電線電纜材料、結(jié)構(gòu)、檢測知識(shí)大全

電纜結(jié)構(gòu)組成

電線電纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成元件，總體上可分為導(dǎo)線、絕緣層、屏蔽和護(hù)層這四個(gè)主要結(jié)構(gòu)組成部分以及填充元件和承拉元件等。根據(jù)產(chǎn)品的使用要求和應(yīng)用場合，有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極為簡單，只有導(dǎo)線一個(gè)結(jié)構(gòu)件，如架空裸導(dǎo)線、接觸網(wǎng)導(dǎo)線、銅鋁匯流排(母線)等；這些產(chǎn)品的對(duì)外電氣絕緣是依靠安裝敷設(shè)時(shí)用絕緣子和空間距離(即利用空氣絕緣)來確保的。

電線電纜產(chǎn)品絕大多數(shù)是截面(橫斷面)形狀完全相同(忽略因制造而產(chǎn)生的誤差)、呈長條狀的產(chǎn)品，這是由于在系統(tǒng)或設(shè)備中是作為構(gòu)成線路或線圈而使用的特征所決定的。所以研究分析線纜產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成，只需從其截面來觀察分析。

下面來詳細(xì)分析下電纜結(jié)構(gòu)組成及電纜材料：

1、電纜結(jié)構(gòu)組成：導(dǎo)線

導(dǎo)線是產(chǎn)品進(jìn)行電流或或電磁波信息傳輸功能的最基本的必不可少的主要構(gòu)件。導(dǎo)線是導(dǎo)電線芯的簡稱。

電纜導(dǎo)線材料包括哪些：導(dǎo)線的材料一般是用銅、鋁等導(dǎo)電性能優(yōu)良的有色金屬制成。近三十多年來迅速發(fā)展起來的光通信網(wǎng)絡(luò)用的光纜，則以光導(dǎo)纖維作為導(dǎo)線。

2、電纜結(jié)構(gòu)組成：絕緣層

絕緣層是包覆在導(dǎo)線外圍四周起著電氣絕緣作用的構(gòu)件。即能確保傳輸?shù)碾娏骰螂姶挪ā⒐獠ㄖ谎刂鴮?dǎo)線行進(jìn)而不流向外面，導(dǎo)體上具有的電位(即對(duì)周圍物體形成的電位差、即電壓)能被隔絕，即既要保證導(dǎo)線的正常傳輸功能，又要確保外界物體和人身的安全。導(dǎo)線與絕緣層是構(gòu)成線纜產(chǎn)品(裸電線類除外)必須具備的兩個(gè)基本構(gòu)件。

電纜絕緣材料是什么：今天的電線電纜中，電纜絕緣材料分類主要是塑料和橡膠兩大類有面高分子材料占主導(dǎo)材料，衍生出類型繁多的適用于不同用途和環(huán)境要求的電線電纜產(chǎn)品。常見的電線電纜絕緣層材料有聚氯乙烯(PVC)料、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)、氟塑料、橡皮料、乙丙橡膠料、硅橡膠絕緣料。

3、電纜結(jié)構(gòu)組成：護(hù)層

當(dāng)電線電纜產(chǎn)品安裝運(yùn)行在各種不同的環(huán)境中時(shí)，必須具有對(duì)產(chǎn)品整體特別是對(duì)絕緣層起保護(hù)作用的構(gòu)件，這就是護(hù)層。因?yàn)橐蠼^緣材料具有優(yōu)良的各種電絕緣性能，則必須要求材料的純度極高、雜質(zhì)含量極微;往往無法兼顧其對(duì)外界的保護(hù)能力，所以對(duì)于外界(即安裝、使用場合和使用中的)各種機(jī)械力的承受或抵抗力、耐大氣環(huán)境、耐化學(xué)藥品或油類、對(duì)生物侵害的防止，以及減少火災(zāi)的危害等都必須由各種護(hù)層結(jié)構(gòu)來承擔(dān)。電纜護(hù)套主要作用是防水、阻燃耐火和防腐蝕。許多專用于良好外部環(huán)境(如清潔、干燥、無機(jī)械外力作用的室內(nèi))中的線纜產(chǎn)品，或者絕緣層材料本身具有一定的機(jī)械強(qiáng)度、耐氣候性的產(chǎn)品，就可以沒有護(hù)層這一構(gòu)件。

