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1、电线电缆培训资料 电缆基础知识一、电线电缆基础知识1.电线电缆的定义、结构及分类1.1定义电线电缆是用以传输电力、传递信息和实现电磁能量转换的一大类电工线材产品。凡是生产和应用电能的场合一般都离不开电线电缆。1.2电线电缆的主要结构：1.2.1导体：用于传输电流，让电流按同一方向传送。1.2.2绝缘：隔绝电流防止电流外泄，减少损耗。1.2.3护层：保护电缆免受机械损伤和腐蚀。1.3分类(按我厂现有产品分)：1.3.1裸电线：裸电线是电线电缆中的一大类基本产品，如铝绞线、钢芯铝绞线等，作架空用高压输电。其特点是仅有导体部分，没有绝缘和护层结构。1.3.2电气装备用电线电缆：电气装备用电线电缆是电

2、线电缆中使用范围最广、品种最多的一大类产品，该类产品是将电能直接传送到各种用电设备、器具或电源连接线路用的电线电缆。各种电气装备内部的安装线以及电子工业仪表用线缆均属于该类产品。电气装备用线缆在工业、农业、交通运输、医药卫生、以及家电工业等各个领域中被广泛采用。1.3.3电力电缆：电力电缆是电力系统主网的主要元件。一般敷设在地下的廊道内，其作用是传送和分配电能。电力电缆主要用于城区、国防工程和电站等必须采用地下输电部位。电力电缆主要有三大部分组成：导体、绝缘层、护套。2目前我厂生产的线缆种类及用途2.1我厂生产的线缆种类及用途2.1.1钢芯铝绞线：用于高低压架空电力线路用一种元件。2.1.2橡

3、皮绝缘电线电缆：本产品可固定敷设、明敷、暗敷，用于交流额定电压500V及以下或直流1000V及以下的电气设备及照明装置，长期工作温度不应超过65。2.1.3塑料绝缘电线：本产品适用于动力装置、家用电器，仪器仪表及动力照明等装置。2.1.4控制电缆：本产品适用于仪器、仪表及自动化装置间的连接，起着控制信号、传递信息等，广泛用于各种工矿、交通运输等重要经济部门。2.1.5塑料绝缘电力电缆：主要用于电力系统中做传送和分配电能用，适合于发电厂、变电站、铁路站场、工矿企业、城市内部输配电用，不受周围环境影响，敷设方便。2.1.6架空电缆：用于电力系统中做传送和分配电能用，适用于林区、城市街道、工厂内部、

4、住宅小区等架空输配线路上，敷设方便、经济。2.1.7交联电缆：本产品用于发电厂、变电站、城区供电等高压输配电线路，可敷设在隧道、管道、电缆沟等环境中。2.1.8阻燃电缆 ：电缆在火焰离去时，电缆具有自熄的能力。适用于消防、报警、应急照明等重要回路上。2.1.9耐火电缆：火焰燃烧状态下，在规定时间内电缆仍能保持正常通电。适用于车站、地铁、高层建筑等关键部位的防火系统。2.1.10低烟无卤电缆：电缆在燃烧时的发烟量较少并且不含卤素气体（如HCI气体等）。适用于车站、电梯、地铁、高层建筑等场合。2.2电从电站输送到用户的过程见下图。3电线电缆的制造过程电线电缆一般是由导体、绝缘和保护层三部分构成，其

5、基本结构如下图： 电线电缆生产是采用层层包复的制造方法进行生产的产品，被包复在内层的部分，将很难检查或调换。要求工艺上必须按照产品的结构顺序完成，保证材料与工艺的质量，同时加强生产中的过程控制和工序控制。3.1电缆导体加工作为电线电缆的金属导体，在电线电缆厂中必须经过熔炼、轧制、拉线和绞线等加工，然后再同绝缘和护层材料一起构成电线电缆产品。作为电线电缆的金属导体，它的材料主要是铜、铝。因用途不同，而有种种形状及尺寸，所以要通过各种工序来制造，而这些工序，基本上是互相连贯的，现将它们的种类及加工过程归纳如图2。图 23.1.1金属杆材的生产铝、铜等金属的熔炼、铸锭和轧制，是制造线杆的三个基本工艺

