- 電工技術基礎與技能
- 強生澤 阮喻 楊貴恒 王申濤 詹景君編著
- 3904字
- 2020-05-19 16:02:58
1.2.2 常用電線電纜
電線電纜是指用以傳輸電能、電信息和實現電、磁轉換的線材產品,按照其性能、結構、制造工藝及使用特點的不同可分為以下六類:
①裸導線與裸導線制品;
②電磁線;
③絕緣導線;
④電纜線(也稱為絕緣軟線);
⑤電力電纜;
⑥通信電纜與光纜。
(1)裸導線與裸導線制品
裸導線與裸導線制品是一種表面裸露、沒有絕緣層和保護結構的導線,按產品的形狀和結構分為單線、絞合線(裸絞線)、軟接線和型線四大系列。
①單線 單線的材料一般是銅、鋁及其合金,從外形來看,可分為圓單線、扁單線和導型線等幾種類型。從力學性能來看又有軟線、硬線和特硬線之分。單線主要作導電線芯用,也可直接用于架空的小容量配電電力線。常用的有TY 型硬圓銅線、TR 型軟圓銅線、LY 型硬圓鋁線、LR型軟圓鋁線、HL 型鋁鎂硅合金圓單線等。
②絞合線 絞合線是由多股單線絞合而成的導線,以改善其導電性能和力學性能。絞合線主要用于電力架空輸電線路,它具有結構簡單、制造方便、容易架設和維修、線路造價低等一系列優點。絞合線主要有LJ型鋁絞線、TJ 型銅絞線、LGJ 型鋼芯鋁絞線、TRJ 軟銅絞線等。圖1-10為LGJ 型鋼芯鋁絞線實物圖。

圖1-10 LGJ 型鋼芯鋁絞線實物圖

圖1-11 軟接線實物圖
③軟接線 凡是柔軟的銅絞線、各種編織線和銅鉑統稱為軟接線,主要用于耐振動和耐彎曲的場合,如圖1-11所示。常用軟接線類型如表1-1所示。
④型線 凡是非圓形截面的裸導線都稱為型線,如圖1-12所示。型線主要用于母線、電機的換向器、開關觸點等,常用型線類型見表1-2。

圖1-12 各種型線實物圖
表1-1 常用軟接線類型表

表1-2 常用型線類型表

(2)電磁線
電磁線是指專門用于電能與磁能相互轉換的帶有絕緣層的導線,常用于電機電器、電工儀表中作繞組或元件的絕緣導線,通過電磁感應實現電磁互換。電磁線按其使用的絕緣材料不同,可分為漆包線、絲包線、無機絕緣線和特種電磁線等,常用的電磁線有漆包線和絲包線。常用玻璃絲包線見表1-3,漆包線見表1-4。要求電磁線能承受較大的電流強度,具有較好的力學性能(如拉伸性、柔軟性等),絕緣層應在一定電壓和溫度下保持絕緣性能良好。漆膜應均勻并附著力強和有較好的熱性能;絲包線,如玻璃絲包線應具有耐機械磨損的能力和經受彎曲、扭絞后絕緣不破損的能力。
表1-3 常用玻璃絲包線類型表

表1-4 常用漆包線類型表

(3)絕緣導線
用塑料、橡膠等絕緣材料將良導體包裹起來的導線,稱為絕緣導線。絕緣導線根據其外皮的絕緣材料不同,可分為橡膠絕緣導線和塑料絕緣導線兩種。塑料絕緣導線絕緣性能良好、價格較低,而且可以節約大量橡膠和棉紗,但塑料絕緣導線在低溫時會變硬變脆,高溫時又易軟化,因此塑料絕緣導線多用于室內明敷或穿管敷設,而不宜在室外使用。
塑料絕緣導線的絕緣層為聚氯乙烯材料,因此亦稱其為聚氯乙烯絕緣導線。按芯線材料可分成塑料銅線和塑料鋁線。塑料銅線與塑料鋁線相比,其突出特點是:在相同規格條件下,載流量大、機械強度好,但價格相對較高。它主要用于低壓開關柜、電器設備內部配線及室內、戶外照明和動力配線,用于室內、戶外配線時,必須配相應的穿線管。
塑料銅線有硬線與軟線兩種,圖1-13為塑料銅芯硬線。塑料銅芯硬線有單芯和多芯之分,單芯規格一般為1~6mm2,多芯規格一般為10~185mm2;塑料銅軟線均為多芯,其規格一般在0.1~95mm2之間,特點是柔軟易彎曲。塑料銅線的絕緣電壓一般為500V。塑料鋁線全為硬線,如圖1-14所示。塑料鋁線亦有單芯和多芯之分,其規格一般為1.5~185mm2,絕緣電壓一般亦為500V。
橡膠絕緣導線的絕緣層外面附有纖維紡織層,按其芯線材料的不同,可分成橡膠銅線(圖1-15)和橡膠鋁線(圖1-16)兩種,其主要特點是絕緣護套耐磨,防風雨、日曬能力強。橡膠銅線規格一般為1~185mm2。橡膠鋁線規格為1.5~240mm2,其絕緣電壓一般均為500V,主要用于戶外照明和動力配線,架空時亦可明敷。
絕緣導線的品種和規格很多,常用絕緣導線的品種及規格如表1-5所示。其安全載流量分別如表1-6和表1-7所示。

