電線電纜綜合知識
自1836年sj上制造出D一根低電壓的電力用電線（銅線外用橡皮帶包繞）以來，隨著人類文明的發展，電線電纜已經發展成為用途廣泛、品種繁多、門類齊全的一大產品類別。
電線電纜是用來傳輸電力、傳輸信息和實現電磁能轉換的一大類電工產品。
電線和電纜并無嚴格的區分。一般將無J緣的裸電線，或雖有J緣但結構比較簡單、直徑比較細小、芯數少，性能要求不高的產品稱為電線。電纜，一般是線芯J緣后，多根J緣線芯成纜帶有屏蔽或無屏蔽護套的產品，電纜的性能要求項目較多、較高，如射頻電纜雖然往往是單根，不是多芯，但是它性能要求高，確稱為電纜。
D一節 電線電纜在社會生活中的作用
在現代社會生活中，凡是有人生活的地方；凡是有生產、交通及一切經濟活動的場所；不論是天上、地下、水中等一切需要探索、開發或任何一項科技創新的研究，都離不開電及電磁波的應用和傳輸。電和電磁波的產生、應用和傳輸，都離不開電線電纜作為連接和傳輸的基本部件或繞組材料。因此，電線電纜作為電力系統的傳輸媒體，猶如人體的血管；電線電纜在信息系統的作用，猶如人體的神經；在電機、儀表繞組（線圈）用的電磁線，比作為人體的心臟的重要部件。
二十世紀九十年代中期，一位未來學Zhuan J曾預言：“二十一世紀將是線（電線電纜）的sj”。由此，可以看出和說明電線電纜在現代社會發展中的重要作用。
1、電線電纜是量大面廣、用途遍及所有L域的電工產品。
電線電纜已廣泛應用于一切社會活動、經濟體系運轉中所使用的設施、裝備器村和電力或信息傳輸系統中；電線電纜已深入到每一個家庭和人們日常生活中。事實上，一切工業生產。交通運輸、科學研究、軍事裝備、建筑設施、現代農業以及社會生活的方方面面都與電線電纜產品息息相關。
2、電線電纜是一切用電設備和場所，須的產品。
人體離不開血管的供血，離不開神經的傳導。現代經濟活動一刻也離不開電線電纜的“供血”——電力輸送，電線電纜的信號傳導——信息傳輸。
城市和鄉村的供電；電話、電視的穩定有效暢通；計算機互聯網的應用；汽車、火車、飛機甚或人造衛星、宇宙飛船等一切都須使用到各種不同性能和結構的電線電纜。
3、電線電纜產品放心可靠運行的重要性
電線電纜的廣泛使用，電線電纜的必不可少，電線電纜猶如人體的血管和神經。人體主要血管和神經的癱瘓，就會使人死亡。電線電纜的不可靠、不放心，一旦出問題，就會使經濟活動癱瘓，給和人民生命財產帶來巨大損失。這一切都說明了電線電纜放心可靠運行的重要性。加之電線電纜產品一般是不能維修，只能更換，因此，電線電纜的長期放心可靠運行特別重要。
D二節 電線電纜產品的分類
電線電纜的產品的品種非常繁多，目前已有1000多個品種、20000多個規格。為了組織生產和用戶的合理正確地選用，以及在科學研究、開發和安裝敷設使用、運行維修中，比較全面地區分某一類產品的共性要求及個別產品的特性，須對電線電纜進行科學合理分類。
一、電線電纜產品的應用L域
電線電纜的應用，主要可歸納為三大應用L域。
1、電力系統
電力系統中應用的電線電纜產品，主要包括架空輸電線用裸電線、匯流排（母線）、電力電纜以及電氣裝備用的電氣裝備用電線電纜。
2，信息傳輸系統
使用于信息傳輸系統的電線電纜，有電話電纜、有線電視電纜、數據傳輸電纜、移動無線通信系統用的射頻電纜和各種電子線纜等。近年來，光纖光纜在信息傳輸網中的比重迅速增大，成為信息傳輸線路的主要傳輸媒介。
3，電工裝備、電器儀表內部用電線電纜
