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1、铜丝
采用电解铜作为原料,经连铸连轧工艺制成的的铜线称为低氧铜线;经上引法制成的铜线称为无氧铜线。
低氧铜线含氧量为100~250ppm,含铜量为99.9~9.95%,导电率为100~101%。
无氧铜线含氧量为4~20ppm,含铜量为99.96~9.99%,导电率为102%。
铜的比重为8.9g/cm3。
2、铝线
用作电线用的铝线都要进行退火软化过。用作电缆用的铝线一般不用软化。
电线电缆用的铝的电阻率要求达到0.028264Ω.mm2/m,铝的比重为2.703g/cm3。
3、聚氯乙烯(PVC)
聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为基础,加入各种配合剂混合而成的,如防老剂、抗氧剂、填料、光亮剂、阻燃剂等,其密度为1.38~1.46g/cm3左右。
—— 聚氯乙烯材料的特点:——
●力学性能优越
●耐化学腐蚀,不延燃
●电绝缘性能好,*加工等
——聚氯乙烯材料的缺点 ——
●燃烧时有大量有毒的烟雾发出
●热老化性能差
●聚氯乙烯有绝缘料与护套料之分
4、聚乙烯(PE)
聚乙烯是由精制的乙烯聚合而成的,按密度可分为低密度聚乙烯(LDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)。
低密度聚乙烯的密度一般为0.91~0.925g/cm3;中密度聚乙烯的密度一般为0.925~0.94g/cm3;高密度聚乙烯的密度一般为0.94~0.97g/cm3。
——聚乙烯材料的优点——
① 绝缘电阻和耐电压强度高;
② 在较宽的频带范围内,介电常数ε和介质损耗角正切值tgδ小;
③ 富于可挠性,耐磨性能好;
④ 耐热老化性能、低温性能及耐化学稳定性好;
⑤ 耐水性能好,吸湿率低;
⑥ 用它制作的电缆质量轻,使用敷设方便。
聚乙烯材料的缺点:
① 接触火焰时易燃烧;
② 软化温度较低。
5、交联聚乙烯(XLPE)
现在电缆行业使用的主要有二种类型的交联聚乙烯。一种是以硅烷作交联剂的,叫硅烷交联料,主要应用在低压电线电缆的绝缘层上。另一种是以过氧化二异丙苯(DCP)作交联剂的交联聚乙烯料,其主要是由聚乙烯、交联剂和抗氧剂组成。主要应用在中、高压电缆的绝缘层上,对绝缘耐压等级越高,要求纯净度就越高。
DCP是一种过氧化物,温度越高,分解越快,其分解后就会催化聚乙烯起
交联反应。DCP在常温下也会分解,不过分解速度很慢,但加热到一定的温度(温度**过125℃时)会快速分解。
硅烷交联剂也有同样的性能,但它还需要有水来作助剂,才能起到完全的接枝反应。现在的硅烷交联聚乙烯市场上主要有二种类型,一种叫一步法,一种叫二步法(这种叫法与学术上的硅烷交联叫法不同)。一步法的绝缘料是交联剂与催化剂已预先混好,也有叫成共聚物法料;二步法料是分A料与B料,在生产前将A、B料拌匀。一步法的料储藏时间很短,二步法的料主料与催化剂料分开,所以储藏时间较长,但混合后的料必须要马上用掉。另外,硅烷交联料中还可以加入碳黑母料,起到耐气候作用,用在绝缘架空电缆系列产品中。
—— 交联聚乙烯材料的优点——
电气性能比聚乙烯还优良;
其机械性能比聚乙烯好,所以应用比聚乙烯广泛。
软化温度比PVC高,电缆正常的运行温度能达到90℃。
—— 交联聚乙烯材料的缺点——
加工困难,易燃烧。
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。
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。
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
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,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。
电线电缆绝缘击穿的分析及处理
击穿:指电缆的绝缘层因外力损坏、(挤压、雷击等),绝缘材料老化、等原因造成的原有绝缘性能被破坏,失去原有绝缘性能,发生运行中电缆的芯线对芯线之间、芯线对电缆外护钢带及对地放电,造成接地、短路的故障。俗称“击穿”。
造成电缆绝缘击穿有以下几种原因及处理方法:
一是机械损伤。由于重物砸伤电缆,挖掘机不慎误伤电缆,在敷设时电缆弯曲过大使绝缘受伤,装运时电缆被严重挤压而使绝缘和保护层损坏,由于底层沉陷直埋电缆受拉力过大等,均导致绝缘受损,甚至会拉断电缆。避免电缆机械损伤可采用架空电缆,如果是沿墙敷设的电缆应加以遮盖,地埋应有明显的标识,并及时制止在电缆线路附近取土。
二是施工不当。由于施工方法不良和使用的材料质量较差,使电缆头和中间的薄弱环节发生故障,导致绝缘层被击穿。预防这种现象,应提高电缆头的安装质量,在电缆头制作、安装过程中,绝缘包袋要紧密,不得出现空隙。环氧树脂和石英粉之前,应进行严格的干燥处理,使气泡和水分不能进入电缆头内,并加强铅包套边缘的绝缘处理。
三是绝缘受潮。由于电缆头施工工艺不良,使水分侵入电缆内部,或电缆内护层破损而使水分进入。铅包电缆敷设在震源附近,由于长期震动而产生疲劳龟裂。电缆外皮受腐蚀而产生空洞。由于制造质量不好,铅*有小孔或裂缝。针对这些情况,应加强电缆外层的维护,定期在外护层涂刷一层沥青。
四是过电压。由于大气过电压或内部过电压引起绝缘层被击穿,尤其是系统内部过电压会造成多根电缆同时被击穿。对此,应安装避雷器,提高系统自动保护的科技水平。
五是绝缘老化。电缆在长期的运行中,由于散热不良或过负荷,导致绝缘材料的电气性能和机械性能劣化,使绝缘层变脆或断裂。如果是这样,应按周期对电缆进线预防性耐压测试,发现电缆绝缘降低不能满足安全运行的要求,应更换新的电缆。
一般情况,可采取以下措施来防止电缆绝缘击穿。
(1)防止机械损伤。架空电缆,特别是沿墙敷设的电缆,要予以遮盖。厂内动士工程,要办理由动力部门授予的动土证;对厂外电缆线路,要加强巡视检查,及时阻止在电缆线路附近的挖土、取架空输电线路和电缝线路土的行为。
(2)提高电缆头的施工质量。由于气泡和水分对缆头绝缘的耐压强度影响很大,所以在电缆头的制作、安装过程,绝缘包缠要紧密,不得出现空隙;环氧树脂和石英粉使用前,严格进行干燥处理。由于终端头附近的电场分布很不均匀,铅套缘处的电场强度大,所以要加强该处的绝缘。
(3)严防绝缘受潮。工厂内的电缆线路,由于电铅包被腐蚀而导致绝缘受潮击穿的事故时有发生,所以要加强电外护层的维护,每隔2~3年应在外护层上涂刷一次沥青。
(4)搬运电缆要细心、敷设电缆应**质量。搬电缆时要避免挤压电缆,敷设时电缆弯曲不可过度,防止损伤内绝缘。对于油浸纸绝缘电缆,在安装中要特别注意两端的高低差能**过规定值。否则,低端因油的积聚而使铅皮胀裂,造成漏油高端由于缺油而干枯,使这部分电缆的热阻增加,介电性能变坏引起纸绝缘焦化而击穿。此外,由于高端电缆缺油,终端头处产负压,易于吸人潮气,从而使电缆端部受潮,引起击穿事故。