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(牛晓飞)电线电缆培训课件


电线电缆基础知识培训

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

培训内容
?电线电缆简介
?电线电缆的定义及分类

?电工术语

电缆

?电线电缆的结构 ?电线电缆产品型号及其表示方法 ?电线电缆的工艺流程 ?关于电缆

?电缆试验<

br />?电缆结构图
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电线电缆简介

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

简介:电线电缆
电线电缆是用来传输电力、传输信息和实现电磁能转换的一大类电工产品。 自1836年世界上制造出第一根低电压的电力用电线(铜线外用橡皮带包绕)以来,

随着人类文明的发展,电线电缆已经发展成为用途广泛、品种繁多、门类齐全的一大
产品类别。 电线和电缆并无严格的区分。一般将无绝缘的裸电线,或虽有绝缘但结构比较简 单、直径比较细小、芯数少,性能要求不高的产品称为电线。电缆,一般是线芯绝缘 厚,多根绝缘线芯成缆带有屏蔽或无屏蔽护套的产品,电缆的性能要求项目较多、较 高,如射频电缆虽然往往是单根,不是多芯,但是它性能要求高,确称为电缆。 在现代社会生活中,凡是有人生活的地方;凡是有生产、交通及一切经济活动的 场所;不论是天上、地下、水中等一切需要探索、开发或任何一项科技创新的研究, 都离不开电及电磁波的应用和传输。 二十世纪九十年代中期,一位未来学专家曾预言:“二十一世纪将是线(电线电

缆)的世界”。
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电线电缆的定义及分类

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定义:电线电缆

? 定义:
? 用以传输电(磁)能、信息和实现电磁能转

换的线材产品。

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分类:电线电缆(用途) ?我国的电线电缆按其用途分为下列五大类 ?第一类:

裸电线:仅有导体,而无绝缘层的产品。
铜、铝等各种金属和复合金属圆单线、各种 结构的架空输电线用的绞线、软接线、型线和型 材。
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分类:电线电缆(用途) ?第二类: 绕组线:以绕组的形式在磁场中切割磁力线感应 产生电流、或通以电流产生磁场所用的电线。

漆包线、绕包线、无机绝缘线等。

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分类:电线电缆(用途)
?第三类: 电力电缆: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(有绝缘)产品。

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分类:电线电缆(用途) ?第四类:
通信电缆和通信光缆:传输电话、电报、电视、 广播、传真、数据、和其他电信信息的电缆。

市内通信电缆、长途对称电缆和同轴(干线) 通信电缆,传输频率为音频~几十兆赫兹。

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分类:电线电缆(用途)
?第五类:

电气装备用电线电缆:从电力系统的配电点把电
能直接传到各种用电设备、器具电源连接线路用 电线电缆。 这类产品使用面最广,品种最多的一类产品。

电气装备用电线电缆习惯上按产品用途分为八类:

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分类:电线电缆(用途) a) 低压配电电线电缆主要指固定敷设和移动的
供电电线电缆。

b) 信号及控制电缆主要指控制中心与系统间传
递信号或控制操作用的电线电缆。

c) 仪器和设备链接线主要指仪器、设备内部安
装线和外部引接线。

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分类:电线电缆(用途)
d) 交通运输工具电线电缆主要指汽车、机车、 船舰、飞机等配套用电线电缆。 e) 地质资源勘探和开采用电线电缆主要指煤、

矿石、油田的探测和开采用电线电缆。
f) 直流高压电缆主要指X射线机、静电设备等配

套用的电线电缆。

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分类:电线电缆(用途)
g) 加热电缆主要指生活取暖、植物栽培、管道 保温等用电线电缆 h) 特种电线电缆 主要指耐高温、耐低温、阻

燃、耐火、低烟无卤、核电站等用的电线电
缆。

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分类:电线电缆(电压等级) ?电线电缆按使用电压等级分为以下几类: ?低压——1kV及以下,即220V、380V; ?中压——6~10kV,即6kV、10kV; ?高压——35~220kV,即35kV、110kV、220kV; ?超高压(EHV)——330kV及以上、1000kV以下,

即330kV、500kV;
?特高压(UHV)——1000kV及以上。
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电工术语

电缆

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术语 导体
1. 导体 conductor ?无镀层导体 plain conductor ?金属镀层导体 metal coated conductor

?镀锡导体 tinned conductor
?实心导体 solid conductor

?绞合导体 stranded conductor
?复绞导体 multiple stranded conductor
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术语 导体
?束合导体 bunched conductor ?软导体 flexible conductor ?扇形导体 sector shaped conductor ?紧压导体 compacted conductor ?束合股线 bunched strand

