電線(xiàn)電纜材料、結構、檢測知識大全
電纜結構組成
電線(xiàn)電纜產(chǎn)品的結構組成元件，總體上可分為導線(xiàn)、絕緣層、屏蔽和護層這四個(gè)主要結構組成部分以及填充元件和承拉元件等。根據產(chǎn)品的使用要求和應用場(chǎng)合，有的產(chǎn)品結構極為簡(jiǎn)單，只有導線(xiàn)一個(gè)結構件，如架空裸導線(xiàn)、接觸網(wǎng)導線(xiàn)、銅鋁匯流排(母線(xiàn))等；這些產(chǎn)品的對外電氣絕緣是依靠安裝敷設時(shí)用絕緣子和空間距離(即利用空氣絕緣)來(lái)確保的。
電線(xiàn)電纜產(chǎn)品絕大多數是截面(橫斷面)形狀完全相同(忽略因制造而產(chǎn)生的誤差)、呈長(cháng)條狀的產(chǎn)品，這是由于在系統或設備中是作為構成線(xiàn)路或線(xiàn)圈而使用的特征所決定的。所以研究分析線(xiàn)纜產(chǎn)品的結構組成，只需從其截面來(lái)觀(guān)察分析。
下面來(lái)詳細分析下電纜結構組成及電纜材料：
1、電纜結構組成：導線(xiàn)
導線(xiàn)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件。導線(xiàn)是導電線(xiàn)芯的簡(jiǎn)稱(chēng)。
電纜導線(xiàn)材料包括哪些：導線(xiàn)的材料一般是用銅、鋁等導電性能優(yōu)良的有色金屬制成。近三十多年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的光通信網(wǎng)絡(luò )用的光纜，則以光導纖維作為導線(xiàn)。
2、電纜結構組成：絕緣層
絕緣層是包覆在導線(xiàn)外圍四周起著(zhù)電氣絕緣作用的構件。即能確保傳輸的電流或電磁波、光波只沿著(zhù)導線(xiàn)行進(jìn)而不流向外面，導體上具有的電位(即對周?chē)矬w形成的電位差、即電壓)能被隔絕，即既要保證導線(xiàn)的正常傳輸功能，又要確保外界物體和人身的安全。導線(xiàn)與絕緣層是構成線(xiàn)纜產(chǎn)品(裸電線(xiàn)類(lèi)除外)必須具備的兩個(gè)基本構件。
電纜絕緣材料是什么：今天的電線(xiàn)電纜中，電纜絕緣材料分類(lèi)主要是塑料和橡膠兩大類(lèi)有面高分子材料占主導材料，衍生出類(lèi)型繁多的適用于不同用途和環(huán)境要求的電線(xiàn)電纜產(chǎn)品。常見(jiàn)的電線(xiàn)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、電纜結構組成：護層
當電線(xiàn)電纜產(chǎn)品安裝運行在各種不同的環(huán)境中時(shí)，必須具有對產(chǎn)品整體特別是對絕緣層起保護作用的構件，這就是護層。因為要求絕緣材料具有優(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(wú)法兼顧其對外界的保護能力，所以對于外界(即安裝、使用場(chǎng)合和使用中的)各種機械力的承受或抵抗力、耐大氣環(huán)境、耐化學(xué)藥品或油類(lèi)、對生物侵害的防止，以及減少火災的危害等都必須由各種護層結構來(lái)承擔。電纜護套主要作用是防水、阻燃耐火和防腐蝕。許多專(zhuān)用于良好外部環(huán)境(如清潔、干燥、無(wú)機械外力作用的室內)中的線(xiàn)纜產(chǎn)品，或者絕緣層材料本身具有一定的機械強度、耐氣候性的產(chǎn)品，就可以沒(méi)有護層這一構件。
電纜護套材料有哪幾種：電纜護套材料主要有橡膠、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用。但因橡塑材料都有一定的透水性，所以?xún)H能在采用具有高耐濕性的高聚物材料作為電纜絕緣時(shí)應用。那有一些用戶(hù)會(huì )問(wèn)到為什么在市面上看到都是塑料作為保護層呢?橡膠護套與塑料護套特性相比：橡膠護套彈性和柔韌性會(huì )較高，耐老化，但工藝相對復雜。而塑料護套的機械性能、防水性較好，且資源豐富、價(jià)格便宜、加工方便，因此市面應用更加廣泛。需要行業(yè)同仁注意的是，還有一類(lèi)金屬護套，金屬護套既有機械保護作用又有下面要說(shuō)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套中。
