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电缆

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定义编辑本段回目录

电缆通常是由几根或几组导线[每组至少两根]绞合而成的类似绳索的电缆,每组导线之间相互绝缘,并常围绕着一根中心扭成,整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在空中或装在地下、水底,用于电讯或电力输送。1832年,沙俄退伍军官许林格将电报线路埋在地下,六根导线之间彼此用橡胶绝缘后同放在玻璃管内,这就是世界上最早的一条地下电缆。

详细介绍编辑本段回目录

由一根或多根相互绝缘的导电线心置于密封护套中构成的绝缘导线。其外可加保护覆盖层,用于传输、分配电能或传送电信号。它与普通电线的差别主要是电缆尺寸较大,结构较复杂。
电缆主要由以下4部分组成。①导电线心:用高电导率材料(铜或铝)制成。根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求,每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝缘层:用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻,高的击穿电场强度,低的介质损耗和低的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电缆常以绝缘材料分类,例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等。③密封护套:保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘,一般采用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层:用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外(称铠装电缆),铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀,一般在它们外面涂以沥青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。
电缆按其用途可分为电力电缆、通信电缆和控制电缆等。与架空线相比,电缆的优点是线间绝缘距离小,占地空间小,地下敷设而不占地面以上空间,不受周围环境污染影响,送电可靠性高,对人身安全和周围环境干扰小。但造价高,施工、检修均较麻烦,制造也较复杂。因此,电缆多应用于人口密集和电网稠密区及交通拥挤繁忙处;在过江、过河、海底敷设则可避免使用大跨度架空线。在需要避免架空线对通信干扰的地方以及需要考虑美观或避免暴露目标的场合也可采用电缆。

电线电缆编辑本段回目录

电线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线,没有绝缘的称为裸电线,其他的称为电缆;导体截面积较大的(大于6平方毫米)称为大电线,较小的(小于或等于6平方毫米)称为小电线,绝缘电线又称为布电线。
电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。
电线电缆命名
电线电缆的完整命名通常较为复杂,所以人们有时用一个简单的名称(通常是一个类别的名称)结合型号规格来代替完整的名称,如“低压电缆”代表0.6/1kV级的所有塑料绝缘类电力电缆。电线电缆的型谱较为完善,可以说,只要写出电线电缆的标准型号规格,就能明确具体的产品,但它的完整命名是怎样的呢?
电线电缆产品的命名有以下原则:
1、产品名称中包括的内容
(1)产品应用场合或大小类名称
(2)产品结构材料或型式;
(3)产品的重要特征或附加特征
基本按上述顺序命名,有时为了强调重要或附加特征,将特征写到前面或相应的结构描述前。
2、结构描述的顺序
产品结构描述按从内到外的原则:导体-->绝缘-->内护层-->外护层-->铠装型式。
3、简化
在不会引起混淆的情况下,有些结构描述省写或简写,如汽车线、软线中不允许用铝导体,故不描述导体材料。
案例:
额定电压8.7/15kV阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆
“额定电压8.7/15kV”——使用场合/电压等级
“阻燃”——强调的特征
“铜芯”——导体材料
“交联聚乙烯绝缘”——绝缘材料
“钢带铠装”——铠装层材料及型式(双钢带间隙绕包)
“聚氯乙烯护套”——内外护套材料(内外护套材料均一样,省写内护套材料)
“电力电缆”——产品的大类名称
与之对应的型号写为ZR-YJV22-8.7/15,型号的写法见下面的说明。
型号
电线电缆的型号组成与顺序如下:
[1:类别、用途][2:导体][3:绝缘][4:内护层][5:结构特征][6:外护层或派生]-[7:使用特征]
1-5项和第7项用拼音字母表示,高分子材料用英文名的第位字母表示,每项可以是1-2个字母;第6项是1-3个数字。
型号中的省略原则:电线电缆产品中铜是主要使用的导体材料,故铜芯代号T省写,但裸电线及裸导体制品除外。裸电线及裸导体制品类、电力电缆类、电磁线类产品不表明大类代号,电气装备用电线电缆类和通信电缆类也不列明,但列明小类或系列代号等。
第7项是各种特殊使用场合或附加特殊使用要求的标记,在“-”后以拼音字母标记。有时为了突出该项,把此项写到最前面。如ZR-(阻燃)、NH-(耐火)、WDZ-(低烟无卤、企业标准)、-TH(湿热地区用)、FY-(防白蚁、企业标准)等。
数字标记 铠装层 外被层或外护套
0 无 ---
1 联锁铠装 纤维外被
2 双层钢带 聚氯乙烯外套
3 细圆钢丝 聚乙烯外套
4 粗圆钢丝  
5 皱纹(轧纹)钢带  
6 双铝(或铝合金)带  
8 铜丝编织  
9 钢丝编织  