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术语 2. 绝缘 insulation

绝缘

? 挤包绝缘 extruded insulation ? 矿物绝缘 mineral insulation

? 热塑性绝缘 thermoplastic insulation
? 热固性绝缘 thermosetting insulation

? 交联绝缘 cross-linked insulation
? 弹性体绝缘 elastomeric insulation
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术语表 屏蔽 3. 屏蔽 shield(screen) ? 导体屏蔽 conductor screen ? 绝缘屏蔽 insulation screen ? 绝缘线芯屏蔽 core screen

? 接地(金属)屏蔽 shield

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术语 成缆 4. 成缆

? 节距 length of lay
? 节径比 lay ratio

? 绞向 direction of lay
? 绝缘线芯 core or insulation conductor

? 填充物 filler
? 缆芯 twisted loom
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术语 包覆层和各种部件 5. 包覆层和各种部件 ? 隔离层 separator

? 内衬层 inner covering
? 护套 sheath, jacket

? 外护套 over sheath, outer sheath
? 铠装 armour

? 编织层 braid
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术语

包覆层和各种部件

?内护套 inner sheath, inner jacket
?阻水带 water blocking

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术语 其他相关术语 6. 其他相关术语 ? 电缆 cable ? 绝缘电缆 insulation cable ? 单芯电缆 single-core cable ? 多芯电缆 multi-core cable ? 扁电缆 flat cable

? 软电缆 flexible cable
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术语 其他相关术语 ?加热电缆 heating cable ?控制电缆 control cable ?电力电缆 power cable ?仪表电缆 measuring cable

?补偿电缆 compensation cable
?电缆盘 cable drum

?火花试验 spark test
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电线电缆的结构

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电缆结构 电缆一般由以下几部分结构组成: ?导体 ?绝缘 ?屏蔽 ?内衬层 此外电缆结构中还有: 填充 包带 隔离层等等。

?铠装
?外护套

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导体
导体材料:银、铜、铝,及各种金属合金等。 导体是电线电缆的的主要组成部分。将导体 直接作产品使用的称为裸电线;而外加绝缘层、 保护层的导体,则称为导电线芯。裸电线和导体 线芯的结构、计算方式相同。 导体可分为单根导体与绞合导体两种结构类

型。
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导体
导体共分四种:第1种、第2种、第5种、第6

种。第1种和第2种导体用于固定敷设的电缆中。
第5种和第6种导体用于软电缆和软线中,也可用

于固定敷设。
——第1种:实心导体 ;

——第2种:绞合导体;
——第5种:软导体; ——第6种:比第5种更软的导体。
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导体

?绞线
绞线包括裸绞线和绞合导电线芯,均由多根

单线构成。
圆形绞线:用多根单线直接以束制或同心层

绞的方法绞成圆形的绞线。
紧压绞线:用多根单线绞合并压制成圆形或 其它形状的绞线。
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绝缘 所谓绝缘就是使用不导电的物质将带电体隔 离或包裹起来,以对触电起保护作用的一种安全

措施。
绝缘一般包括挤包或纵包橡皮绝缘,挤包或

涂复的塑料绝缘,涂复的漆膜和纸浆绝缘等。
绝缘通常可分为气体绝缘、液体绝缘和固体

绝缘三类。
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绝缘
绝缘材料有如下几种: 塑料: 聚乙烯——PE 交联聚乙烯——XLPE 聚氯乙烯——PVC 氟塑料——F 橡胶: 乙丙橡胶——EPR 硅橡胶——G 乙烯乙酸乙烯酯——EVA弹性体
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屏蔽 屏蔽:将电场或磁场控制在电缆内部,防止
其对外部设备产生干扰,也防止外部电场或磁场

进入电缆内部。
屏蔽分类:导体屏蔽、绝缘屏蔽、接地屏蔽

(金属屏蔽)
金属屏蔽:金属编织屏蔽、金属或金属塑带 绕包或纵包屏蔽等。
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外护层

电缆外护包括:内衬层(内护套)、铠装层、
外护套三部分。

内衬层——位于铠装下面起铠装衬垫作用并
兼具金属护套防蚀保护作用的同心层;

铠装层——在内衬层上面机械保护作用的金
属带或金属丝构成的同心层; 外护套——在铠装层外面对金属铠装起防蚀 保护作用的同心层。
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电线电缆产品型号及其表 示方法

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电线电缆代号—导体 导体:
第1、2种铜导体——(T)省略

第5、6种铜导体——R
铝导体——L 镀锡铜丝——TX 镀银——TY

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电线电缆代号—导体

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电线电缆代号—导体

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电线电缆代号—导体

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电线电缆代号—导体

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电线电缆代号—绝缘
绝缘:

聚氯乙烯——V
聚乙烯或聚烯烃——Y

交联聚乙烯或交联聚烯烃——YJ
乙丙橡胶——E 硅橡胶——G 氟塑料——F 橡皮——X
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电线电缆代号—屏蔽
屏蔽: 铜丝编织——P

镀锡铜丝编织——P1
铜带或铜塑复合带——P2

铝带或铝塑复合带——P3

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电线电缆代号—护套 护套:
聚氯乙烯——V

聚乙烯或聚烯烃——Y
弹性体——F

皱纹铝护套——LW
铅套——Q

聚氨酯——U
尼龙——N
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电线电缆代号—铠装
铠装: 双钢带铠装——2 细圆钢丝铠装——3 粗圆钢丝铠装——4 (双)非磁性金属带铠装——6 非磁性金属丝铠装——7

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电线电缆代号—外护套
外护套: 聚氯乙烯——2

聚乙烯或聚烯烃——3
弹性体——4

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电线电缆代号—产品/特性

产品:
电力电缆——L(省略)

控制电缆——K
电子计算机电缆——DJ

公路车辆用电线电缆(汽车线)——Q
布电线——B 变频电缆——BP
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电线电缆代号—产品/特性 市内通信电缆——H 船用电缆——C

核电站用电缆——H
移动电缆——Y

煤矿用电缆——M
矿用电缆——U

轻型电缆——Q
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电线电缆代号—产品/特性 中型——Z 重型——C 软电缆——R 防水/防鼠——FS 阻燃——ZR(A、B、C、D) 耐火/耐寒——NH 防蚁——FY

无卤低烟——WD
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电线电缆代号—产品/特性

硬——Y
扁平型——B

双绞型号——S

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电线电缆型号表示方法

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电线电缆型号表示方法 BV ZR—YJV BVR ZR—YFC KVV YJV22 KVVR DJYPVP2 KVVP2-22 YGCR YJV22 ZR-SC-FFP3-22 VLV22 KX-FVP2-22 FYYJY BPGVFPP2 FSYJLY HKEJEGP-K3 WDZA-KYJY33 QVVR NH—YJV JKLYJ
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电线电缆的工艺流程

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工艺流程

工艺流程:
铜杆——拉丝/退火——绞合——绝缘——火 花——成缆——内衬层——铠装——外护套

铜杆——拉丝/退火——(绞合)——绝缘—— 对绞——分屏蔽——成缆——总屏蔽——内衬 层——铠装——外护套
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拉丝

?拉丝:
将杆材拉制成各种小规格的细线。

按出线的大小分:大拉线机(4.0—1.2mm)、中拉线机(1.2— 0.4)、小拉线机(0.4—0.1mm)、细拉线机(0.1—0.05mm)、 微拉线机(0.05—0.02mm)

退火原理:使导体升温,使被破坏的晶格再次结晶。

罐式退火、连拉连退、时效退火

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拉丝
拉丝设备

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绞合
? 正规绞合:单线的某中心为轴线,分层有序的绞合在其周 围,相对位置固定,相邻层绞向相反。 特点:结构圆整、稳定、工艺复杂、相邻层差六根。 ? 非正规绞合包括:束绞、同心复绞、特殊绞合。 束绞:将很多根单线不分层,同时绞合起来线的相对位置 不固定。 特点:结构不圆整、不稳定、工艺简单、 同心复绞:将绞合好的股线(可以是正规绞合或束绞)再 按正规绞合的方式绞合起来。 特殊绞合:不同于上述绞合的其他绞合。(异型单线和异 型绞线的绞合、S—Z绞)