在電力和信息二大系統中，從系統的起點（如發電機、信號發射機），經過系統的各個節點（如變壓器、程控交換機）到用戶終端（如家用電器、電話、電視、電腦），所有這些裝備都使用大量的電線電纜。
這些電線電纜按功能，分為：一類是將電能轉換為磁能或將磁能轉換為電能的載體——電磁線（繞組線）；另一類，作為裝置中元器件的連接線，起著傳輸電能或傳輸信號的作用。
二，電線電纜產品的分類方法
1，產品分類的層次
產品以大類區分。大類是從產品的應用L域出發，兼顧產品生產工藝的學科相近性、專用性等因素。這樣有利于相近應用L域產品的開發和設備配置，有利于用戶的合理選用和用戶的劃分、方便生產管理以及針對性地開展工藝研究、新材料和新設備的應用研究。
大類以下依次分為小類、系列、品種、規格等層次。
小類仍以產品使用L域的相近性為主，但是小類的劃分不像大類劃分明確；系列是指用途、結構、材料基本相同或相似的產品，往往歸列于同一產品標準或分標準中；同系列產品，屬于結構延伸性的較多，相互替代使用的可能性較大。
品種是產品的基點，一個品種有一個M稱、一個型號，相互對應。
規格則是指某一個品種中結構尺寸大小或結構組成多少的變化，如數字傳輸電纜的導體結構、J緣線芯的對數或組數等。
2，電線電纜產品的五個大類
電線電纜產品可以分為五個大類：
2. 1）裸電線和裸導體制品
這類產品都是無J緣層的導體，如架空輸、配電線路用的架空導線，以及銅、鋁匯流排（母線）和特種導電制品。
2. 2）電力電纜
電力電纜是供電系統從超高壓到低壓（220V）各電壓等J的輸電、變電、配電和供電線路使用。它是強電流（幾十到幾百安倍）、高電壓（從220V到高壓、超高壓——500KV以上）。
2. 3）電氣裝備用電線電纜
這是一類進入用戶終端用電線路用的一大類產品，是品種、規格為繁多的產品，大約占電線電纜總數的60％左右。這類產品的柔軟性、耐溫性、耐氣候性以及抗電磁干擾的屏蔽性等是其主要要求。
2. 4）通信電纜、光纜和電子線纜
隨著信息傳輸的數字化、高速化和廣域化，網絡化和寬帶化，使信息傳輸系統用的通信電纜、光纜和電子線纜得到超速發展，對這類線纜的要求越來越高：要求衰減更小、屏蔽性能更高、結構尺寸小而均勻一致性好等等。
2. 5）電磁線（繞組線）
這類線應用于各種電機、電器、儀表、變壓器以及電J磁場發生器中的繞組線圈用。
三，電線電纜的產品型號
由于產品M稱的表達很長、麻煩，因此制定了型號來簡便表達；幾乎所有的工業產品都是采用這種方式。產品型號實質上就是產品品種的代號。一個品種有一個產品M稱和一個型號，一一對應。
我國的電線電纜產品型號編制方法是1959年確定的，型號組成與順序如下：
類別、用途 導體 J緣 內護層 結構特征 外護層或派生 —— 使用特征
1 2 3 4 5 6 7
1－5項目和D7項以漢語拼音字母大寫表示，每一項可以是1到2個字母；D6項一般以阿拉伯數字表示。
型號編制中，省略原則是非常重要的，特別是量大面廣的常用品種，否則8－9個漢語拼音連在一起很難記憶和應用，失去了制定型號方便使用的目的。省略原則制定出來的型號應具有單一性和不混淆性。省略主要體現在D1－2兩項，電線電纜以銅導體為主，故一般銅導體不表明；對裸電線和裸導體制品、電力電纜、電磁線（繞組線），這三大類產品一般不表明大類代號。
D三節，電線電纜產品制造工藝特點