应用分类编辑本段回目录

1、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)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。
2、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、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。
3、机械设备、仪器仪表系统
此部分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、仪器仪表线缆等。

产品主要分类编辑本段回目录

电缆1、裸电线及裸导体制品
本类产品的主要特征是:纯的导体金属,无绝缘及护套层,如钢芯铝绞线、铜铝汇流排、电力机车线等;加工工艺主要是压力加工,如熔炼、压延、拉制、绞合/紧压绞合等;产品主要用在城郊、农村、用户主线、开关柜等。
2、电力电缆
本类产品主要特征是:在导体外挤(绕)包绝缘层,如架空绝缘电缆,或几芯绞合(对应电力系统的相线、零线和地线),如二芯以上架空绝缘电缆,或再增加护套层,如塑料/橡套电线电缆。主要的工艺技术有拉制、绞合、绝缘挤出(绕包)、成缆、铠装、护层挤出等,各种产品的不同工序组合有一定区别。
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)。
3、电气装备用电线电缆
该类产品主要特征是:品种规格繁多,应用范围广泛,使用电压在1kV及以下较多,面对特殊场合不断衍生新的产品,如耐火线缆、阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆、医用/农用/矿用线缆、薄壁电线等。
4、通讯电缆及光纤(简略介绍)
随着近二十多年来,通讯行业的飞速发展,产品也有惊人的发展速度。从过去的简单的电话电报线缆发展到几千对的话缆、同轴缆、光缆、数据电缆,甚至组合通讯缆等。
该类产品结构尺寸通常较小而均匀,制造精度要求高。
5、电磁线(绕组线)
主要用于各种电机、仪器仪表等。
电线电缆的衍生/新产品
电线电缆的衍生/新产品主要是因应用场合、应用要求不同及装备的方便性和降低装备成本等的要求,而采用新材料、特殊材料、或改变产品结构、或提高工艺要求、或将不同品种的产品进行组合而产生。
采用不同材料如阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温线缆等;
改变产品结构如:耐火电缆等;
提高工艺要求如:医用线缆等;
组合产品如:OPGW等;
方便安装和降低装备成本如:预制分支电缆等。

电缆应用基本结构编辑本段回目录

电线电缆的应用
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)、橡套线缆、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、仪器仪表线缆等。
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。

选用原则及注意事项编辑本段回目录

一、电线电缆选用的一般原则
在选用电线电缆时,一般要注意电线电缆型号、规格(导体截面)的选择。
⒈电线电缆型号的选择
选用电线电缆时,要考虑用途,敷设条件及安全性;例如:
根据用途的不同,可选用电力电缆、架空绝缘电缆、控制电缆等;
根据敷设条件的不同,可选用一般塑料绝缘电缆、钢带铠装电缆、钢丝铠装电缆、防腐电缆等;
根据安全性要求,可选用阻燃电缆、无卤阻燃电缆、耐火电缆等。
⒉电线电缆规格的选择
确定电线电缆的使用规格(导体截面)时,一般应考虑发热,电压损失,经济电流密度,机械强度等选择条件。
根据经验,低压动力线因其负荷电流较大,故一般先按发热条件选择截面,然后验算其电压损失和机械强度;低压照明线因其对电压水平要求较高,可先按允许电压损失条件选择截面,再验算发热条件和机械强度;对高压线路,则先按经济电流密度选择截面,然后验算其发热条件和允许电压损失;而高压架空线路,还应验算其机械强度。若用户没有经验,则应征询有关专业单位或人士的意见。一般电线电缆规格的选用参见下表:

1、同一规格铝芯导线载流量约为铜芯的0.7倍,选用铝芯导线可比铜芯导线大一个规格,交联聚乙烯绝缘可选用小一档规格,耐火电线电缆则应选较大规格。
2、本表计算容量是以三相380V、Cosφ=0.85为基准,若单相220V、Cosφ=0.85,容量则应× 1/3。
3、当环境温度较高或采用明敷方式等,其安全载流量都会下降,此时应选用较大规格;当用于頻繁起动电机时,应选用大2~3个规格。
4、本表聚氯乙烯绝缘电线按单根架空敷设方式计算,若为穿管或多根敷设,则应选用大2~3个规格。
5、以上数据仅供参考,最终设计和确定电缆的型号和规格应参照有关专业资料或电工手册。
二、电线电缆的使用特性
产品使用特性详见具体产品介绍。
三、电线电缆的运输和保管
1、运输中严禁从高处扔下电缆或装有电缆的电缆盘,特别是在较低温度时(一般为5℃左右及以下),扔、摔电缆将有可能导致绝缘、护套开裂。
2、尽可能避免在露天以裸露方式存放电缆,电缆盘不允许平放。
3、吊装包装件时,严禁几盘同时吊装。在车辆、船舶等运输工具上,电缆盘要用合适方法加以固定,防止互相碰撞或翻倒,以防止机械损伤电缆。
4、电缆严禁与酸、碱及矿物油类接触,要与这些有腐蚀性的物质隔离存放.贮存电缆的库房内不得有破坏绝缘及腐蚀金属的有害气体存在。
5、电缆在保管期间,应定期滚动(夏季3个月一次,其他季节可酌情延期)。滚动时,将向下存放盘边滚翻朝上,以免底面受潮腐烂。存放时要经常注意电缆封头是否完好无损。
6、电缆贮存期限以产品出厂期为限,一般不宜超过一年半,最长不超过二年。
四、电线电缆的安装与施工
电线电缆敷设安装的设计和施工应按 GB 50217-94《电力工程电缆设计规范》等有关规定进行,并采用必要的电缆附件(终端和接头)。供电系统运行质量、安全性和可靠性不仅与电线电缆本身质量有关,还与电缆附件和线路的施工质量有关。
通过对线路故障统计分析,由于施工、安装和接续等因素造成的故障往往要比电线电缆本体缺陷造成的故障可能性大得多。因此要正确地选用电线电缆及配套附件,除按规范要求进行设计和施工外,还应注意如下几个方面的问题:
1、电缆敷设安装应由有资格的专业单位或专业人员进行,不符合有关规范规定要求的施工和安装,有可能导致电缆系统不能正常运行。
2、人力敷设电缆时,应统一指挥控制节奏,每隔1.5~3米有一人肩扛电缆,边放边拉,慢慢施放。
3、机械施放电缆时,一般采用专用电缆敷设机并配备必要牵引工具,牵引力大小适当、控制均匀,以免损坏电缆。
4、施放电缆前,要检查电缆外观及封头是否完好无损,施放时注意电缆盘的旋转方向,不要压扁或刮伤电缆外护套,在冬季低温时切勿以摔打方式来校直电缆,以免绝缘、护套开裂。
5、敷设时电缆的弯曲半径要大于规定值。在电缆敷设安装前、后用 1000V兆欧表测量电缆各导体之间绝缘电阻是否正常,并根据电缆型号规格、长度及环境温度的不同对测量结果作适当地修正,小规格(10mm 2 以下实芯导体)电缆还应测量导体是否通断。
6、电缆如直埋敷设,要注意土壤条件,一般建筑物下电缆的埋设深度不小于0.3米,较松软的或周边环境较复杂的,如耕地、建筑施工工地或道路等,要有一定的埋设深度(0.7~1米),以防直埋电缆受到意外损害,必要时应竖立明显的标志。


 

