7生产工艺

7.1生产流程

电线电缆的生产工艺基本流程见图3。

7.2生产特点

（1）材料用量大、种类多，物流量大。

电缆截面只是一个不大的圆形，但随着电缆长度的累积，用料量就不断增加，通常要制造几百公里的电缆，就需耗费几百吨的金属。

其他各种材料又需合理分配，搭配使用。

从原料进厂到车间内周转再到成品出厂整个过程中物流量相当大。

因此需要用到卡车、行车、叉车、轨道等设备。

（2）工艺类型多、涉及范围广。

如金属的拉制、韧炼、绞制、焊接（自行制造杆材的制造厂还需进行金属的熔炼、压制、镀制）；护层的挤包、绕包、编织、交联、硫化；模具的制作和修理工艺等。

（3）生产过程连续性强。

普通机电产品加工步骤为：

零件——部件——单台产品，而电线电缆则是大长度连续叠加组合的生产方式，每次投产都是几百、几千米，导体、绝缘、屏蔽、护套等结构依次叠加，同一批产品中上一步工序未完成，下一步就无法进行。

因此须对厂房设置和设备布置进行科学规划，对生产过程进行科学管理，才能保证生产的顺利进行。

（4）电线电缆生产大多为专用设备

基于电线电缆的生产特点，利用通用机床和现代化柔性设备都无法满足要求，因此需采用拉线、绞线、挤塑、交联、成缆、铠装、编织等专用生产设备。

生产设备是电线电缆制造的硬件条件，没有设备，一切都无从谈起。

8常用标准

线缆标准按制定等级主要分为国际标准（IEC）、国家标准（GB）、机械行业标准（JB）、冶金行业标准（YB）和企业标准（QB）。

按应用特点分为强制性标准（如GB、JB、YB）和推荐性标准（如GB/T、JB/T、YB/T）。

电线电缆常用标准见表5。

9型号规格与相应标准

电线电缆型号规格的基本格式为：

特性代号-型号-额定电压芯数×截面产品标准号，其中普通型不含特性代号，芯数为1时可省略，芯数和截面可统称为规格，产品标准号通常可省略。

型号解析见表6，规格解析见表7。

电线电缆的型号本有一套编制规则（见电线电缆职业培训教材系列、钱汝立主编的《电线电缆制造基础知识》），但随着线缆市场的扩大，线缆品种不断增多，型号也五花八门地出现，有些型号是制造企业自行编制的。