6、可连成一道，称为连铸连轧工艺。也有直接从原料制成线杆的液体拉杆工艺。3.1.1.1铜杆生产电线电缆厂熔铜用的主要原材料是符合国家标准规定的电解铜板和废线锭、废铜线。a熔炼：熔炼是把电解铜板装入工频感应电炉或坚炉进行熔化提炼的工艺。电炉容量较小，但熔炼质量较高。熔炼时，在铜液上覆盖木炭，使铜液与空气隔绝并还原铜液中的氧。b上引法液体拉杆：液体拉杆是从金属熔融液体中直接铸成线杆的方法。即石墨冷却器的下端伸入到熔化的铜液中，上端与真空泵相连，在真空的负压作用下铜液徐徐上升，并逐渐开始凝固，形成所需直径的杆材。在上引方法中亦可以不用抽真空，而将结晶器的冷却端浸没到铜液中，使石墨模中的铜液凝固，然后再上

7、引。3.1.1.2铝杆生产使用符合国家标准规定的铝锭。加入的熔料配料时要进行精确细致地计算，要保证铝料的纯度，以保证有较高的导电率。现在都以连铸连轧的方法来生产铝杆。连铸连轧工艺是从熔炼经过连续浇铸直接进入轧机进行连续轧制的工艺。a熔炼熔炼是把电解铝锭装入熔炉进行熔化提炼的工艺，以铸成适合于轧制的线锭。在熔炼过程中，需加入精炼剂进行除气除渣。b连铸将熔炉中铝液流入进结晶轮上，在结晶轮上冷却，以铸成可轧制的铸锭。c连轧将铸锭牵入三辊轧机，在轧机上连续轧成所需要的线杆，收到收线装置上。3.1.2拉线（拉丝）金属杆线材进入模孔，用一定拉伸力，使通过模孔的金属杆线材横断面变小，这种塑性变形的过程称为拉

8、伸。拉线即利用这种原理，通过拉线模孔拉伸线材，使其达到截面积减小，长度加长的目的，这种工艺称之谓拉线。 拉线可在大拉机、中拉机、小拉机和微拉机上拉出不同规格尺寸的圆单丝，它们是构成不同导电线芯的基础材料。3.1.3软化由于金属的拉伸，金属塑性变形存在的重要特点之一是加工硬化。随着变形程度的增加，变形抗力的所有指标，如屈服极限、强度极限和硬度都增加，而塑性指标，如延伸率、断面减缩率都减小，同时还使电阻增大，抗腐蚀性和导热性下降。金属在塑性变形过程中产生的这些机械性能和物理化学性能变化的现象称加工硬化。由于铜、铝杆的加工硬化，使其性能的改变，它成为铜、铝作为电线电缆导电线芯的不利因素，因此就需要软

9、化这道工序，使其恢复作为导电线芯的优良性能。软化又称为韧炼，也称之为退火。软化有其专用的软化设备，也可在拉丝机上边拉丝边退火，这称之为连续退火装置。圆单线又有硬线、软线和半硬线三种。硬单线因有较大的抗拉强度，能承受一定拉力，适合作悬空架设用线。软单线和半硬单线则有较好的柔软性，能经受安装和使用时的弯曲和扭转，故常作电线电缆导体使用。3.1.4绞线绞线是生产裸电线和电缆导电线芯的一种工艺方法，它是以绞合单线绕绞线轴线等角速度旋转和绞线均速前进运动实现的。铜、铝线可绞制成各种不同规格截面以及不同种类电线电缆的导电线芯。3.1.4.1同心层绞：单线以绞线中心线为轴线，分层有序地绞合在其周围，相邻绞层

10、方向相反，中心层可以由单根或几根单线构成，面以中心层为1根的等直径单线的绞线为最常见。3.1.4.2束绞：将多根单线以同方向，同节距不分层的扭绞在一起的绞合方式称束绞。其制品称束线，特点是各单线在制品中的相对位置不是固定和有序的。3.1.4.3同心复绞：以同心绞合的方法，用股线代替正规绞合中的单线，股线可以是绞线，亦可以是束线。3.1.4.4特殊绞合：不同于上述的一些其它绞合。它包括单线非同心层绞的扇形芯和半圆形线芯的绞合。电线电缆线芯除有圆形线芯外，还有圆形紧压线芯、扇形线芯等，用来作为多芯电力电缆的导电线芯。3.2绝缘加工 绝缘层是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

11、面而成，起着使带电体与其他部分隔绝的作用。绝缘层的材料必须具有良好的电气绝缘性能，即表现为承受电压的大小。一般地讲，同一材质的绝缘层愈厚，耐电压也愈高。绝缘层也要具有一定的机械物理性能和加工工艺性能。作为绝缘的材料主要有聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）、交联聚乙烯（XLPE）和橡皮绝缘。电缆导体的塑料绝缘是采用连续挤压方式进行的。挤出设备是单螺杆挤出机。在挤出过程中，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，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦热的作用下转变为粘流态，在螺杆中形成均匀连续的料流。到达机头的料流，经模