阻燃电缆的定义、分类及选用编辑本段回目录

耐高温(阻燃)电力电缆阻燃电缆:指在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去试验火源后,火焰的蔓延仅在限定范围内,残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。它的根本特性是:在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行,但可阻止火势的蔓延。通俗地讲,电缆万一失火,能够把燃烧限制在局部范围内,不产生蔓延,保住其他的各种设备,避免造成更大的损失。
根据电缆阻燃材料的不同,阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆两大类。
其中含卤阻燃电缆的绝缘层、护套、外护层以及辅助材料(包带及填充)全部或部分采用含卤的聚乙烯(PVC)阻燃材料,因而具有良好的阻燃特性。但是在电缆燃烧时会释放大量的浓烟和卤酸气体,卤酸气体对周围的电气设备有腐蚀性危害,救援人员需要带上防毒面具才能接近现场进行灭火。电缆燃烧时给周围电气设备以及救援人员造成危害,不利于灭火救援工作,从而导致严重的“二次危害”。而无卤低烟阻燃电缆的绝缘层、护套、外护层以及辅助材料(包带及填充)全部或部分采用的是不含卤的交联聚乙烯(XLPE)阻燃材料,不仅具有更好的阻燃特性,而且在电缆燃烧时没有卤酸气体放出,电缆的发烟量也小,发烟量也接近于公认的“低烟”水平。
按国家标准GB12666.5-90《成束电线电缆燃烧试验方法》中规定——从成品电线电缆上截取试样,每根试样的长度为3.5m,试样的根数按成束电线电缆每米长度所含非金属材料的不同体积分为三种类别:
A类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为7L(升)。
B类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为3.5L。
C类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为1.5L。
用喷灯火焰燃烧试样,A类和B类试样供火时间40min(分),C类试样供火时间20min,如试样炭化部分所达到的高度不超过2.5m,则判定试验结果为合格。
A类阻燃最为严格,B类阻燃要求较高,均适用于对阻燃要求较为严格的场合,C类阻燃为一般阻燃,适用于大多数要求阻燃的场合。用户在订购阻燃电缆时应根据需要在7.2条规定的型号“ZR”后注明类别代号“(A)”或“(B)”。
选用时注意事项:
(1)由于含卤阻燃电缆(包括阻燃电缆、低卤低烟阻燃电缆)在燃烧时会释放具有腐蚀性的卤酸气体,大大阻碍消防工作从而耽误救火时间并加剧火势蔓延,因此在人口密度较高的公众场所应尽量设计选用无卤低烟阻燃电缆。
(2)在人口密度较小的作业区可以选用任意一种阻燃电缆。
(3)阻燃电缆分为A、B、C3类,其中A类阻燃电缆性能较B、C类更优,价格也最贵。设计人员提供订货清册时应标明阻燃电缆的类别。
(4)从外观上无法区分阻燃电缆的A、B、C类别,只有靠制造厂家进行供货保证,因此在设计选用时应慎重选择电缆制造厂家。
(5)无卤低烟阻燃电缆与含卤阻燃电缆相比,有低腐蚀、低烟的优点,但电性能及机械性能明显降低,所以在进行电缆敷设时,无卤低烟阻燃电缆应较含卤阻燃电缆有更大的弯曲半径。
(6)在进行电缆敷设设计时,不宜将非阻燃电缆和阻燃电缆并列敷设,不宜将不同阻燃类别的阻燃电缆并列敷设。

耐火电缆的定义、分类及选用编辑本段回目录

耐火电缆:指在规定试验条件下,试样在火焰中被燃烧,在一定时间内仍能保持正常运行的性能。它的根本特性就是:电缆在燃烧条件下仍然能维持该线路一段时间的正常工作。通俗地讲就是,万一失火,电缆不会一下就燃烧,回路比较安全。因此耐火电缆与阻燃电缆的主要区别是:耐火电缆在火灾发生时能维持一段时间的正常供电,而阻燃电缆不具备这个特性。该电缆主要使用在应急电源至用户消防设备、火灾报警设备、通风排烟设备、导行灯、紧急电源插座、紧急用电梯等供电回路。普通耐火电缆分为A类和B类:B类电缆能够在750℃~800℃的火焰中和额定电压下耐受燃烧至少90min而电缆不被击穿(即3A保险丝不熔断)。在改进耐火层制造工艺和增加耐火层等方法的基础上又研制了A类耐火电缆,它能够在950℃~1 000℃的火焰中和额定电压下耐受燃烧至少90min而电缆不被击穿(即3A保险丝不熔断)。A类耐火电缆的耐火性能优于B类。
选用事项:
(1)当耐火电缆用于电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中,或位于油管、油库附近等易燃场所时,应首先选用A类耐火电缆。除上述情况外且电缆配置数量少时,可采用B类耐火电缆。
(2)耐火电缆大多用作应急电源的供电回路,要求火灾时正常工作。由于火灾时环境温度急剧上升,为保证线路的输送容量,降低压降,对于供电线路较长且严格限定允许电压降的回路,应将耐火电缆截面至少放大一档。
(3)耐火电缆不能当作耐高温电缆使用。
(4)为降低电缆接头在火灾事故中的故障机率,在安装中应尽量减少接头数量,以保证线路在火灾中能正常工作。如果需要做分支接线,应对接头做好防火处理。