圖1-13 塑料銅芯硬線

圖1-14 塑料鋁芯硬線

圖1-15 橡膠銅線

圖1-16 橡膠鋁線
表1-5 橡膠、塑料絕緣導線品種和規格

表1-6 塑料絕緣導線(銅、鋁)安全載流量

表1-7 橡膠絕緣導線(銅、鋁)安全載流量

(4)電纜線(絕緣軟線)
電氣裝備用電纜線品種很多,包括各種內部連接線、與電源間連接的電纜線、信號電纜線、低壓電力絕緣電線等。它們大多數用橡膠或塑料作為絕緣材料和護套材料。根據使用特性不同可分為七類:通用電纜線、電機電器用電纜線、儀器儀表用電纜線、信號控制電纜線、交通運輸用電纜線、地質勘探和采掘用電纜線、直流高壓軟電纜線。
對于每類電纜線,由于使用條件、技術特性及所用材料的不同,均有若干品種。下面對常用的電纜線作簡要介紹。
①B系列橡膠/塑料絕緣軟線 此系列電纜線結構簡單、重量輕、價格較低、有良好的電氣和力學性能,能工作在交流500V、直流1000V的動力、配電和照明線路。
②J系列電機電器引接線 此系列引接線均為銅導體線芯,一般用于電機電器的線圈組引出線,絕緣電阻要求高而穩定,選用時要考慮與配套的電機電器的電氣性能和耐熱等級相適應。
③R系列橡膠/塑料絕緣軟線 此系列軟線的線芯是用多根細導線(銅線)絞合而成的,特點是柔軟、電氣性能和力學性能良好,常用于家用電器、儀器儀表、照明燈具電源線和內部連接線。工作電壓大多為交流250V或直流500V以下,RVV型電線可用于交流500V或直流1000V及以下。其品種和電線結構如表1-8所示。
④Y系列通用橡套電纜線 此系列電纜線適用于一般場合下作為各種電氣設備、電動工具、儀器和家用電器的移動式電源線,所以也稱其為移動電纜(線)。其長期工作溫度不得超過65℃。根據其可承受機械外力的不同,分為輕、中、重三種形式。表1-9給出了其型號、用途和規格,表1-10給出了其載流量。
表1-8 R系列橡膠/塑料絕緣軟線品種和電線結構


表1-9 Y系列通用橡套電纜線的型號、用途和規格

表1-10 Y系列通用橡套電纜線載流量

注:線芯長期允許工作溫度為+65℃,周圍環境溫度為+25℃。
⑤YH系列和YHS系列電纜線 YH系列電纜線專供一般環境中使用的電焊機二次側接線及連接電焊鉗用。其耐熱性能良好、柔軟、耐彎曲,并有足夠的機械強度,其防護層有一定的耐氣候性、耐油和耐腐蝕性。電焊機電纜線有YH型銅芯電纜和YHL型鋁芯電纜兩種,其工作電壓均為500V以下,長期最高工作溫度為65℃。
YHS系列潛水電機用防水橡套電纜線30atm(1atm=101325Pa,下同)的水中保持良好的電氣和密封性能,可長期浸在水中使用。另外它還具有柔軟、耐彎曲、重量輕的特點。YHS系列電纜線均采用銅芯,工作電壓為500V,長期最高工作溫度為65℃。
(5)電力電纜
除常規的電纜線(絕緣軟線)外,在電工實踐中我們更關注電力電纜。電力電纜主要用于電力系統中傳輸或分配大功率電能,與架空線相比具有可在各種環境下敷設、隱蔽耐用、安全可靠、受外界氣候的影響小等優點,但結構和工藝復雜,成本較高。
電力電纜是一種特殊的導線,主要由電纜芯、絕緣層和保護層三部分組成,各種規格電力電纜實物圖如圖1-17所示。電力電纜的基本結構如圖1-18所示。