12、芯和模套间的环形间隙，挤包于导体线芯周围，形成连续密实的绝缘。整个挤压过程可分成三个阶段，即：.混合、熔融和均化 .挤压成型 .冷却。交联聚乙烯绝缘是在0+3、1+2交联机组上生产，它由三台挤塑机同时挤包三层：内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层。它是交联电缆生产的主要设备。橡皮绝缘首先要进行橡料加工，橡料加工是指在生胶中加入各种配合剂制得混炼胶的过程。橡皮绝缘的生产有两种方法，一种是挤出法，即橡胶的塑炼、混炼、温胶和挤橡包复在导电线芯上，另一种是纵包法，即塑炼、混炼、温胶、压片、辗页和纵包包复在导电线芯上。包复好的绝缘线芯再进行硫化，此工序完成。3.3绝缘线芯绞合（成缆）电缆有单芯和多芯电

13、缆两类，多芯电缆需通过成缆这道工序，即把两芯及以上的多根绝缘线芯或其他结构元件，用不同的工艺方法把它们以一定的节距绞合在一起，成为一个圆整外形的缆芯。因此，在电缆制造工厂里，备有各种型式的成缆设备，以适应不同产品和工艺的要求。多芯电缆成缆时，许多电缆结构要求把线芯之间的空隙用非吸湿性纤维等材料填充，然后包以胶布带、无纺布带、聚酯薄膜带、聚丙烯薄膜带、玻璃纤维布带、聚乙烯带以及聚氯乙烯带。根据产品标准规定，应选用工艺操作性能好的带子，即要求带子机械强度高，不相互滑移。成缆经包带扎紧后，使成为结实的圆形整体，便于下道工序加工。3.4电缆保护层加工保护层是电线电缆外层的保护部分。根据电线电缆的品种、

14、用途以及使用环境和绝缘层材料情况的不同，护层有许多不同型式和结构，它们所起的作用也不尽相同。3.4.1铠装用钢丝或钢带螺旋形绞、绕包在成缆后电缆内垫层上称为铠装，它是某些电缆的最后一道生产工序。铠装层内外通常均加有内衬垫和外被层，以防铠装金属腐蚀。钢丝钢带铠装层的主要作用是对电缆进行机械、化学及防鼠防白蚁等保护，以保证电缆安全运行和有足够长的使用寿命。铠装钢带采用绕包方式，与绕包包带层类似。铠装钢丝采用绞包方式。绕包钢带一般都用两层，互相遮盖，加强电缆的保护。绞包钢丝有一层与两面层之分。3.4.2护套电缆的塑料护套是采用连续挤压方式进行的。挤出设备是单螺杆挤出机。挤出过程同绝缘挤出。3.5屏蔽

15、工艺屏蔽有交联电缆屏蔽和控制电缆屏蔽两种。交联电缆屏蔽是在交联绝缘线芯上包复一层铜带或铜丝，它起到均化屏蔽电场、屏蔽高电压和承担短路电流的作用。控制电缆屏蔽是在缆芯上包复一层编织铜丝或铜带，它起到电缆与外界之间免受或减小相互间的电磁场干扰。4电线电缆的选用4.1电压等级：电力电缆的电压等级以电力系统的工频额定电压U表示，分为1、3、6、10、15、20、35、66、110、220kV及更高的电压等级，U以工频有效值表示。电缆的电压等级是指电缆的相间电压，而不是相对地电压。由于电力系统中接地方式不同，因此3kV及以上的电缆工作电压有效值（相电压）U0，分为二类。当设计、生产和订货时，必须注明U0

16、/U。我厂生产的（电线）电缆型号、规格及电压等级见产品样本。4.2载流量： 电线电缆的载流量（即电缆的“负载”或“负荷”）是指电缆在最高允许温度下，电缆导线允许通过的最大电流。在设计或选用电缆时，应使电缆各部分损耗产生的热量不会使电缆温度超过其最高允许温度。4.3使用环境：不同地域的环境空气中温度、湿度及土壤中的酸碱度、湿度不同，使电缆敷设在不同使用环境中的设计各异。如：（1）在白蚁、虫害、老鼠比较多的地带埋地敷设电缆时就要求护套有防蚁、防虫、防鼠特性，并且最好敷设有金属铠装护层的电缆。（2）在沿海地带埋地敷设电缆时，电缆护套应有耐腐性、耐碱性，有铠装护层时铠装层应有耐腐性、耐碱性；或采用阻水