电力电缆详解编辑本段回目录

(一) 能长期、安全可靠地传输大容量电能的绝缘电源称为“电力电缆”。
电力电缆是导体外包有优质绝缘材料,并有各种保护层的电缆。它的主要功能与架空导线一样,在电力系统中传输和分配大容量的电能用。与架空线的区别是电力电缆可在各种环境下敷设,安全隐蔽、不受外界气候变化的干扰;以及可以较少维护,经久耐用(一般要求40年以上)。但电力电缆的结构比较复杂,制造工序多,产品价格要比架空导线高出几十倍;因此一般应用于不适应采用架空线路的场合,如城市中输配电线路和工矿企业的动力引入与厂区的主干电力线路中;以及跨越江河铁路站场,贯穿地下隧道等。实际上电力线路是架空导线与电力电缆共同组成的,架空导线侧重于产生电源的输、变、配电部分,而电力电缆侧重使用于配电、用电端,因此,中低压电力电缆的生产量占98%以上。
随着中国经济水平的迅速提高,电力电缆在电力系统中的比例不断增加。如城市中心区的中、低压架空线路将逐步改为隐蔽的电缆线路,市郊和中心城镇将采用架空绝缘电缆。
(二) 电力电缆应具有下列技术特性
1,能长期承受较高乃至极高的工作电压,应具有非常优良的电绝缘性能,因此电力电缆按使用电压级可分为:低压(1千伏及以下)、中压(6——35千伏)、高压(66——330千伏)、超高压(500千伏及以上)。
2,能传输很大的电流(几百安乃至几千安),因此会采用截面积为几百乃至几千平方毫米的导电线芯。同时要求所用绝缘及其他材料具有优良的耐热老化性能,而整体结构能保持热平衡。
3,为使电缆能适应各种敷设方式和使用环境(地下、水中、沟管、隧道、竖井),必须采用多种组合的保护层结构。
事实上,电力电缆所依托的高压绝缘技术、大电流传输技术以及结构平衡、护层结构等均代表了电工学科中这几方面的学术水平。
(三) 制造电力电缆的工艺设备主要有绞线机,绝缘包覆设备,成缆机(将3——5根绝缘线芯绞合成缆),内、外护套挤包机以及铠装(钢带、钢丝铠装)设备。其中,不同的绝缘结构采用不同的设备,且工艺技术要求极高。
(四) 电力电缆均使用于电力系统中,因此一般不再分小类,而是按不同绝缘材料或结构分出系列作为分类。
电力电缆的产品系列有:
1, 聚氯乙稀绝缘电力电缆 由于聚氯乙稀塑料价格便宜,物理机械性能较好,挤出工艺简单,但绝缘性能一般。因此大量用来制造1千伏及以下的低压电力电缆,供低压配电系统用,年产量达十多万公里。如采用加了电压稳定剂的绝缘料,允许上产6千伏级的电缆。
2, 交联聚乙烯绝缘电力电缆 由于聚乙烯是电绝缘性能最好的塑料,加上经过高分子交联后成为热固性材料,因此其电性能好,机械性能和耐热性好。近二十年来,已成为中国中、高压电力电缆的主导品种,可适用于6——330千伏的各个电压级中。
近年来,1千伏低压电缆的交联化已成为一个技术方向,关键是降低绝缘厚度使之在价格上能与聚氯乙稀电缆竞争。
3,粘性油浸渍绝缘电力电缆 在1992年前是中国中压电缆的主导产品。这是电力电缆的经典结构,已有百多年的历史,电、热性能裕度大,使用寿命长(国内还在用1923年敷设的进口电缆)。但由于生产工序多,周期长,材料来源少等,已被交联聚乙烯电缆所取代。
4,充油电缆 是另一种结构的油纸电缆,采用薄型绝缘纸绕包后,用低粘度油在压力下填充间隙中。适用于66——500千伏。从上世纪六十年代起是中国高压电缆的唯一产品,但近年来也已被交联聚乙烯绝缘高压电缆所取代。
5,橡皮绝缘电力电缆 是一种柔软的,使用中可以移动的电力电缆,主要用于企业经常需要变动敷设位置的场合。采用天然橡胶绝缘,电压等级主要是一千伏,可以生产6千伏级。
6,架空绝缘电缆 实质上是一种带有绝缘的架空导线,由于仍架设在电杆上,其绝缘设计裕度可小于电力电缆。绝缘可采用聚氯乙稀或交联聚乙烯。一般制成单芯,但也可将3——4相绝缘芯绞合成一束,不加护套,称为集束型架空电缆