圖1-17 各種規格電力電纜實物圖
①電纜芯 電纜芯由單根或幾根絞繞的導線構成,導線多為銅、鋁兩種導電材料制作。銅的導電性能相對較好、機械強度高,但銅資源相對較少、成本較高。因此,在實際應用中,為了節省成本,多用鋁芯線作為電力電纜的電纜芯。電纜由數量不等的電纜線組成。電纜線數量常見的有單芯、雙芯、三芯和四芯等多種。電纜線的截面有圓形、半圓形和扇形三種,如圖1-18所示。
②絕緣層 絕緣層分勻質和纖維質兩類。前者有橡膠、瀝青、聚乙烯等,后者包括棉麻、絲綢和紙等,兩類材料的差異在于吸收水分的程度不同。勻質材料的絕緣層防潮性好,但受空氣和光線直接作用時容易“老化”,橡膠遇油時分子結構會遭到破壞,且耐熱性差,因此只能在較低溫度下運用。但橡膠絕緣層有優良的可曲性,電纜可垂直安裝。纖維質材料易吸水,這種電纜外層應有保護層,不可做傾斜和大彎曲度安裝。

圖1-18 電力電纜的基本結構
③保護層 保護層分為內保護層和外保護層兩部分,如圖1-19所示。其作用是防止電力電纜在運輸、儲存、施工和供電運行中受到空氣、水氣、酸堿腐蝕和機械外力的作用,導致其絕緣性能降低、使用年限縮短。

圖1-19 電力電纜保護層
電力電纜一般按絕緣材料進行分類,可分為紙絕緣電纜、橡膠絕緣電纜、塑料絕緣電纜、充油絕緣電纜及充氣絕緣電纜等。
電力電纜也可按保護層區分,主要有以下幾種類型。
a.鉛護套電纜:其密封性能可靠,耐腐蝕性能好,接續容易;但價格昂貴,戰備用途多,因而使用受到限制。鉛護套的磁屏蔽性能較差,在外力較大和腐蝕較強的環境中還需加裝不同結構形式的外護層。
b.鋁護套電纜:其重量輕,機械強度高,直埋時一般可以鎧裝,電阻小,屏蔽性能好;但加工成型的接續較難,彎曲性差。
c.橡膠護套電纜:用天然橡膠或合成橡膠作護套,這種電纜一般采用橡膠絕緣。
d.塑料護套電纜:采用塑料作電纜保護層,包括聚氯乙烯塑料護套電纜、聚乙烯護套電纜等。這種電纜的絕緣通常也是采用塑料絕緣。
表1-11和表1-12分別列出了常用電力電纜的型號、用途及其載流量。
表1-11 常用電力電纜的型號及用途

表1-12 聚氯乙烯電纜載流量

注:線芯長期工作溫度70℃。
(6)通信電纜與光纜
通信電纜與光纜是通過導線或光纖傳輸電磁波信息的傳輸元件,具有傳輸質量好、復用路數多、可靠性高、使用壽命長且易于保密等一系列特點。通信電纜包括市內電纜、長途電纜、射頻電纜、CATV電纜以及海底通信電纜等。光纜包括架空光纜、海底光纜、管道光纜、光電綜合通信光纜、電力系統用光纜等。由于光纜具有傳輸衰減小、頻帶寬、重量輕、外徑小、不受電磁場干擾等優點,它已在通信系統中廣泛地替代了通信電纜,它不僅能節省大量的銅和其他材料,而且還能大大提高信息的傳輸速度和質量,是非常理想的通信材料。通信電纜與光纜實物圖及光纜基本結構如圖1-20所示。

圖1-20 通信電纜與光纜實物圖及其基本結構