17、电缆（土壤很湿地带）。（3）在光照很强地带架空敷设电缆时，护套层或绝缘层应耐紫外线辐射。（4）在海底敷设电缆时，要求有防水及防腐结构设计的电缆即挤包金属护层和耐腐性护套层。（5）在核电站埋地敷设电缆时，电缆护套层应有防核辐射特性。4.4敷设方法：电线电缆敷设的方法很多，基本上可分为电缆隧道、电缆沟、电缆排管和直埋等；裸电缆、架空绝缘电缆采用一定距离的杆、塔架空敷设；塑料线、橡皮线及控制电缆分为在空气中、穿塑料管和穿铁管敷设等。当然还应根据电缆数量、周围环境条件等具体情况决定。4.4.1一般要求：（1）对直接埋设在地下的电缆，应有铠装和防腐层保护；（2）电缆在敷设前应做外观及潮气检查，因为受潮绝

18、缘强度会降低，甚至在工作电压下产生绝缘击穿现象；（3）电缆与地下管道的距离一般如下：电缆与热力管道、热力设备之间的净距，平行时应不小于1m，交叉时应不小于0.5m，当受条件限制时，应采取隔热保护措施。（4）电缆直埋深度一般如下： a电缆表面距地面的距离不应小于0.7m。穿越农田时不应小于1m。在引入建筑物、与地下建筑物交叉及绕过地下建筑物处，可浅埋，但应采取保护措施。 b电缆应埋设于冻土层以下，当受条件限制时，应采取防止电缆受到损坏的措施。（5）电缆敷设时的允许最小弯曲半径见下表:（D为电缆外径）电 缆 型 式多 芯单 芯控 制 电 缆10D橡皮绝缘电力电缆无铅包、钢铠护套10D裸铅包护套15

19、D钢铠护套20D聚氯乙烯绝缘电力电缆 10D交联聚乙烯绝缘电力电缆15D20D（6）敷设电缆时，电缆允许敷设最低温度，在敷设前24h内的平均温度以及敷设现场的温度不应低于下表的规定；当温度低于下表规定值时，应采取措施。 电 缆 类 型电 缆 结 构允许敷设最低温度()橡皮绝缘电力电缆橡皮或聚氯乙烯护套-15裸铅套-20铅护套钢带铠装-7塑料绝缘电力电缆0控制电缆耐寒护套-20橡皮绝缘聚氯乙烯护套-15聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套-10（7）用机械敷设电缆时的最大牵引强度宜符合下表的规定： 电缆最大牵引强度(N/mm2) 牵 引 方 式牵 引 头钢 丝 网 套受力部位铜 芯铝 芯铅 套铝套塑料护套允

20、许牵引强度704010407注：机械敷设电缆的速度不宜超过15m/min，110kV及以上电缆或在较复杂路径上敷设时，其速度应适当放慢。 5、电线电缆产品分类介绍5.1电力电缆类5.1.1产品型号的表示方法汉语拼音字母在裸电线类产品型号中组合、排列次序及表示的含义。特殊性类别用途导体类型绝缘类型内护套特征铠装层外护套ZR-阻燃NH-耐火ZS-阻水WL-无卤N-农用V-聚氯乙烯绝缘X-橡皮绝缘电缆YJ-交联聚乙烯绝缘L-铝线芯T-铜线芯（省略）V-聚氯乙烯X-橡皮Y-聚乙烯YJ-交联聚乙烯L-铝护套H-橡皮Q-铅护套V-聚氯乙烯Y-聚乙烯F-分相护套P-屏蔽Z-直流O-无1- 单2- 双钢带3-

21、 细钢丝4- 粗钢丝O-无1- 纤维层2- 聚氯乙烯护套3- 聚乙烯护套产品型号中各部分的表示含义 产品派生符号 产品外护套类型 产品的特征代号 产品内护套型号 产品的绝缘类型 产品的导体类型 产品类别及用途 产品特殊殊性能符号产品代号的含义铜导体（T）省略铝导体L聚氯乙烯绝缘或护套1）V聚乙烯绝缘或护套Y交联聚乙烯绝缘YJ注1）：有外护层的电缆，代号表示内衬层。外护层代号：22钢带铠装聚氯乙烯外套23钢带铠装聚乙烯外套32细圆钢丝铠装聚氯乙烯外套33细圆钢丝铠装聚乙烯外套42粗圆钢丝铠装聚氯乙烯外套43粗圆钢丝铠装聚乙烯外套注：用于交流场合的单芯电缆铠装应采用非磁性材料或采用减少磁损耗结构,