变频电缆编辑本段回目录

变频电缆近二十年来变频调速电机在国内外有很大的发展,年增长率略超过10% ,而直流传动年增长率为3-4% 。变频电机具有较多的优点,如设备投资费用少,结构简单,体积小,成本低,节能,调速范围大,具有恒功率、恒转速的特性,使用方便,容量大等等。因此当前在冶金、矿山、铁路等工业方面广泛地使用,最近在家用电器同样也大量应用。
变频调速技术关系到变频电机、变频电源和连接电缆,这段电缆长度并不很长,截面也不很大,绝缘性能属于电力电缆范畴,因为实际的工作频率为30~300 Hz ,常简称为变频电缆,当前常选用交联聚乙烯为绝缘材料。
大概三十年前,电缆研究所开发和生产过中频电缆,这也可称得上是目前变频电缆的前身,其工作频率为100~400 Hz ,提供电源的设备是由直流电机驱动的中频发电机组,改变直流电机转速来调节发电机的输出频率,中频电压的波形能维持形状规则的正弦波,当时电缆的设计思路是降低线路阻抗和集肤效应,采取同轴电缆和扩大内导体直径,电缆在冶金工业上应用效果十分良好。
目前的变频电源是通过可控硅元件调频,较大程度上改变了波形特性,从而对电机和电缆带来了新问题。
一、变频电缆的工作特点
1.脉冲电压对绝缘的影响 变频电源的频率调节范围较宽,不论频率高低,具有一个主频率的波形轮廓,它包含了许多高次谐波,作为一种行波经多次反射,幅值叠加可达到工作电压数倍,电缆越长,幅值越高,若电缆绝缘安全系数不高,可能被击穿。石油开采用3000多米长的潜油泵电缆,在工频下能长期正常运行,可是在变频条件下,电缆才投入运行数小时即发生击穿,说明脉冲过电压的危害性,所以预防是必要的。由于交联绝缘电力电缆的耐压水平较高,电缆长度一般在300米以内,多年来的运行未发生击穿事件,尽管如此,绝缘厚度及工艺应加以重视,实心绝缘是可靠的,绕包绝缘是不适合的。
2.电缆本体对外发射电磁波 一般变频家用电器为单相供电,长度很短,功率也较小,设计时已将变频电源、连接电缆和变频电机一并设置在金属壳内,抑制了电磁波对外发射。但是在工业领域内,电机功率较大,连接变频电机和变频电源之间的电缆长度长,在工作时电缆就是高频电磁波向外发射的有效载体,对于周围邻近地区的通信工具(如无绳电话)或调幅接受器(如收音机调幅波段)将产生干扰,有时情况也比较严重,称之为电磁波的环境污染,国外早已对这种电缆提出要求,国内也很重视,目前各电缆厂制订了企业标准,今后将会统一制订行业标准。
3.中性线电流的叠加 完整的三相正弦供电系统,当三相电流平衡时,其中性线的电流为零,若出现三次谐波,则三次谐波的电流分量在中性线内不存在相位差,所以直接叠加成分量得三倍。若变频原供电对象是三个单相变频电机,而且处于三相功率分布平衡状态,则中性线电流更大,中性线截面应不小于相截面。
二、变频电缆的结构及附加试验讨论 了解变频电缆工作特点之后,就不难从电缆结构改进来解决上述三个问题。