電線電纜的制造與大多數機電產品的生產方式是完全不同的。機電產品通常采用將另件裝配成部件、多個部件再裝配成單臺產品，產品以臺數或件數計量。電線電纜是以長度為基本計量單位。所有電線電纜都是從導體加工開始，在導體的外圍一層一層地加上J緣、屏蔽、、成纜、護層等而制成電線電纜產品。產品結構越復雜，疊加的層次就越多。電線電纜產品的制造，具有其特有的工藝特點。
一，大長度連續疊加組合生產方式
大長度連續疊加組合生產方式，對電線電纜生產的影響是全局性和控制性的，這涉及和影響到：
1，生產工藝流程和設備布置
生產車間的各種設備須按產品要求的工藝流程合理排放，使各階段的半成品，順次流轉。設備配置要考慮生產效率不同而進行生產能力的平衡，有的設備可能須配置兩臺或多臺，才能使生產線的生產能力得以平衡。從而設備的合理選配組合和生產場地的布置，須根據產品和生產量來平衡綜合考慮。
2，生產組織管理
生產組織管理須科學合理、周密準確、嚴格細致，操作者須一絲不茍地按工藝要求執行，任何一個環節出現問題，都會影響工藝流程的通暢，影響產品的質量和交貨。特別是多芯電纜，某一個線對或基本單元長度短了，或者質量出現問題，則整根電纜就會長度不夠，造成報廢。反之，如果某個單元長度過長，則須鋸去造成浪費。
3，質量管理
大長度連續疊加組合的生產方式，使生產過程中任何一個環節、瞬時發生一點問題，就會影響整根電纜質量。質量缺陷越是發生在內層，而且沒有及時發現終止生產，那么造成的損失就越大。因為電線電纜的生產不同于組裝式的產品，可以拆開重裝及更換另件；電線電纜的任一部件或工藝過程的質量問題，對這根電纜幾乎是無法挽回和彌補的。事后的處理都是十分消J的，不是鋸短就是降J處理。它無法拆開重裝。
電線電纜的質量管理，須貫串整個生產過程。質量管理檢查部門要對整個生產過程巡回檢查、操作人自檢、上下工序互檢，這是保證產品質量，提高企業經濟效益的重要保證和手段。
二，生產工藝門類多、物料流量大
電線電纜制造涉及的工藝門類廣泛，從有色金屬的熔煉和壓力加工，到塑料、橡膠、油漆等化工技術；纖維材料的繞包、編織等的紡織技術，到金屬材料的繞包及金屬帶材的縱包、焊接的金屬成形加工工藝等等。
電線電纜制造所用的各種材料，不但類別、品種、規格多，而且數量大。因此，各種材料的用量、備用量、批料周期與批量須核定。同時，對廢品的分解處理、回收，重復利用及廢料處理，作為管理的一個重要內容，做好材料定額管理、重視節約工作。
電線電纜生產中，從原材料及各種輔助材料的進出、存儲，各工序半成品的流轉到產品的存放、出廠，物料流量大，須合理布局、動態管理。
三，專用設備多
電線電纜制造使用具有本行業工藝特點的專用生產設備，以適應線纜產品的結構、性能要求，滿足大長度連續并盡可能高速生產的要求，從而形成了線纜制造的專用設備系列。如擠塑機系列、拉線機系列、絞線機系列等
電線電纜的制造工藝和專用設備的發展密切相關，互相促進。新工藝要求，促進新專用設備的產生和發展；反過來，新專用設備的開發，又提高促進了新工藝的推廣和應用。如拉絲、退火、擠出串聯線；物理發泡生產線等專用設備，促進了電線電纜制造工藝的發展和提高，提高了電纜的產品質量和生產效率。
D四節，塑料J緣電線電纜
塑料J緣電線電纜，采用塑料這種高聚合物材料為主體，使其具有電氣性能好、機械性能優越、耐環境氣候、不延燃、耐化學腐蝕、容易加工、工藝流程較短、技術操作簡便、材料來源豐富、成本較低等優點。隨著各種性能優異的塑料的產量、質量的不斷提高，開發的新型電線電纜用塑料品種的不斷涌現，塑料電線電纜具有了更大的發展空間。
