电缆
两根或更多的电线组成的并排或交叉编制成的线材组件
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电缆,是连接两个设备传输电信号的组件,由两条或更多的导线粘合、扭曲或编织在一起形成。电缆的用途广泛并且每个用途都需特制,它的功能大至传输电能、电信号和实现电磁能转换的线材产品。
电力缆通常由传输电力或电信号的缆芯和起到保护、绝缘作用的护套组成。只含有一条缆芯且直径较细的电缆通常被称为电线。而没有绝缘护套的电线,被称为裸线。电缆中的缆芯由导电性能良好的金属材料制成,通常使用导电性能良好的铜或成本较低的铝。
1836年世界上制造出第一根铜线外用橡皮带包扎的低电压(600伏特以下)电力用电线。
电缆用金属材料
编辑金属种类 | 电阻率(20°C) | 电阻温度系数(20°C) | 备注 |
---|---|---|---|
铜 | 1.678×10-8 Ω·m | 0.0039 | 导电性仅次于银,导热性仅次于金、银;抗腐蚀,无磁性,塑性好,易于焊接,用途广泛。铜合金主要为提高铜的耐磨性,耐腐蚀性及机械物理性能。 |
银 | 1.59×10-8 Ω·m | 0.0038 | 金属导电性及导热性最高,具有良好的耐腐蚀性及耐氧化性,易于焊接;主要用于镀层和包复层;主要用做耐高温线及(注:依照集肤效应原理)用做高频通讯电缆导体。 |
铝 | 2.82×10-8 Ω·m | 0.0039 | 导电性仅次于银、铜、金;导热性好,耐腐蚀性好,机械强度一般,塑性好,比重小。缺点是抗拉强度低,不易焊接。铝合金主要为提高铝的机械强度,耐热性及可焊性。 |
金 | 2.44×10-8 Ω·m | 0.0034 | 用做耐高温线。 |
镍 | 6.99×10-8 Ω·m | 用做耐高温线。 | |
铁(不锈钢) | 1.00×10-7 Ω·m (7.40×10-7 Ω·m) | 0.005 | 常作复合导体的加强材料,如钢芯铝绞线,铜包钢,铝包钢线等。 |
锌 | 6.02x10-8 Ω·m | 用做钢丝/钢带/铁导体的镀层,用以防腐蚀。 | |
锡 | 1.09×10-7 Ω·m | 用做钢丝/铜线的镀层,用以防腐蚀,并有利于铜线的焊接。 |
应用类别
编辑种类
编辑- 裸导线:只有导体的部分,没有绝缘层和保护层的导线。裸导线按照不同的形状和结构可以分为
- 圆单线:主要用于电线、电缆的导电线芯,或是直接用于架空的通信广播线等。
- 软接线:主要用于电动机、电器的电刷连接线,移动式电器的连接用线等。
- 型线:指横截面不是圆形的裸导线,主要用于安装配电设备及其他的电工制品。
- 绞合线:由多股裸导线绞合在一起制成的,比较软,但有强度。主要用于架空线路的连接。
- 绝缘导线:由导电线芯、绝缘层和保护层组成,导线线芯有单芯、双芯、三芯和多芯等几种。又可分为:
- 电磁线
- 电气设备用电线电缆
- 电力电缆
- 通信电线电缆
高压电缆结构
编辑- 导体层
- 依材料分类:铜导体、铝导体
- 依结构分类:无分割导体、分割导体(英文:milliken conductor 或 segment conductor)。不论导体有无分割,导体层都是由多根细导体绞线而成。
- 绝缘押出层
- 在此制成,可为单层、双层或三层押出,高压电缆中,通常为三层押出。
- 内导电层
- 材料:半导体
- 功能:包覆导体,使导体最外层形成光滑的表面。
- 绝缘层
- 材料:绝缘体。XLPE(交连PE)、橡胶等,皆可做为绝缘材料。
- 功能:高阻抗,使导体与外部绝缘,并且避免高压电通电时造成闪烙。
- 外导电层
- 材料:半导体(有时会与内导体层相同材料)
- 功能:包覆绝缘层,使内导电层与外导电层,形成均匀的电场。
- 内导电层
- 在此制成,可为单层、双层或三层押出,高压电缆中,通常为三层押出。
- 金属层
- 被覆层
- 铠装
相关组织与标准
编辑- 中华民国国家标准(CNS)
- CNS 670 镀锡软铜单电线
- CNS 672 镀锡软铜绞电线
- CNS 679 600V聚氯乙烯绝缘电线
- CNS 689 塑胶绝缘电线电缆检验法
- CNS 1364 裸软铜单电线
- CNS 1365 裸软铜绞电线
- CNS 2655 交连聚乙烯绝缘聚氯乙烯被覆电力电缆
- CNS 3301 600V聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯被覆电缆(VV)
- CNS 11174 耐燃电线
- CNS 11175 耐热电线
- 美国国家标准协会(ANSI)
- ANSI C2 国家电机安全法规
- 美国材料和试验协会(ASTM)
- ASTM B3 软或软化铜电线
- ASTM B8 同心层铜导体绞线、硬、中硬及软抽铜
- ASTM B33 电机用镀锡软铜或软化铜线
- ASTM B189 电机用镀铅及镀铅合金软铜线
- ASTM E622 实心材料燃烧时释放烟浓度试验
- ASTM D2863 测量可维持塑胶如同蜡烛燃烧状况所需氧气指数最低氧气浓度
- 绝缘电缆工程师协会(ICEA)
- 国际电工委员会(IEC)
- IEC 60331 电缆之防火特性
- IEC 60332 测试电缆线在火中之状态
- IEC 60332-1 一条垂直的绝缘导线或电缆上测试
- IEC 60332-3 成束导线及电缆 B 类测试
- IEC 60540 电缆、电线之绝缘及被覆试验方法
- IEC 60754 电缆燃烧时释放气体之试验
- IEC 60840 30kV~150kV 陆缆系统之绝缘押出及其配件之测试方法与要求
- IEC 62067 150kV~500kV 陆缆系统之绝缘押出及其配件之测试方法与要求
- 电气电子工程师学会(IEEE)
- IEEE 383 CLASS IE 电缆现场接续、连接,以供核能发电厂之型式试验
- 日本产业规格(JIS)
- JIS C3102 软铜线
- JIS C3105 硬抽铜绞线
- JIS C3307 600V聚氯乙烯绝缘电线(IV)
- JIS C3401 600V控制电缆
- JIS C3605 600V交连聚乙烯绝缘电缆
- 美国电气制造商协会(NEMA)
- 国际大型电力系统理事会(CIGRE)
- CIGRE TB303
- CIGRE TB490 含绝缘押出之30kV~150kV长距离海缆测试建议
- CIGRE TB623
- CIGRE TB722
- 美国消防协会(NFPA)
- NFPA 70 美国国家电机法规