4、電纜結構組成：屏蔽層
是一種將電纜產(chǎn)品中的電磁場(chǎng)與外界的電磁場(chǎng)進(jìn)行隔離的構件;由的線(xiàn)纜產(chǎn)品在其內部不同線(xiàn)對(或線(xiàn)組)之間也需要相互隔離?？梢哉f(shuō)屏蔽層是一種“電磁隔離屏”。多年來(lái)，行業(yè)中習慣于把屏蔽層作為護層結構的一部分，電纜寶小編認為應該單獨作為一個(gè)構件。其原因是除了屏蔽層的功能是電磁隔離——即線(xiàn)纜產(chǎn)品中傳遞的信息不外瀉、不對外界儀器儀表或別的線(xiàn)路產(chǎn)生干擾;外界的各種電磁波也不會(huì )通過(guò)電磁耦合進(jìn)入線(xiàn)纜產(chǎn)品中，這些功能要求與傳統的護層功能不同。還因為屏蔽層不光設置于產(chǎn)品的外部，還置于每一線(xiàn)對或多對數電纜的分組之間。近十幾年來(lái)，隨著(zhù)信息傳遞系統用電線(xiàn)電纜的快速發(fā)展，以及大氣中存在的電磁波干擾源越來(lái)越多，促使有屏蔽結構的品種成倍增長(cháng)，大家對屏蔽層作為線(xiàn)纜產(chǎn)品中的一個(gè)基本構件的認識，已趨于認同。
電纜屏蔽層材料：電纜屏蔽層采用金屬化紙或半導體紙帶作為內屏蔽層，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、電纜結構組成：填充結構
很多電線(xiàn)電纜產(chǎn)品是多芯的，如低壓電力電纜多數是四芯、五芯電纜(適用于三相系統)，市內電話(huà)電纜更是有800對、1200對、2400對至3600對。將這些絕緣線(xiàn)芯或線(xiàn)對成纜(或分組多次成纜)后，一是外形不圓整，二是絕緣線(xiàn)芯間留有很大空隙，因此必須在成纜時(shí)加入填充結構，填充結構是為了使成纜外徑相對圓整以利于包帶、擠護套，也為了使電纜結構穩定、內部結石，在使用中(制造和敷設中拉伸、壓縮和彎曲時(shí))受力均勻而不損壞電纜的內部結構。因此，填充結構雖是輔助結構，但也是必要的，其材料選用及形狀設計上也有詳細的規定。
電纜填充材料：一般電纜的填充物包括聚丙烯帶、無(wú)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、電纜結構組成：抗拉元件
傳統的電線(xiàn)電纜產(chǎn)品是利用護層的鎧甲層承受外界拉力或自重引起的拉力的。典型的結構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光纖不受細小的拉力，以免光纖有細微的變形而影響傳輸性能，就在光纜結構中設置了一次、二次被覆和專(zhuān)用的抗拉受力元件。此外如手機耳機線(xiàn)采用細銅絲或薄銅帶繞在合成纖維絲上外擠絕緣層的結構，這合成纖維絲就是抗拉元件?？傊?，在近年來(lái)開(kāi)發(fā)的特種細小、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(zhù)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(xiàn)電纜材料總結
1、從某種意義上講，電線(xiàn)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(xiàn)纜產(chǎn)品中的材料費用要占制造總成本的60-90%;二是所用材料的類(lèi)別、品種非常多，性能要求特別高，如導體用銅，要求銅的純度要在99.95%以上，有的產(chǎn)品要采用無(wú)氧高純銅；三是材料的選用會(huì )對制造工藝、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(xiàn)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)地節省材料密切相關(guān)。
因此，在設計電線(xiàn)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(guò)工藝和與性能篩選試驗后確定。