一、塑料電線電纜的分類
塑料電線電纜的主要品種有：塑料電力電纜、塑料通信電纜、電氣裝備用塑料電線電纜等。
1、塑料電力電纜主要用于傳輸電力和分配大功率的電能等。通常使用的J緣材料主要是聚氯乙烯塑料和聚烯烴塑料，其主導產品大致分為：聚氯乙烯J緣電力電纜（簡稱為塑力纜）、交聯聚乙烯J緣電力電纜（簡稱為交聯電纜，包括硅烷交聯電纜和輻照電纜）和架空J緣電纜等。根據用途不同，可采用不同結構、截面、電壓、規格來生產各種型號的塑料電力電纜。塑料電力電纜按照其導電線芯標稱截面的大小，從1mm2~1000mm2共有22種規格；按照電纜芯的組成，可分為單芯、二芯、三芯、四芯（包括3＋l芯）、五芯（包括3＋2芯4＋1芯）電纜等；按照工作運行中額定電壓等J的高低，主要分為1kV以下、1－6kV及10－35kV電纜；按照電纜使用場合要求的保護層結構形式，可分為非鎧裝型和鎧裝型（包括鋼帶鎧裝和鋼絲鎧裝）電力電纜。
2、塑料通信電纜主要用于電話、電報、傳真、電視、計算機及其它電訊信息的傳遞。主要產品包括：市內通信電纜、長途對稱通信電纜、同軸通信電纜、農用通信電纜（如聚氯乙烯J緣直埋線）、通信設備用電線電纜（如局用電纜及電話軟線等）、海底通信電纜、計算機用電纜，以及其它各種通信、廣播電視用電線電纜等。塑料通信電纜根據其敷設和運行條件，可分為架空電線電纜、直埋電纜，管道電纜、水下電纜；根據傳輸頻率的高低，可分為低頻電纜和高頻電纜。
3、電氣裝備用塑料電線電纜主要是指從電力系統的配電點將電能直接輸送到各種用電設備、器具的電源連接線路，以及電氣裝備內部的安裝線、各種裝備的控制、信號、儀表用電線電纜；這類產品使用范圍廣，品種為繁多，而且大多數要結合所使用裝備的特性和使用條件，來確定產品的結構和性能，除有大量的通用產品外，還有許多專用和特殊產品。其主要產品包括：塑料J緣（軟）電線、安裝線、電梯電纜、控制電纜、信號電纜、船用電纜、礦山及井下用礦用電纜、石油及地質勘探用電纜、農用電線電纜、高壓直流裝備用軟電纜、航天用電線電纜、照明電纜、汽車專用電線電纜等。
二、塑料J緣電線電纜的基本結構
塑料電線電纜產品，由于使用特性、敷設場合、工作條件的要求不同，其產品的結構組成也是多種形式的。塑料電線電纜其基本結構一般是由：導電線芯、J緣層、保護層三部分組成。
1、導電線芯
1.1,導電線芯又叫導體，是塑料電線電纜中具有傳導電流功能的元件，一般由具有高導電系數的銅和鋁及其合金制成。因為銅和鋁具有很好的導電性能和導熱性能、良好的柔軟性、足夠的機械強度、塑性好、容易加工（易于壓延和拉絲、焊接）、耐腐蝕性能好，基本上能夠滿足塑料電線電纜對導電線芯的要求。
塑料電線電纜是利用導電線芯來傳導電流的，在一定工作電壓下，導電線芯的電阻越小越好，根據歐姆定律，根據歐姆定律，對于線性導體，在溫度不變時，其電阻有下列關系：
式中 R———導體的電阻,(歐姆);
L———導體的長度;(mm);
S———導體的截面積,(mm2);
D———導體的直徑,(mm);
P———導體的電阻系數，（Ω·mm2/m）。
由此可以看出，在電線電纜一定長度上，當工作額定電壓給定時，導電線芯的截面積或直徑越大，允許通過的電流越大，否則反之。因而電線電纜的規格都是以導電線芯的標稱截面或標稱直徑來表示的。
1.2,導電線芯的分類、用途
塑料電線電纜根據其敷設、安裝、使用的要求，導電線芯有實心和絞合線芯兩大類。從導線芯的形狀上，可分為圓形線芯和異形線芯；從導電線芯的絞合形式上，可分為規則絞合和非規則絞合。非規則絞合又分為束絞、同心復絞、特殊絞合等。