22、带材用6表示，丝材用7表示，如YJV62。电缆和型号见表2、表3（阻燃、阻水和耐火型电缆应分别在相应的电缆型号前加ZR、ZS和NH）。表2 额定电压0.6/1kV及以下铜芯、铝芯聚氯乙烯绝缘电力电缆型 号名 称铜芯铝芯VVVLV聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆VYVLY聚氯乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆VV22VLV22聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆VV23VLV23聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆VV32VLV32聚氯乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆VV33VLV33聚氯乙烯绝缘细钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆VV42VLV42聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆VV43

23、VLV43聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆表3 额定电压35kV及以下铜芯、铝芯交联聚乙烯绝缘电力电缆型 号名 称铜芯铝芯YJVYJLV交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆YJYYJLY交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆YJV22YJLV22交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJV23YJLV23交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆YJV32YJLV32交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJV33YJLV33交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆YJV42YJLV42交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆YJV43YJLV43交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚乙烯护

24、套电力电缆YJV62YJLV62交联聚乙烯绝缘非磁性金属带铠装聚氯乙烯护套电力电缆（仅用于单芯电缆）YJV72YJLV72交联聚乙烯绝缘非磁性金属丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆（仅用于单芯电缆）5.1.2交联聚乙烯绝缘电缆5.1.2.1产品按国家标准GB/T127062008或国际电工委员会IEC60502、IEC608402004制造。产品适宜于额定电压为(Uo/U) 26/35kV及以下的电力线路中作输配电能用。5.1.2.2 型号、名称、适用范围型号名称适用范围YJVYJLV铜（或铝）芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆适用于室内外敷设。可经受一定的敷设牵引，但不能承受机械外力作用的场合，

25、单芯电缆不允许敷设在磁性材料的管道中。YJV22YJLV22铜（或铝）芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套内钢带铠装电力电缆适用于埋地敷设，承受机械外力作用，但不能承受大的拉力。YJV32 、YJV42YJLV32 YJLY42铜（或铝）芯交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套细（或粗）钢丝铠装电力电缆适用于高落差地区和水下敷设，能承受机械外力作用和相当的拉力。5.1.2.3产品规格型号额定电压(Uo/U)kV芯数3.6/6 6/66/10 8.7/108.7/15-12/2018/20-26/35标称截面(mm2)YJV、 YJV32、YJV42125-40025-40025-40050-400YJLV、

26、YJLV32、YJV42125-40025-40025-40050-400YJV 、YJV22325-30025-30025-30050-300YJLV 、YJLV22、YJV32、 YJV42325-30025-30025-30050-300YJV32、YJV42、YJVL42、 YJVL42325-30025-30025-30050-3005.1.2.4交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆结构图5.1.2.5使用特性5.1.2.5.1三相系统用电缆的额定电压见下表： U （kV） Um（kV）Uo（kV）第一类电缆第二类电缆1-0.60.633.61.83.667.23.66101268.

27、71517.58.7122024121835422126注：Uo按系统接地故障持续时间不同分为两类：第一类电缆：用于单相接地故障时间每一次一般不大于1分钟的系统。也可用于最长不超过8小时，每年累计不超过125小时的系统。第二类电缆：用于接地故障时间更长的系统。对电缆绝缘性能要求较高的场合也应采用第二类。5.1.2.5.2最高额定温度电缆长期使用时，其导体最高工作温度不超过90。5秒钟短路温度应不超过250。5.1.2.6主要技术性能额定电压0.6/13.6/66/66/108.7/1012/2018/2021/3526/35线芯直流电阻(/km)按GB/T3956或IEC288局部放电试验(p

28、C)1.5Uo小于2010工频5min 耐压试验(kV)3.511151522304553654小时工频电压试验(kV)2.414.4242434.8487284104绝缘的热延伸试验。20015min 20N/cm2压力载荷下最大伸长率冷却后最大永久伸长率17515三次弯曲和热循环后的局部放电1.5Uo不大于(pC)2010室温下tg在Uo下测 0.5Uo与2Uo之间不大于4010-42010-42kV下，tg值1)环境温度下 不大于2)最大额定温度下 不大于4010-48010-4加热到使导体比长期工作温度高5，热冲击( 10次)(kV)不击穿607575951251702002505.1.3额定电压10kV、35kV架空绝缘电缆5.1.3.1标准: 本产品按国家标准GB14049-2008制造。5.1.3.2用途：产品适用于交流额定电压U(Um) ，为10 (12) kV 、35(42) kV 的架空电力线路用铜芯、铝芯交联聚乙烯和高密度聚乙烯绝缘架空电缆。5.1.3.3型号、名称、适用范围型号名称用途JKTRYJ软铜芯交联聚乙烯绝缘架空电缆架空固定敷设，软铜芯产品用于变压器引下线