2、線(xiàn)纜產(chǎn)品用材料按其使用部位與功能、可分為導電材料、絕緣材料、護層材料、屏蔽材料、填充材料等。但其中有些材料是幾個(gè)結構件通用的，如屏蔽用的銅絲、銅帶同樣是導體用電工銅。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套上。
3、線(xiàn)纜產(chǎn)品制造中所用材料涉及的門(mén)類(lèi)非常廣泛，品種規格(牌號)特別多，下表列出了主要材料類(lèi)別的匯總表。
電纜主要材料類(lèi)別的匯總表
4、由于線(xiàn)纜產(chǎn)品的使用功能、應用環(huán)境、使用條件千變萬(wàn)化，因此雖然對某一類(lèi)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)。例如電力系統用的電線(xiàn)電纜對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，必須強調材料能承受很高的電場(chǎng)強度，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(méi)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(xiàn)電纜只要求有一定的耐壓強度和絕緣電阻，而為了經(jīng)濟、輕便，則要求絕緣層有較好的機械性和耐氣候性，使其在很多情況下可以不用護層(例如聚氯乙稀塑料絕緣電線(xiàn))。
5、由于材料對產(chǎn)品的性能起著(zhù)非常關(guān)鍵的作用，也由于眾多門(mén)類(lèi)的材料涉及廣泛的知識領(lǐng)域，同一名稱(chēng)的材料由于基料的分子結構、分子量分布不同，混合料用的配合劑不同，配比不同，因此有許多的牌號和配方。結果是各種牌號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(xiàn)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，嚴格執行工藝操作規程，要求檢驗部門(mén)加強對進(jìn)廠(chǎng)材料和自己配制的材料嚴格質(zhì)量控制。
電線(xiàn)電纜需要做哪些檢測認證？
常見(jiàn)檢測項目及檢測的目的：
1、電性能檢測
主要有導體直流電阻、絕緣電阻、成品電壓試驗及絕緣線(xiàn)芯間電壓試驗，每項都很重要，導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行中的溫度、壽命、電壓降、以及運行安全，它主要考查導體的材質(zhì)和截面積，若導體的材質(zhì)不好或截面積嚴重不足，就會(huì )造成導體直流電阻嚴重超標，這種電纜鋪設在線(xiàn)路中就會(huì )增加電流在線(xiàn)路上通過(guò)時(shí)的損耗，引起電纜導體本身發(fā)熱，引起包覆導體的絕緣老化開(kāi)裂，造成供電線(xiàn)路漏電、短路，甚至造成火災，危及人身、財產(chǎn)的安全。標準對不同規格電纜的導體直流電阻值均有嚴格的規定，不得大于標準規定的值。
絕緣電阻、成品電壓試驗及絕緣線(xiàn)芯間電壓試驗，均考查的是電纜絕緣層和護套層的電氣絕緣性能，絕緣電阻是檢測兩個(gè)導體之間絕緣材料的電阻，它應足夠大以起到絕緣保護作用。成品電壓試驗及絕緣線(xiàn)芯間電壓試驗不光要求電纜有足夠的絕緣能力，還要求絕緣或護套材料均勻無(wú)雜質(zhì)、厚度足夠均勻，表面不能有看不見(jiàn)的沙眼、針孔等，否則就會(huì )造成耐壓試驗時(shí)局部擊穿。
2、機械性能檢測
主要是考查絕緣和護套塑料材料的抗張強度、斷裂伸長(cháng)率，包括老化前后，還有對于成品軟電纜進(jìn)行的曲撓試驗、彎曲試驗、荷重斷芯試驗、絕緣線(xiàn)芯撕裂試驗、靜態(tài)曲撓試驗等。老化前、后抗張強度、老化前后斷裂伸長(cháng)率是電纜絕緣和護套材料最重要最基本的指標，要求用做電纜絕緣和護套的材料，既要有足夠的拉伸強度不容易拉斷，又要有一定的柔韌性，老化是指在高溫條件下，絕緣和護套材料保持其原有性能的能力，老化不應嚴重影響材料的抗張強度和伸長(cháng)率，這些都將直接影響電纜的使用壽命，若抗張強度和斷裂伸長(cháng)率不合格，進(jìn)行電纜的施工安裝時(shí)就極易出現護套或絕緣體斷裂，或在光、熱環(huán)境下使用的電纜其護套和絕緣容易變脆，斷裂，致使帶電導體裸露，發(fā)生觸電危險。