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绞合
绞合设备

框绞机

高速束丝机

管绞机

笼绞机
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绝缘
? 常用的绝缘材料 聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃、交联聚乙烯、交联聚烯烃、 硅橡胶、氟塑料等 ? 绝缘的交联方式:过氧化物交联、辐照交联、温水交联、 紫外光交联等 1)过氧化物交联:加入过氧化合物交联剂的聚乙烯绝缘材 料,绝缘线芯加工挤出后,连续均匀地通过充满高温、高 压氮气的密封交联管完成交联过程。传热媒体为氮气(惰 性气体),交联聚乙烯电气性能优良、生产范围可达 500KV级。 2)温水交联:加入硅烷交联剂的聚乙烯绝缘材料,绝缘线 芯加工挤出后,将已冷却装盘的绝缘线芯浸入85-95℃热水 中进行水解交联,由于湿法交联会影响绝缘层中的含水量 。一般最高电压等级仅达10KV。
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绝缘
? ? 3)辐照交联: 辐照交联分为γ-射线交联和电子束交联两种方法。 (1) γ-射线交联由于剂量率低,照射过程中无法穿透线缆的芯线,所 以,目前只是在热缩材料的交联中有应用,而电线电缆生产中一般不采 用γ-射线交联。 (2) 电子束交联,利用电子加速器配合束下辐照装置,采用高能量电 子束(一般能量在1.0 ~3.0 MeV之间)对电线电缆的绝缘层进行照射 ,引发高分子材料产生自由基,形成C-C交联键,生成三维网状结构。 辐照交联电线电缆的交联度随着辐照剂量的增加而增加,通过控制加速 器及束下设备的运行参数,可以获得重复性非常好的交联度值。同时, 由于辐照交联是在常温常压下交联,辐照过程中不存在高压力和高温度 ,不需要加水或加热,没有水和气体生成,因此长期使用中不会发生水 树、电树等影响电线

?

?

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绝缘
? 电缆寿命的老化,不存在电线电缆内部结构变动、熔化或 降低电线电缆的拉断力。但由于受加速器能量以及束下设 备的限制,辐照交联一般适用于10 kV以下630 mm2以内的 电线电缆的生产。 ? 辐照交联方法生产的电线电缆具有耐热、耐磨损、耐切通 性、耐环境应力开裂、耐腐蚀性、抗张强度高、耐烙铁性 ,与其它交联加工方法相比较,绝缘性能更佳。通过对高 聚物中添加耐温、阻燃等性能的助剂,经过辐照交联可能 生产出耐温等级达125 ℃ ~150 ℃的高温线缆,而低烟无 卤耐热阻燃性能的线缆,只能采用辐照交联的方式进行生 产。 ? 因此,辐照交联是各种软线、电气装备线缆、耐高温和阻 燃电线电缆的最理想的工艺方法和生产方式。
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绝缘

注: 其中数字1、2、3用于主线芯,0用于中性线芯,在5芯电 缆中,数字“4”指特定目的的导体(包括接地导体)。

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绝缘

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绝缘

注: 颜色红、黄、绿用于主线芯。蓝色用于中性线芯, 为了避免和其他颜色产生混淆,推荐使用淡蓝色。
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绝缘
挤出设备

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绝缘
绝缘设备

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火花检测

? 将绝缘线芯加上牵引,通过高压火花机(一般为 6kV),目的是检测生产过程有缺陷杂质或是搬运 过程中有磨损擦伤引起的绝缘损伤(如有缺陷损伤 绝缘会被击穿),为下一道工序做好保障。

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火花检测
火花检测设备

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屏蔽 屏蔽 屏蔽分绕包屏蔽、编织屏蔽、挤包半导电屏蔽。 编织屏蔽用软圆铜线、镀锡圆铜线、铜镁合金丝 等材料;

绕包屏蔽用铜带、铜/塑复合带、铝/塑复合带等
材料绕包。

编织密度
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屏蔽
? 屏蔽层作用: 1)均匀电缆内部电场; 2)屏蔽外来电场干扰; 3)屏蔽接地时导出泄漏电流(接地); 4)绕包屏蔽还有一定的纵向防水的作用;

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屏蔽
编织设备

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成缆 成缆 成缆最外层绞向为右向。 等截面:3芯、4芯、5芯、?? 不等截面:3+1,4+1,3+2 绝缘线芯采用数字标志时,由内层到外层从1开 始按自然数序顺时针方向排列; 黄/绿组合色绝缘线芯(若有)应放置在缆芯的 最外层。 成缆后绕包一层包带,其重迭率应为带宽的 15%~20%。
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成缆
成缆设备

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填充
作用:1)将电缆填充圆整,使电缆更加美观; 2)防止电缆绝缘线芯粘连; 3)填充材料还能起到一定的防潮作用; 材料:PP绳、麻绳、 无机纸绳等一些不对电缆绝缘 造成伤害的材料。

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内衬层 ? 内衬层———位于铠装层下面起铠装衬垫作 用并兼具金属护套防蚀保护作用的同心层。 ? 作用:保护绝缘线芯在电缆弯曲时不被铠装 层刮伤。

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铠装 ?铠装 铠装材料采用镀锌钢带或镀锌钢丝。

金属铠装由双金属带左向螺旋状间隙绕包在内衬
层上,间隙率为40%~50%;