1.绝缘的电气击穿问题 变频电机大量应用后,大多数情况选用一般电力电缆,如聚氯乙烯绝缘、护套电缆或交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆,由于电缆本身耐压水平较高,很少发生电缆本体击穿。这与上述深井油泵电缆击穿事故显然不同,深井油泵电缆采用聚酰亚胺/聚全氟乙丙烯复合薄膜绕包烧结和乙丙橡胶双层绝缘,从厚度和绝缘密实来看并不理想,油泵电缆长度超过3千米,1ff8油井的工作环境严酷,电缆处在高温、高压、含油和含水的条件中工作,其绝缘性能比较脆弱,当运行过程中受到多种恶劣因素的侵蚀后发生电、热因子交错作用而导致绝缘击穿。为何电缆在工频下能长期运行而变频下几小时内击穿? 这决不是老化问题,基本上可归结于高频脉冲电压的影响。一般陆用情况下,采用聚氯乙烯绝缘并不理想,因为其介质损耗偏大。交联聚乙烯绝缘较为满意,它兼有机、电、热等优良性能。电缆绝缘厚度可采用1kV电压等级的规定,若适当加厚,当然更为可靠,这对变频电缆更为有利。
2.高频电磁波对环境污染问题 虽然目前没有国家规范规定电缆发射电磁波造成环境污染的考核指标,但抑制对外高频干扰是必须做到的。对于四芯低压电缆,首先是改善绝缘线芯的排列,假如电缆的四个芯直接成缆,是不对称结构,如果将第四芯分解为三个截面较小的绝缘芯,把三大三小线芯对称成缆,二种情况相比较,对称型比较有利。第二应认为更重要的是加强总屏蔽结构。制造者习惯采用铜线编织屏蔽,实际上这并不是好方法,材料消耗大、加工速度慢、屏蔽效应不是最理想。采用铜带搭盖纵包并轧纹是较为先进的结构和工艺,形成了全封闭金属层,只要厚度适当,可达到有效的屏蔽功能。而这种工艺及其所用的材料在光缆领域中已十分普遍,铜带厚度不能太薄,以保证抑制电磁波对外发射。
3.屏蔽层接地措施 屏蔽层接地良好是抑制电磁波对外发射的必要条件,铜线编织屏蔽的接地方式较容易解决,而纵包铜带轧纹屏蔽需用专用夹具接地,夹具与轧纹铜管的接触面应当吻合,接地线由夹具尾端引出。
4.外护套 这种电缆大多数敷设在室内,一般不需铠装,虽然不完全排除用聚氯乙烯护套,但选用高密度聚乙烯更为合适。
5.电缆的附加试验一般低压电缆不需要进行脉冲电压试验,如IEC 60502 标准仅对 3.6/6 kV 及以上的电缆才规定进行脉冲电压试验。变频电机的连接电缆情况略有不同,需要承受高频脉冲电压。高频波振幅可达1200~1900 V ,振铃频率约 100~2000 kHz ,对电缆进行脉冲电压试验(型式试验)是体现电缆绝缘水平。试验可参考IEC 60502 标准,即施加正负各十次脉冲电压试验,试验电压可考虑 40 kV ,但需要进一步验证,是否必要工厂也可自行决定。
三、3.6/6 ~ 6/10 kV中压变频电缆的发展由于机械装备大型化,需要电机容量也配套扩大,相应变频电源的输出电流也要求增大,但受到大电流变频元件的限制,进一步提高电流容量技术发展受到限制。但另一方面提高变频电源输出电压相对比较容易,提高电压后,中压变频电机功率可大幅度增加,此时电缆的电压等级也必须跟上。目前3.6/6 ~ 6/10 kV中压变频电缆已有投入使用,从绝缘结构和电气、机械、物理性能上说,可以与电力电缆等同,交联聚乙烯显然是首选绝缘材料,如果在敷设时要求柔软,采用乙丙橡胶绝缘也有一定的优点。由于工作电压的提高,高频电磁波的发射能力明显增强,所以屏蔽结构要求更完善。在变频电缆工作条件下,同轴电缆是一种合适的结构,所以变频电缆的三个主线芯采用同轴结构,总屏蔽的结构与低压变频电缆相同。四、结束语变频电机用交联聚乙烯绝缘电缆是一种新的系列产品,目前还不能说很成熟,技术上比较容易解决。尽管市场的总需求量并不很大,但这种电缆的发展很有前途,中型及以上的变频电机应当采用这类专用电缆,至于小型变频电机用变频电缆,归入此范畴也未尝不可,当前对这类产品的行业标准也可提上日程。