标准化工作正是利用体制手段对科学技术进行规范管理的一种方式，因此我们学习型号时最好以现行标准的规定为准。

因此表6中紧跟型号列出了相应的产品标准和材料标准。

图3电线电缆生产工艺流程图

表5电线电缆常用标准

标准类

标准号

名称

产品标准

GB/T12706-2008

额定电压1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）挤包绝缘电力电缆及附件

GB/T9330-2008

塑料绝缘控制电缆

GB/T12527-2008

额定电压1kV及以下架空绝缘电缆

GB/T14049-2008

额定电压10kV架空绝缘电缆

GB/T1179-2008

圆线同心绞架空导线

YB/T124-1997

铝包钢绞线

GB/T20492-2006

锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线

JB8734-1998

额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电线电缆和软线

GB/T5023-2008

额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆

JB8735-1998

额定电压450/750V及以下橡皮绝缘软线和软电缆

GB/T5013-2008

额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆

GB/T12972-2008

矿用橡套软电缆

MT818-1999

煤矿用阻燃电缆

GB/T13849-1993

聚烯烃绝缘聚烯烃护套市内通信电缆

GB/T14864-1993

实心聚乙烯绝缘射频电缆

材料标准

GB/T3952-2008

电工用铜线坯

GB/T3953-2009

电工圆铜线

GB/T3954-2008

电工圆铝杆

GB/T3955-2009

电工圆铝线

GB/T17048-2009

架空绞线用硬铝线

GB/T3428-2002

架空绞线用镀锌钢线

GB/T17937-2009

电工用铝包钢线

GB/T23308-2009

架空绞线用铝-镁-硅系合金圆线

GB/T8815-2008

电线电缆用软聚氯乙烯塑料

JB/T10437-2004

电线电缆用可交联聚乙烯绝缘料

JB/T10436-2004

电线电缆用可交联阻燃聚烯烃料

JB/T10260-2001

架空绝缘电缆用黑色可交联聚乙烯绝缘料

GB/T15065-2009

电线电缆用黑色聚乙烯塑料

JB/T10707-2007

热塑性无卤低压阻燃电缆料

GB7594-1987◆

电线电缆橡皮绝缘和橡皮护套

JB/T10738-2007

额定电压35kV及以下挤包绝缘电力用半导电屏蔽料

GB/T11091-2005

电缆用铜带

YB/T024-2008

铠装电缆用钢带

GB/T3082-2008

铠装电缆用热镀锌或热镀锌-5%铝-混合稀土合金镀层低碳钢丝

GB/T4456-2008

包装用聚乙烯吹塑薄膜

表5电线电缆常用标准（续）

标准类

标准号

名称

试验方法标准

GB/T4909-2009

裸电线试验方法

GB/T3048-2007

电线电缆电性能试验方法

GB/T2951-2008

电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法

JB/T10696-2007

电线电缆机械和物理性能试验方法

GB/T18380-2008

电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验

GB/T17951-1998

电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定

GB/T17950-1998

取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法

GB/T1839-2008

钢产品镀锌层质量试验方法

基础通用标准

GB/T3956-2008

电缆的导体

GB3957-1983◆

电力电缆铜、铝导电线芯

GB/T2952-2008

电缆外护层

GB/T19666-2005

阻燃和耐火电线电缆通则

GA306-2007

阻燃及耐火电缆塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求

JB/T10181-2000

电缆载流量计算

GB50217-2007

电力工程电缆设计规范

GB/T6995-2008

电线电缆识别标志方法

GB/T2900.10-2001

电工术语电缆

JB/T8137-1999

电线电缆交货盘

JB/T7600-2008

电线电缆PNS型机用线盘

JB/T8997-1999

电线电缆大孔径机用线盘

注：

带◆号的标准虽已作废，但在结构设计时仍可作为参考。

表6电线电缆常用型号规格及相应标准

表6.1架空绞线（裸电线）

型号

名称

代号释义

产品标准

材料及标准

JL

铝绞线

J——绞合，L——铝

GB/T1179-2008

硬铝线：

GB/T17048-2009