圆金属丝铠装由钢丝单层左向或双层钢丝内层右
向、外层左向绕包在内衬层上,且钢丝之间的间

隙不超过一根钢丝的直径。
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铠装 ? 作用: 1)钢带铠装主要是保护电缆承受纵向压力而 设计的,当电缆需要埋地时,电缆会受到上 方的作用力,因此要设计钢带铠装层。 2)钢丝铠装主要是保护电缆承受横向拉力而 设计的,当电缆敷设时需要横向拖拽时(海 底电缆敷设),电缆会承受横向的一个拉力 ,因此要设计钢丝铠装层。
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外护套 ?外护套 外护套材料分类

外护套应紧密挤包在绝缘线芯、隔离层或铠装层

上,且容易剥离而不损伤绝缘或隔离层或铠装层;

护套表面应平整,色泽、外径均匀,不允许有划
伤,塑化不均和烧焦等缺陷。

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关于电缆

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关于电缆
? 核电站电缆 分类 K1类(核电站壳内)、K2(核电站壳内或壳外) 、K3(核电站壳外) 材料 辐照交联材料(聚烯烃)、乙丙橡胶等 使用环境 耐辐射、耐腐蚀、耐老化、耐热、阻燃、环保等

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关于电缆
? 阻燃、耐火电缆 阻燃(ZR):当外部环境燃烧时电缆不助燃。 电缆本身燃烧,当燃烧一段时间后短路或断路。 BV、YJV、VV都有阻燃性。 耐火(NH):当外部环境燃烧时电缆不助燃, 电缆外护层燃烧,但然烧一段时间后不短路或断路。 工艺是绕包一层云母带; 陶瓷化硅橡胶,电缆绝缘燃烧后陶瓷化,电缆仍能正 常通路。

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关于电缆
? 光纤复合低压电缆OPLC(Optical Fiber Composite Low-voltage Cable)是一种将光单元复合在低压 电力电缆的内部,具有电力传输和光通信传输能力 的电缆,适用于额定电压0.6/1kV及以下电压等级 。 ? 铝合金电缆是近几年炒的比较热的话题,它的电 性能、机械性能、加工工艺、成本核算都有其独特 的优势,行业内有预言将来铝合金将代替铜成为新 的良导体材料

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关于电缆
? 碳纤维复合芯铝绞电缆(ACCC)是传统钢芯铝绞 电缆(ACSR)的更新换代产品 优点:1)耐热性好,载流量是常规钢芯铝绞线两倍 。ACCC导线在200℃高温下能有效运行,而常规 钢芯铝绞线的使用温度为100℃。2) 强度大。普 通钢丝的抗拉强度为1240Mpa-1410Mpa,而 ACCC导线的碳纤维混合固化芯棒,是前者的两倍 。3)低弧垂,降低2倍以上垂度。4)重量轻1020%。碳纤维复合芯导线的比重约为钢的1/4,在 相同的外径下,ACCC的铝截面积为常规ACSR导线 的1.29倍。
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关于电缆
载流量与导体截面的换算 口诀:“十下五,百上二,二五三五四三界,七零九五两倍半 ,穿管温度八九折,裸线加一半,铜线升级算! ” 电缆常有的截面:1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50 、70、95、120、185、240、300、400 三相电:1kW时电缆承载电流的能力约为2A 两相电:1kW时电缆承载电流的能力约为5A 例:7kW选择多大截面电缆? 三相电,7kW时电缆需要承载14A的电流,根据口诀选择4平 方铝芯,铜芯的选2.5平方; 两相电:7kW时电缆需要承载35A的电流,根据口诀选择10平 方铝芯,铜芯的选6平方。
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电缆试验

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

电缆试验
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 检测项目参数 导体电阻 绝缘电阻 绝缘最薄点厚度 抗张强度变化率 老化后断裂伸长率 老化后抗张强度 老化前断裂伸长率 老化前抗张强度 对应主要仪器设备 直流电阻电桥 绝缘电阻测试仪 低倍投影仪 液晶电子拉力试验机 热老化试验箱 热老化试验箱 液晶电子拉力试验机 液晶电子拉力试验机

9
10 11 12 13

耐压试验
绝缘厚度 伸长率变化率 外形尺寸 印刷标志

高压试验台
低倍投影仪 液晶电子拉力试验机 低倍投影仪 ――
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电缆试验

千分尺

游标卡尺

凯尔文电桥

高阻计

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

电缆试验

托盘天平

电子称

投影仪

热老化箱
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电缆试验

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电缆结构图

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电缆结构图—布电线

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电缆结构图—控制电缆

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电缆结构图—控制电缆

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

电缆结构图—控制电缆

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

电缆结构图—控制电缆

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

电缆结构图—控制电缆

全面了解电线电缆基础知识是有效工作的前提

电缆结构图—电力电缆

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