（1）實心導電線芯主要表現為柱狀的圓單線，一般多用于塑料通信電纜和塑料J緣電線。在特殊情況下，實心導體還制成了弓形或扇形，用于固定敷設的塑料電力電纜的導電線芯。
（2）規則絞合是指多根圓單線以絞線的中芯線為軸線，分層有序地絞合在其周圍，相鄰絞層方向相反，所有絞線外層絞向均為左向，中芯層可以由于單根或幾根線組成，以中芯線為一根的等直徑單線的絞線為常見。這種絞合又稱同心層絞，一般多用于固定敷設的塑料電力電纜。非規則絞合又分為束絞、同心復絞、特殊絞合等。
束絞是將多根單線以同方向、，同節距不分層扭絞在一起的絞合方式，其制品叫束線。束線因填充系數高，相同截面積的束線外徑較小，柔軟性較高，一般多用于導電線芯較小截面的電氣裝備用塑料電線電纜。
同心復絞線是由多股束線或普通絞線以正規絞合制成，其外周呈圓形，一般多用于較大截面的電氣裝備用各種軟電纜的導電線芯，以提高電纜的柔軟性。
特殊絞合不同于上述的一些其它絞合。它包括：單線非同心層絞的各種線芯、交替變化絞合方向的“S—Z”絞合、絞線中單線隨機排列的交叉絞合等。
2、J緣層
J緣層簡稱J緣，是塑料電線電纜的主要組成部分，是將J緣材料按其耐受電壓程度的要求，以不同厚度包覆在導電線芯外面，使帶電體與其它部分隔J，其作用是保證產品具有良好的電氣性能。塑料電線電纜主要采用擠包封閉型J緣層，結構形式包括：實心塑料J緣層和空氣-塑料J緣層。塑料電力電纜和電氣裝備用電線電纜主要采用實心J緣，塑料通信電纜則采用有實心J緣、泡沫J緣、帶皮泡沫J緣等形式。
一般，同一質量的電纜J緣層愈厚，耐電壓也愈高。J緣層不僅要有好的電J緣性能，也要具有一定的物理機械性能和易加工制造的工藝性能。比如在制造低電壓電線電纜時，盡管從電氣性能方面考慮可以采用很薄的J緣層，但從機械性能與加工工藝考慮，仍以稍厚一些的為好。原因是J緣層過薄，加工較困難，容易損壞。而電線電纜通電后，導體要發熱，J緣層在電和熱的作用下，內部會產生變化，日久天長，J緣性能降低，這就是“老化”。理想的塑料應對電有良好的J緣性能，而對熱則有良好的傳導性能。因此，J緣層的設計包括對塑料的選擇和擠包厚度的確定二個主要內容，此外還須考慮加工工藝方法。
3、保護層
保護層簡稱護層（護套）。護層（護套）是保護電線電纜的J緣層防止環境因素侵蝕的結構部分。護層的主要作用是提高電線電纜的機械強度、防化學腐蝕、防潮、防水浸人以及對外界電磁干擾的屏蔽等能力。電線電纜正常工作中受不到機械外力的作用，應選擇J緣線芯成纜后，直接擠包塑料護套的全塑結構。敷設在地下電纜，工作中可能承受一定的正壓力作用，可選擇內鋼帶鎧裝結構。電纜敷設在既有正壓力作用又有拉力作用的場合（如水中、垂直豎井或落差較大的土壤中），應選用具有內鋼絲鎧裝的結構型。塑料電力電纜和電氣裝備用電線電纜，一般不采用內金屬護套結構，多采用外護層結構。
塑料通信電纜的保護層結構，傳統上采用在金屬護套外再加上外護層的結構。全塑市話電纜護層采用了粘接護層，即在纜芯上縱包雙面貼合PE的鋁塑（或鋼塑）復合帶后，并在重疊處用熱風加以粘合，再擠包PE外護套，并利用擠時的熱量使PE護套粘到復合帶上，這樣就大大提高了防潮性。