JLHA2、JLHA1

铝合金绞线

J——绞合，LH——铝合金，A——高强度，1——导电率52.5%IACS，2——导电率53%IACS

铝合金线：

GB/T23308-2009

JG1A、JG1B、JG2A、JG3A

钢绞线（国标）

J——绞合，G——钢，L——铝，1——普通强度，2——高强度，3——特高强度，A——普通镀锌层，B——加厚镀锌层，F——防腐

镀锌钢线：

GB/T3428-2002

JL/G1A、JL/G1B、JL/G2A、JL/G2B、JL/G3A、JL/G1AF

钢芯铝绞线

硬铝线：

GB/T17048-2009

镀锌钢线：

GB/T3428-2002

JLB1A、JL/B1B、JLB2

铝包钢绞线

J——绞合，L——铝，B——包，1——导电率20.3%IACS，2——导电率27%IACS，A——普通强度，B——高强度（≥1320Mpa）

铝包钢线：

GB/T17937-2009

JL/LB1A

铝包钢芯铝绞线

铝包钢线：

GB/T17937-2009

硬铝线：

GB/T17048-2009

GJ

此型号在标准中没有规定，是约定俗成。

标准中有标记示例，见标准。

镀锌钢绞线（冶标）

G——钢，J——绞合

YB/T5004-2001

镀锌钢丝：

YB/T5004-2001

GJX（约定俗成，同上）

稀土钢绞线

（冶标）

G——钢，J——绞合，X——稀土

YB/T183-2000

稀土钢丝：

YB/T183-2000

Zn-5%铝-GJX

稀土钢绞线

（国标）

GB/T20492-2006

稀土钢丝：

GB/T20492-2006

LGJ

钢芯铝绞线（83标）

L——铝，G——钢，J——绞合

GB1179-1983

硬铝线：

GB/T17048-2009

镀锌钢线：

GB/T3428-2002

LBGJ

铝包钢绞线（冶标）

L——铝，B——包，G——钢，J——绞合

YB/T124-1997

铝包钢丝：

YB/T123-1997

表6.2塑料电线（布电线）

型号

名称

代号释义

产品标准

材料及标准

60227IEC01（BV）、

60227IEC07（BV-90）、

60227IEC10（BVV）

铜芯聚氯乙烯绝缘（聚氯乙烯护套）电线

B（前）——固定布线用电线，B（后）——扁形电线，T——铜芯（已省略），90——90度耐温，V（前）——聚氯乙烯绝缘，V（后）——聚氯乙烯护套，L——铝芯，R——软结构

GB/T5023-2008

圆铜线：

GB/T3953-2009、

圆铝线：

GB/T3955-2009、

聚氯乙烯：

GB/T8815-2008

BLV、BVR

聚氯乙烯绝缘电线

JB8734-1998

BVV、BLVV

聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电线

BVVB、BLVVB

聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套扁形电线

注：

表中为常用型号，其他型号请查阅标准GB/T5023-2008和JB8734-1998。

表6.3控制电缆

型号

名称

代号释义

产品标准

材料及标准

KVV、KVVP、KVVP2、KVVP3、KVV22、KVVP2-22、KVV32、KVVR、KVVRP

聚氯乙烯绝缘

控制电缆

K——控制电缆系列，V（前）——聚氯乙烯绝缘，V（后）——聚氯乙烯护套，YJ——交联聚乙烯绝缘，Y——聚乙烯护套，R——软铜芯，P——铜丝编织屏蔽，P2——铜带屏蔽，P3——铝塑复合带屏蔽，22——钢带铠装聚氯乙烯外护套，32——细钢丝铠装聚氯乙烯外护套，23——钢带铠装聚乙烯外护套，33——细钢丝铠装聚乙烯外护套

GB/T9330.2-2008

圆铜线：

GB/T3953-2009、

聚氯乙烯：

GB/T8815-2008、

可交联聚乙烯：

JB/T10437-2004

铜带：

GB/T11091-2005、

钢带：

YB/T024-2008、

铠装钢丝：

GB/T3082-2008

KYJV、KYJVP、KYJVP2、KYJVP3、KYJV22、KYJVP2-22、KYJV32、

KYJY、KYJYP、KYJYP2、KYJYP3、KYJY23、KYJYP2-23、KYJY33

交联聚乙烯绝缘

控制电缆

GB/T9330.3-2008

注：

在上述型号之前可以加上下列代号，表示其阻燃、耐火、无卤、低烟等特性：

ZR——阻燃（默认为C级），ZA——A级阻燃（最高级），ZB——B级阻燃，ZC——C级阻燃（常用），ZD——D级阻燃，

NH——耐火，WD——无卤低烟，WDZN——无卤低烟阻燃耐火

详见标准GB/T19666-2005。

表6.4电力电缆

型号

名称

代号释义

产品标准

材料及标准

YJV、YJLV、

YJV22、YJLV22、

YJV23、YJLV23、

YJV32、YJLV32、

YJV33、YJLV33、

YJY、YJLY

交联电缆

Y——聚乙烯，J——交联，T——铜芯（已省略），L——铝芯，V——聚氯乙烯护套，22——钢带铠装聚氯乙烯外护套，23——钢带铠装聚乙烯外护套，32——细钢丝铠装聚氯乙烯外护套，33——细钢丝铠装聚乙烯外护套