電纜護(hù)套材料有哪幾種：電纜護(hù)套材料主要有橡膠、塑料、涂料、硅膠以及各種纖維制品等。橡塑保護(hù)層的特點(diǎn)是柔軟、輕便，在移動(dòng)式電纜中得到及其廣泛的應(yīng)用。但因橡塑材料都有一定的透水性，所以僅能在采用具有高耐濕性的高聚物材料作為電纜絕緣時(shí)應(yīng)用。那有一些用戶會(huì)問到為什么在市面上看到都是塑料作為保護(hù)層呢?橡膠護(hù)套與塑料護(hù)套特性相比：橡膠護(hù)套彈性和柔韌性會(huì)較高，耐老化，但工藝相對(duì)復(fù)雜。而塑料護(hù)套的機(jī)械性能、防水性較好，且資源豐富、價(jià)格便宜、加工方便，因此市面應(yīng)用更加廣泛。需要行業(yè)同仁注意的是，還有一類金屬護(hù)套，金屬護(hù)套既有機(jī)械保護(hù)作用又有下面要說到的屏蔽作用，還具有防腐蝕性、抗壓抗拉性和阻水性等特性，可以防止水分及其他有害物質(zhì)進(jìn)入到電纜絕緣內(nèi)部，因此被廣泛地用作耐濕性較差的油浸紙絕緣電力電纜的護(hù)套中。

4、電纜結(jié)構(gòu)組成：屏蔽層

是一種將電纜產(chǎn)品中的電磁場與外界的電磁場進(jìn)行隔離的構(gòu)件;由的線纜產(chǎn)品在其內(nèi)部不同線對(duì)(或線組)之間也需要相互隔離。可以說屏蔽層是一種“電磁隔離屏”。多年來，行業(yè)中習(xí)慣于把屏蔽層作為護(hù)層結(jié)構(gòu)的一部分，電纜寶小編認(rèn)為應(yīng)該單獨(dú)作為一個(gè)構(gòu)件。其原因是除了屏蔽層的功能是電磁隔離——即線纜產(chǎn)品中傳遞的信息不外瀉、不對(duì)外界儀器儀表或別的線路產(chǎn)生干擾;外界的各種電磁波也不會(huì)通過電磁耦合進(jìn)入線纜產(chǎn)品中，這些功能要求與傳統(tǒng)的護(hù)層功能不同。還因?yàn)槠帘螌硬还庠O(shè)置于產(chǎn)品的外部，還置于每一線對(duì)或多對(duì)數(shù)電纜的分組之間。近十幾年來，隨著信息傳遞系統(tǒng)用電線電纜的快速發(fā)展，以及大氣中存在的電磁波干擾源越來越多，促使有屏蔽結(jié)構(gòu)的品種成倍增長，大家對(duì)屏蔽層作為線纜產(chǎn)品中的一個(gè)基本構(gòu)件的認(rèn)識(shí)，已趨于認(rèn)同。

電纜屏蔽層材料：電纜屏蔽層采用金屬化紙或半導(dǎo)體紙帶作為內(nèi)屏蔽層，外屏層有時(shí)還外扎銅帶或編織銅絲帶，編織層材料一般是紅銅或者鍍錫銅。

5、電纜結(jié)構(gòu)組成：填充結(jié)構(gòu)

很多電線電纜產(chǎn)品是多芯的，如低壓電力電纜多數(shù)是四芯、五芯電纜(適用于三相系統(tǒng))，市內(nèi)電話電纜更是有800對(duì)、1200對(duì)、2400對(duì)至3600對(duì)。將這些絕緣線芯或線對(duì)成纜(或分組多次成纜)后，一是外形不圓整，二是絕緣線芯間留有很大空隙，因此必須在成纜時(shí)加入填充結(jié)構(gòu)，填充結(jié)構(gòu)是為了使成纜外徑相對(duì)圓整以利于包帶、擠護(hù)套，也為了使電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、內(nèi)部結(jié)石，在使用中(制造和敷設(shè)中拉伸、壓縮和彎曲時(shí))受力均勻而不損壞電纜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。因此，填充結(jié)構(gòu)雖是輔助結(jié)構(gòu)，但也是必要的，其材料選用及形狀設(shè)計(jì)上也有詳細(xì)的規(guī)定。

電纜填充材料：一般電纜的填充物包括聚丙烯帶、無紡布PP繩、麻繩、或者是回收利用的橡皮加工而成的一般比較便宜材料。能作為電纜填充材料，必須具備不會(huì)對(duì)絕緣纜芯造成不良影響，材料本身不具備吸濕性，不易收縮、不腐蝕等特點(diǎn)。