電纜的護套材料根據使用、材料來源、經濟性及工藝條件等因素來選定之后，護套厚度的確定主要取決于機械因素；同時考慮長期環境老化和材料透濕性的影響，這些影響因素主要與產品的外徑和導電線芯截面有關，因此護套厚度一般除了隨導電線芯的截面增大而加厚外，還與產品的芯數有很大關系。在產品規范中規定護套的原則主要是取決于擠包護套前電線電纜的直徑。
三、塑料電線電纜的發展趨勢
隨著社會經濟的迅速發展和各部門需求的不斷提高，塑料J緣電線電纜的使用量和敷設密集程度越來越高，人們對塑料電線電纜產品使用性能和放心性能的要求也越來越高，從而推動塑料電線電纜依靠高新技術，加強產品開發，調整產品結構，逐步形成產品的更新換代系列。
1、電氣裝備用塑料電線電纜
一是提高各種裝備用電線電纜的長期允許工作溫度，開發和生產耐高溫及耐超高溫、耐超低溫、耐特殊環境的產品，滿足不同使用場合的需要；
二是提高電纜的屏蔽性能，滿足信息傳輸、自動化系統、計算機網絡的需要；
三是開發各種阻燃、耐火、環保型電線電纜，滿足各行各業提高放心性的要求；四是電線電纜結構小型化、輕量化（細徑和薄壁）。預制化（定長度、帶插接件、
成束供應）。
2、塑料通信電纜
高頻、超高頻、數字通信、超大話對通信電纜的需求量日益增長。通信電纜的采用泡沫J緣、皮－泡J緣、石油膏全填充式結構以及隔離型結構等產品均已開發。
信息技術和電子計算機技術的迅速發展，現代通信用電線電纜向著寬頻帶、綜合化以及數字化的方向發展。寬帶數字通信電纜采用了更高性能的對絞式結構，線對上可傳輸更寬頻帶的信號，從單純的語言發展到圖像、可視電話計算機網絡數據通信等，使用頻率從幾兆赫上升到100兆赫甚至幾百兆赫，應用于智能大樓的綜合布線系統，能把電話、電子郵件、傳真、可視電話、防盜報警、自動化管理以及樓內計算機聯網等多種業務集中在一根電纜中，避免了各系統重復布線的麻煩。利用物理發泡J緣新技術，使J緣發泡率可達60～80％，具有傳輸損耗小，縱向密封性能好，大大提高了電纜的可靠性和降低了傳輸衰減，滿足通信發展的高頻、寬帶的發展需求。，
從耐環境性能來看，要求塑料通信電纜不斷向結構尺寸小、重量輕、防鼠、防蟻、阻燃、防火、低煙、低毒方向發展。以適應軍用、航天、航海、高層大樓等使用環境對電纜放心性能的要求。
3、塑料電力電纜，將向著高壓、超高壓、長距離、大容量的方向不斷提高。
隨著硅烷交聯電纜和輻照交聯電纜的不斷開發和成熟，由于硅烷（或輻照）交聯電纜生產工藝簡單，可在塑料擠出機上生產，生產的架空J緣電纜、機場照明電纜、電機引出線和彩電用高壓引接線等，在我國發展十分迅速。塑料J緣電力電纜在薄J緣、耐熱、耐老化、耐油、耐化學腐蝕、耐火、低煙低鹵及無鹵阻燃的品種上加強開發，正逐步形成產品系列化。
4，塑料電線電纜的阻燃、環保化
在火災發生場合，普通塑料電線電纜在燃燒過程中著火蔓延，電線電纜因受熱分解，會產生大量的煙霧和釋放出有毒的腐蝕性氣體。這些氣體會損壞電子儀器儀表及貴重設備，對人體亦有傷害，并嚴重影響了火災現場人員的撤離和消防人員的救火工作。隨著人們對這些煙霧和毒氣造成的“二次災害”的認識，人們對電線電纜防火、阻燃等特性的要求越來越高，不僅要求電線電纜線路具有高可靠性，而且須考慮它對周圍環境的放心性、環保型。
要求電纜具有優良的阻燃性能、低毒或無毒氣體釋放、低腐蝕性、生成的煙霧量J小等特點；或者要求電線電纜在短時間內仍能維持工作，以保證火災時消防、報警系統、應急供電回路等能繼續通電，使救火和人員疏散工作能夠正常進行。這些要求對敷設電線電纜密集程度高的發電站、核電站、地鐵、隧道、船舶和車輛、高層建筑等放心性要求高的場所和重要設施，尤為重要。