光纤光缆编辑本段回目录

光纤光缆是一种通信电缆,由两个或多个玻璃或塑料光纤芯组成,这些光纤芯位于保护性的覆层内,由塑料PVC外部套管覆盖。沿内部光纤进行的信号传输一般使用红外线。
光纤光缆是新一代的传输介质,与铜质介质相比,光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。除此之外,光纤传输的带宽大大超出铜质线缆,而且其支持的最大连接距离达两公里以上,是组建较大规模网络的必然选择。由于光纤光缆具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点,所以它的价格也较为昂贵,在家用场合很少使用。目前比较常见的有两种不同类型的光纤,分别是单模光纤和多模光纤(所谓“模”就是指以一定的角度进入光纤的一束光线)。多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。而单模光纤传递数据的质量更高,传输距离更长,通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。如果使用光纤光缆作为网络传输介质,还需增加光端收发器等设备,因此成本投入更大,在一般的应用中较少采用

橡套电缆编辑本段回目录

橡套电缆是由多股的细铜丝为导体,外包橡胶绝缘和橡胶护套的一种柔软可移动的电缆品种. 一般来讲,包括通用橡套软电缆,电焊机电缆,潜水电机电缆,无线电装置电缆和摄影光源电缆等品种.
  橡套电缆广泛使用于各种电器设备,例如日用电器,电动机械,电工装置和器具的移动式电源线,同时可在室内或户外环境条件下使用.根据电缆所受的机械外力,在产品结构上分为轻型,中型和重型三类,在截面上也有适当的衔接.一般轻型橡套电缆使用于日用电器,小型电动设备,要求柔软,轻巧,弯曲性能好;中型橡套电缆除工业用外,广泛用于农业电气化中,重型电缆用于如港口机械,探照灯,家业大型水力排灌站等场合.这类产品具有良好的通用性,系列规格完整,性能良好和稳定.
  防水橡套电缆和潜水泵用电缆,主要用于潜水电机配套. 型号为JHS,JHSB


  无线电装置用电缆,目前主要生产两种橡套电缆(一种屏蔽的,一种不屏蔽),基本能满足要求. 型号为WYHD,WYHDP
  摄影用电缆产品,配合新型光源的发展,具有结构小,性能好,同时满足室内和野外工作的需要,逐步取代一些粗重,耐热性能差的老产品.
  橡套电缆分为重型橡套软电缆(YC电缆,YCW电缆),中型橡套软电缆(YZ电缆,YZW电缆),轻型橡套软电缆(YQ电缆,YQW电缆),防水橡套软电缆(JHS电缆,JHSB电缆),电焊机电缆(YH电缆,YHF电缆)YHD电缆为野外用镀锡电源连接线。
  电焊机电缆产品说明 型号为YH,YHF

橡套电缆 本产品适用于对地电压交流不超过200V和脉动直流峰值400V电焊机用二次侧接线及连接电焊钳.是适用于电焊机二次侧接线及连接电焊钳的专用电缆,额定电压交流不超过200V和脉动直流峰值400V。结构为单线芯,采用多股软导线复绞制成。导电线芯外面采用耐热聚酯薄膜绝缘带绕包,最外层用橡皮制成的绝缘兼护套做为保护层。
  防水橡套软电缆产品说明 JHS JHSP
  JHS型防水橡套电缆供交流电压500V及以下的潜水电机上传输电能用。在长期浸水及较大的水压下,具有良好的电气绝缘性能。防水橡套电缆弯曲性能良好,能承受经常的移动.


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