6、電纜結(jié)構(gòu)組成：抗拉元件

傳統(tǒng)的電線電纜產(chǎn)品是利用護(hù)層的鎧甲層承受外界拉力或自重引起的拉力的。典型的結(jié)構(gòu)是鋼帶鎧裝和鋼絲鎧裝(如海底電纜要用ф8mm的粗鋼絲，絞合成鎧裝層)。但光纖光纜為了保護(hù)光纖不受細(xì)小的拉力，以免光纖有細(xì)微的變形而影響傳輸性能，就在光纜結(jié)構(gòu)中設(shè)置了一次、二次被覆和專用的抗拉受力元件。此外如手機(jī)耳機(jī)線采用細(xì)銅絲或薄銅帶繞在合成纖維絲上外擠絕緣層的結(jié)構(gòu)，這合成纖維絲就是抗拉元件?？傊?，在近年來開發(fā)的特種細(xì)小、柔軟型，同時(shí)要求多次彎、扭曲使用的產(chǎn)品中，抗拉元件起著主要的作用。

電纜抗拉元件材料包括哪些：鋼帶、鋼絲、不銹鋼箔

電線電纜材料總結(jié)

1、從某種意義上講，電線電纜制造行業(yè)是一個(gè)材料精加工和組裝的行業(yè)。一是材料用量巨大，線纜產(chǎn)品中的材料費(fèi)用要占制造總成本的60-90%;二是所用材料的類別、品種非常多，性能要求特別高，如導(dǎo)體用銅，要求銅的純度要在99.95%以上，有的產(chǎn)品要采用無氧高純銅；三是材料的選用會(huì)對(duì)制造工藝、產(chǎn)品的性能以及使用壽命起到?jīng)Q定性的影響。

同時(shí)，線纜制造企業(yè)的效益也與材料的選用、加工和生產(chǎn)管理中能否科學(xué)地節(jié)省材料密切相關(guān)。

因此，在設(shè)計(jì)電線電纜產(chǎn)品時(shí)必須與材料的選用同時(shí)進(jìn)行，一般采取選用幾種材料，通過工藝和與性能篩選試驗(yàn)后確定。

2、線纜產(chǎn)品用材料按其使用部位與功能、可分為導(dǎo)電材料、絕緣材料、護(hù)層材料、屏蔽材料、填充材料等。但其中有些材料是幾個(gè)結(jié)構(gòu)件通用的，如屏蔽用的銅絲、銅帶同樣是導(dǎo)體用電工銅。尤其是熱塑性材料，如聚氯乙稀、聚乙烯等只要改變部分配方成份就可用在絕緣或護(hù)套上。

3、線纜產(chǎn)品制造中所用材料涉及的門類非常廣泛，品種規(guī)格(牌號(hào))特別多，下表列出了主要材料類別的匯總表。

電纜主要材料類別的匯總表

4、由于線纜產(chǎn)品的使用功能、應(yīng)用環(huán)境、使用條件千變?nèi)f化，因此雖然對(duì)某一類材料有其基本的性能要求(共性)，但是各個(gè)系列、品種的產(chǎn)品都會(huì)有一些特殊的性能要求(特性)。例如電力系統(tǒng)用的電線電纜對(duì)其絕緣層的共性要求是電絕緣性能高。

如用于高壓電力電纜的，必須強(qiáng)調(diào)材料能承受很高的電場強(qiáng)度，具有很高的絕緣電阻、要求介質(zhì)損耗小，且要求絕緣層中幾乎沒有雜質(zhì)(包括氣隙)。而中壓電力電纜(6-35kv)雖也有這些要求，但在程度上可降低不少。至于低壓電線電纜只要求有一定的耐壓強(qiáng)度和絕緣電阻，而為了經(jīng)濟(jì)、輕便，則要求絕緣層有較好的機(jī)械性和耐氣候性，使其在很多情況下可以不用護(hù)層(例如聚氯乙稀塑料絕緣電線)。

5、由于材料對(duì)產(chǎn)品的性能起著非常關(guān)鍵的作用，也由于眾多門類的材料涉及廣泛的知識(shí)領(lǐng)域，同一名稱的材料由于基料的分子結(jié)構(gòu)、分子量分布不同，混合料用的配合劑不同，配比不同，因此有許多的牌號(hào)和配方。結(jié)果是各種牌號(hào)的材料其工藝條件有差異，制成后的成品性能差別很大。所以線纜制造企業(yè)必須要求生產(chǎn)工人熟悉本工序常用材料的特性，嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程，要求檢驗(yàn)部門加強(qiáng)對(duì)進(jìn)廠材料和自己配制的材料嚴(yán)格質(zhì)量控制。