GB/T12706-2008

铜线坯：

GB/T3952-2008、

圆铜线：

GB/T3953-2009、

圆铝杆：

GB/T3954-2008、

圆铝线：

GB/T3955-2009、

电缆导体：

GB/T3956-2008、

可交联聚乙烯：

JB/T10437-2004、

聚氯乙烯：

GB/T8815-2008、

黑色聚乙烯：

GB/T15065-2009、

屏蔽料：

JB/T10738-2007、

钢带：

YB/T024-2008、

铠装钢丝：

GB/T3082-2008、

铜带：

GB/T11091-2005

YJY

YJLY

YJ——交联聚乙烯绝缘，T——铜芯（已省略），L——铝芯，Y——聚乙烯护套

VV、VV22、

VLV、VLV22、

VV23、VLV23、

VV32、VLV32、

VV33、VLV33

塑力电缆

V（前）——聚氯乙烯绝缘，T——铜芯（已省略），L——铝芯，V（后）——聚氯乙烯护套，22——钢带铠装聚氯乙烯外护套，23——钢带铠装聚乙烯外护套，32——细钢丝铠装聚氯乙烯外护套，33——细钢丝铠装聚乙烯外护套

GB/T12706.1-2008

GB/T12706.2-2008

YJV42、YJLV42、

YJV43、YJLV43

中压交联电缆

YJ——交联聚乙烯绝缘，T——铜芯（已省略），L——铝芯，V——聚氯乙烯护套，42——粗钢丝铠装聚氯乙烯外护套，43——粗钢丝铠装聚乙烯外护套

GB/T12706.3-2008

注：

在上述型号之前可以加上下列代号，表示其阻燃、耐火、无卤、低烟等特性：

ZR——阻燃（默认为C级），ZA——A级阻燃（最高级），ZB——B级阻燃，ZC——C级阻燃（常用），ZD——D级阻燃，

NH——耐火，WD——无卤低烟，WDZN——无卤低烟阻燃耐火

详见标准GB/T19666-2005。

表6.5架空绝缘电缆

型号

名称

代号释义

产品标准

材料及标准

（10kV）

JKLYJ、JKYJ、

JKLY、JKY、

JKTRYJ、JKLHYJ、

JKLHY、JKLYJ/Q、

JKLY/Q、JKLHYJ/Q、

JKLHY/Q

10kV架空绝缘电缆

JK——架空电缆系列，L——铝芯，Y——聚乙烯绝缘，YJ——交联聚乙烯绝缘，T——铜芯（可省略），TR——软铜芯（不能省略），LH——铝合金芯，Q——轻型，V——聚氯乙烯绝缘

GB/T14049-2008

硬铝线：

GB/T17048-2009、

圆铜线：

GB/T3953-2009、

铝合金线：

GB/T23308-2009架空用聚乙烯：

JB/T10260-2001

屏蔽料：

JB/T10738-2007

聚氯乙烯：

GB/T8815-2008

（1kV）

JKLYJ、JKLY、JKLV、

JKYJ、JKY、JKV、

JKLHYJ、JKLHY、JKLHV

1kV及以下架空绝缘电缆

GB/T12527-2008

表7电线电缆额定电压及规格

种类

额定电压

芯数

截面

完整的型号规格示例及说明

架空绞线

10kV

35kV

110kV

220kV

500kV

——

10～1500mm2

【1】JL/G1A-300/40-24/7：

铝截面为300mm2、铝丝根数为24，钢截面为40mm2，钢丝根数为7的钢芯铝绞线（新标准），

83标准型号为：

LGJ-300/40。

【2】LBGJ-120-20AC：

截面为120mm2，导电率为20AC的铝包钢绞线。

注：

架空绞线型号规格中一般不标注电压等级。

电力电缆

常见：

0.6/1kV

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