另外軟電纜由于不是固定敷設，使用中存在反復拖拉、彎曲等情況，所以對于軟電纜標準又另外規定了在其成品電纜上加做動(dòng)態(tài)曲撓試驗、彎曲試驗、荷重斷芯試驗、絕緣線(xiàn)芯撕裂試驗、靜態(tài)曲撓試驗等，以保證這種線(xiàn)纜在實(shí)際使用中滿(mǎn)足要求。如動(dòng)態(tài)曲撓試驗主要考核軟電纜在受到外界的機械拉伸和彎曲等應力時(shí)，軟導體的絞合線(xiàn)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;絕緣在受到應力作用是是否變形或開(kāi)裂而影響電纜的電氣絕緣性能的一種試驗方法。
3、絕緣和護套材料性能試驗
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套的塑料材料的性能好壞，如熱失重試驗是檢測經(jīng)過(guò)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(kāi)裂;高溫壓力檢測絕緣材料在經(jīng)過(guò)高溫再冷卻后其彈性的保持程度;所有的低溫試驗一般指在-15℃條件下其機械性能的變化，都是檢測線(xiàn)纜材料在低溫環(huán)境下是否變脆、易開(kāi)裂或易拉斷等。另外電纜的阻燃性能勝能很重要，考查該項性能的試驗為不延燃試驗，即對按標準安裝的成品電纜用專(zhuān)門(mén)的火焰點(diǎn)燃一定的時(shí)間，待其火焰自行熄滅后檢查線(xiàn)纜被燒的情況，當然被燒掉的部分越少越好，說(shuō)明其燃燒性差，阻燃性好，越安全。
4、標志檢查
標準要求電纜包裝上應附有表示產(chǎn)品型號、規格、標準號、廠(chǎng)名和產(chǎn)地的標簽或標志，規格包括額定電壓、芯數和導體標稱(chēng)截面等;電纜表面應印有制
造廠(chǎng)名、產(chǎn)品型號和額定電壓的連續標志，標志間距要求≤200mm(絕緣表面)或≤500mm(護套表面)，標志內容應齊全、清晰、耐擦，這個(gè)要求是方便使用者了解電纜的型號規格及電壓等級，以防敷設錯誤。另外，電線(xiàn)絕緣線(xiàn)芯應優(yōu)先選用標準推薦的顏色，特別要提的是黃/綠雙色線(xiàn)芯，這種線(xiàn)一般用在電器產(chǎn)品的電源線(xiàn)中，這條特殊雙色線(xiàn)專(zhuān)用于接地，對于黃/綠搭配標準也有以下規定:即對每一段長(cháng)巧~的雙色絕緣線(xiàn)芯，其中一種顏色應至少覆蓋絕緣線(xiàn)芯表面的30%，且不大于70%，而另一種顏色則覆蓋絕緣線(xiàn)芯的其余部分，即黃/綠雙色應基本均衡搭配。
5、結構尺寸檢測
包括絕緣和護套的厚度、最薄厚度、外形尺寸等。絕緣和護套的厚度大小對于電纜能夠耐受多大強度的電壓，以及其機械性能好壞都有很重要的作用，所以對于不同規格的電纜，標準對厚度都有嚴格規定，要求不得低于國家標準的規定值。電纜絕緣厚度太薄會(huì )嚴重影響電纜的使用安全，會(huì )帶來(lái)電纜擊穿、導體裸露引起漏電等安全隱患，當然也不是越厚越好，應不影響安裝，故標準又設了一個(gè)外形尺寸要求對此進(jìn)行限制。
常見(jiàn)認證
1、CCC認證，強制性認證，是進(jìn)入國內市場(chǎng)的通行證
2、CB認證，有利于產(chǎn)品出口用于家庭、辦公室、車(chē)間和類(lèi)似場(chǎng)所的直接涉及人身安全的電工產(chǎn)品，這類(lèi)產(chǎn)品在一部分國家中實(shí)行強制性認證，即取得該國的認證合格證書(shū)后，才允許出口到該國，并在該國市場(chǎng)上銷(xiāo)售。即使在未實(shí)行強制性認證的國家中，消費者為了自身的安全，都愿意購買(mǎi)經(jīng)過(guò)認正而帶有認證標志的產(chǎn)品。
3、CE認證，是產(chǎn)品進(jìn)入歐盟及歐洲貿易自由區國家市場(chǎng)的通行證。獲得認證并貼有CE標志的產(chǎn)品將降低在歐洲市場(chǎng)上銷(xiāo)售的風(fēng)險：
1）被海關(guān)扣留和查處的風(fēng)險;
2）被市場(chǎng)監督機構查處的風(fēng)險;
3）同行出于競爭目的的指控風(fēng)險。
4、UL認證，在美國市場(chǎng)，消費者及購買(mǎi)單位更愿意選購有UL認證標志的產(chǎn)品。