電線電纜需要做哪些檢測認(rèn)證？

常見檢測項(xiàng)目及檢測的目的：

1、電性能檢測

主要有導(dǎo)體直流電阻、絕緣電阻、成品電壓試驗(yàn)及絕緣線芯間電壓試驗(yàn)，每項(xiàng)都很重要，導(dǎo)體電阻直接反映了電纜的電傳輸性能，直接影響電纜在通電運(yùn)行中的溫度、壽命、電壓降、以及運(yùn)行安全，它主要考查導(dǎo)體的材質(zhì)和截面積，若導(dǎo)體的材質(zhì)不好或截面積嚴(yán)重不足，就會(huì)造成導(dǎo)體直流電阻嚴(yán)重超標(biāo)，這種電纜鋪設(shè)在線路中就會(huì)增加電流在線路上通過時(shí)的損耗，引起電纜導(dǎo)體本身發(fā)熱，引起包覆導(dǎo)體的絕緣老化開裂，造成供電線路漏電、短路，甚至造成火災(zāi)，危及人身、財(cái)產(chǎn)的安全。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同規(guī)格電纜的導(dǎo)體直流電阻值均有嚴(yán)格的規(guī)定，不得大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的值。

絕緣電阻、成品電壓試驗(yàn)及絕緣線芯間電壓試驗(yàn)，均考查的是電纜絕緣層和護(hù)套層的電氣絕緣性能，絕緣電阻是檢測兩個(gè)導(dǎo)體之間絕緣材料的電阻，它應(yīng)足夠大以起到絕緣保護(hù)作用。成品電壓試驗(yàn)及絕緣線芯間電壓試驗(yàn)不光要求電纜有足夠的絕緣能力，還要求絕緣或護(hù)套材料均勻無雜質(zhì)、厚度足夠均勻，表面不能有看不見的沙眼、針孔等，否則就會(huì)造成耐壓試驗(yàn)時(shí)局部擊穿。

2、機(jī)械性能檢測

主要是考查絕緣和護(hù)套塑料材料的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長率，包括老化前后，還有對(duì)于成品軟電纜進(jìn)行的曲撓試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、荷重?cái)嘈驹囼?yàn)、絕緣線芯撕裂試驗(yàn)、靜態(tài)曲撓試驗(yàn)等。老化前、后抗張強(qiáng)度、老化前后斷裂伸長率是電纜絕緣和護(hù)套材料最重要最基本的指標(biāo)，要求用做電纜絕緣和護(hù)套的材料，既要有足夠的拉伸強(qiáng)度不容易拉斷，又要有一定的柔韌性，老化是指在高溫條件下，絕緣和護(hù)套材料保持其原有性能的能力，老化不應(yīng)嚴(yán)重影響材料的抗張強(qiáng)度和伸長率，這些都將直接影響電纜的使用壽命，若抗張強(qiáng)度和斷裂伸長率不合格，進(jìn)行電纜的施工安裝時(shí)就極易出現(xiàn)護(hù)套或絕緣體斷裂，或在光、熱環(huán)境下使用的電纜其護(hù)套和絕緣容易變脆，斷裂，致使帶電導(dǎo)體裸露，發(fā)生觸電危險(xiǎn)。

另外軟電纜由于不是固定敷設(shè)，使用中存在反復(fù)拖拉、彎曲等情況，所以對(duì)于軟電纜標(biāo)準(zhǔn)又另外規(guī)定了在其成品電纜上加做動(dòng)態(tài)曲撓試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、荷重?cái)嘈驹囼?yàn)、絕緣線芯撕裂試驗(yàn)、靜態(tài)曲撓試驗(yàn)等，以保證這種線纜在實(shí)際使用中滿足要求。如動(dòng)態(tài)曲撓試驗(yàn)主要考核軟電纜在受到外界的機(jī)械拉伸和彎曲等應(yīng)力時(shí)，軟導(dǎo)體的絞合線絲是否斷裂而降低電的傳輸性能，或者刺破絕緣而降低絕緣電氣性能;絕緣在受到應(yīng)力作用是是否變形或開裂而影響電纜的電氣絕緣性能的一種試驗(yàn)方法。

3、絕緣和護(hù)套材料性能試驗(yàn)

包括熱失重、熱沖擊、高溫壓力、低溫彎曲、低溫拉伸、低溫沖擊、阻燃性能等等。這些都是考查絕緣和護(hù)套的塑料材料的性能好壞，如熱失重試驗(yàn)是檢測經(jīng)過7天80℃的高溫老化后材料降解、揮發(fā)的程度;熱沖擊檢測在150℃高溫1h后經(jīng)特殊卷繞的絕緣表面是否有開裂;高溫壓力檢測絕緣材料在經(jīng)過高溫再冷卻后其彈性的保持程度;所有的低溫試驗(yàn)一般指在-15℃條件下其機(jī)械性能的變化，都是檢測線纜材料在低溫環(huán)境下是否變脆、易開裂或易拉斷等。另外電纜的阻燃性能勝能很重要，考查該項(xiàng)性能的試驗(yàn)為不延燃試驗(yàn)，即對(duì)按標(biāo)準(zhǔn)安裝的成品電纜用專門的火焰點(diǎn)燃一定的時(shí)間，待其火焰自行熄滅后檢查線纜被燒的情況，當(dāng)然被燒掉的部分越少越好，說明其燃燒性差，阻燃性好，越安全。

4、標(biāo)志檢查

標(biāo)準(zhǔn)要求電纜包裝上應(yīng)附有表示產(chǎn)品型號(hào)、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)、廠名和產(chǎn)地的標(biāo)簽或標(biāo)志，規(guī)格包括額定電壓、芯數(shù)和導(dǎo)體標(biāo)稱截面等;電纜表面應(yīng)印有制

造廠名、產(chǎn)品型號(hào)和額定電壓的連續(xù)標(biāo)志，標(biāo)志間距要求≤200mm(絕緣表面)或≤500mm(護(hù)套表面)，標(biāo)志內(nèi)容應(yīng)齊全、清晰、耐擦，這個(gè)要求是方便使用者了解電纜的型號(hào)規(guī)格及電壓等級(jí)，以防敷設(shè)錯(cuò)誤。另外，電線絕緣線芯應(yīng)優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)推薦的顏色，特別要提的是黃/綠雙色線芯，這種線一般用在電器產(chǎn)品的電源線中，這條特殊雙色線專用于接地，對(duì)于黃/綠搭配標(biāo)準(zhǔn)也有以下規(guī)定:即對(duì)每一段長巧~的雙色絕緣線芯，其中一種顏色應(yīng)至少覆蓋絕緣線芯表面的30%，且不大于70%，而另一種顏色則覆蓋絕緣線芯的其余部分，即黃/綠雙色應(yīng)基本均衡搭配。

5、結(jié)構(gòu)尺寸檢測

包括絕緣和護(hù)套的厚度、最薄厚度、外形尺寸等。絕緣和護(hù)套的厚度大小對(duì)于電纜能夠耐受多大強(qiáng)度的電壓，以及其機(jī)械性能好壞都有很重要的作用，所以對(duì)于不同規(guī)格的電纜，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)厚度都有嚴(yán)格規(guī)定，要求不得低于國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值。電纜絕緣厚度太薄會(huì)嚴(yán)重影響電纜的使用安全，會(huì)帶來電纜擊穿、導(dǎo)體裸露引起漏電等安全隱患，當(dāng)然也不是越厚越好，應(yīng)不影響安裝，故標(biāo)準(zhǔn)又設(shè)了一個(gè)外形尺寸要求對(duì)此進(jìn)行限制。

常見認(rèn)證

1、CCC認(rèn)證，強(qiáng)制性認(rèn)證，是進(jìn)入國內(nèi)市場的通行證

2、CB認(rèn)證，有利于產(chǎn)品出口用于家庭、辦公室、車間和類似場所的直接涉及人身安全的電工產(chǎn)品，這類產(chǎn)品在一部分國家中實(shí)行強(qiáng)制性認(rèn)證，即取得該國的認(rèn)證合格證書后，才允許出口到該國，并在該國市場上銷售。即使在未實(shí)行強(qiáng)制性認(rèn)證的國家中，消費(fèi)者為了自身的安全，都愿意購買經(jīng)過認(rèn)正而帶有認(rèn)證標(biāo)志的產(chǎn)品。

3、CE認(rèn)證，是產(chǎn)品進(jìn)入歐盟及歐洲貿(mào)易自由區(qū)國家市場的通行證。獲得認(rèn)證并貼有CE標(biāo)志的產(chǎn)品將降低在歐洲市場上銷售的風(fēng)險(xiǎn)：

1）被海關(guān)扣留和查處的風(fēng)險(xiǎn);

2）被市場監(jiān)督機(jī)構(gòu)查處的風(fēng)險(xiǎn);

3）同行出于競爭目的的指控風(fēng)險(xiǎn)。

4、UL認(rèn)證，在美國市場，消費(fèi)者及購買單位更愿意選購有UL認(rèn)證標(biāo)志的產(chǎn)品。