线缆产品的绝缘结构总论
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电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策电线电缆的绝缘及护套材料是保护电线电缆内部导体的重要部分,其质量直接影响着电线电缆的性能和使用寿命。
本文将从技术分析和对策两个方面来探讨电线电缆绝缘及护套材料的问题。
一、技术分析1.绝缘材料电线电缆的绝缘材料主要包括聚氯乙烯(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)和橡胶等。
在选择绝缘材料时,需要考虑绝缘性能、机械性能、耐热性能等指标。
聚氯乙烯具有良好的绝缘性能和机械强度,但其耐高温性能较差;交联聚乙烯的绝缘性能和耐热性能较好,但机械强度较低;橡胶材料具有良好的柔韧性和耐磨性,但其绝缘性能较差。
在不同的应用环境下,需要选择适合的绝缘材料。
二、对策1.改进绝缘材料针对绝缘材料的不足,可以通过改进材料配方和工艺技术来提高其性能。
在聚氯乙烯材料中添加耐高温增塑剂,提高其耐热性能;在交联聚乙烯材料中添加增强剂,提高其机械强度;在橡胶材料中添加增塑剂和阻燃剂,提高其绝缘性能。
还可以采用新型的绝缘材料,如交联聚乙烯硅橡胶绝缘材料,具有较好的绝缘性能和耐高温性能。
3.加强质量控制在电线电缆的生产过程中,加强质量控制是关键。
需要建立完善的质量管理体系,制定严格的生产工艺和检验标准,保证产品质量的稳定性和可靠性。
加强对原材料的质量检测和供应商的管理,确保使用高质量的绝缘及护套材料。
4.进行应用测试在电线电缆的设计和生产过程中,需要进行应用测试,以验证绝缘及护套材料的性能。
通过在实际应用环境下进行试验,评估绝缘及护套材料的耐热性、耐候性、耐磨损性等性能,及时发现问题并进行改进。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策是提升产品质量和性能的重要途径。
通过改进绝缘材料和护套材料的配方和工艺技术,加强质量控制和应用测试,可以提高电线电缆的质量和使用寿命。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策电线电缆的绝缘及护套材料是保障其安全运行的重要组成部分。
本文将对电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策进行探讨。
我们来分析电线电缆绝缘材料。
常见的绝缘材料有聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、交联聚乙烯(XLPE)等。
这些绝缘材料具有良好的绝缘性能,可以防止电流泄漏和电气故障发生。
由于电线电缆常处于复杂的工作环境中,绝缘材料容易受到机械损伤、化学腐蚀和高温等因素的影响,导致绝缘性能下降。
需要采取一些对策来提高绝缘材料的使用寿命和可靠性。
一是增强绝缘材料的耐磨性。
可以在绝缘材料的表面添加一层保护膜或增韧剂,提高其抗机械损伤能力。
在电线电缆的设计和安装过程中,要避免剧烈弯曲和拉力过大,减少对绝缘材料的磨损。
二是提高绝缘材料的抗化学腐蚀性能。
可以选用特殊的抗腐蚀材料作为绝缘材料的添加剂,增强其抗化学腐蚀能力。
可以对绝缘材料进行表面处理,形成一层化学惰性的保护层,防止腐蚀物质的侵入。
三是提高绝缘材料的耐高温性能。
可以控制电线电缆的负载电流,减小绝缘材料的温升。
可以使用耐高温的绝缘材料,如硅橡胶等,提高电线电缆的耐高温能力。
一是增强护套材料的刚度和抗拉强度。
可以通过增加护套材料的添加剂和改变其分子结构,提高其刚度和抗拉强度,以抵御外部的机械力。
二是提高护套材料的耐候性能。
可以使用具有抗紫外线辐射能力的护套材料,如聚氯乙烯(PVC)护套材料中添加紫外线吸收剂,延长其使用寿命。
三是避免护套材料的化学腐蚀。
可以选择化学稳定性好、抗腐蚀能力强的护套材料,如聚氨酯(PUR)护套材料。
电线电缆的绝缘及护套材料在保障其安全运行过程中起着重要作用。
通过增强绝缘材料的耐磨性、抗化学腐蚀性能和耐高温性能,以及提高护套材料的刚度、抗拉强度、耐候性能和抗化学腐蚀性能,可以提高电线电缆的可靠性和安全性。
针对不同的工作环境和要求,需要选择合适的绝缘及护套材料,并采取相应的对策来保障其正常运行。
电缆线绝缘层介绍电缆线是现代通信和电力传输领域中不可或缺的元件,而电缆线的绝缘层则是电缆线的重要组成部分。
绝缘层起到隔离和保护导体的作用,防止电流泄露和外界干扰,确保电信号或电能的传输质量和安全性。
本文将对电缆线绝缘层的种类、材料、特点和应用进行详细介绍。
一、绝缘层的种类根据用途和工作环境的不同,电缆线的绝缘层可以分为多种类型。
常见的绝缘层包括聚乙烯绝缘、聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘等。
1.聚乙烯绝缘:聚乙烯绝缘层具有良好的绝缘性能,广泛应用于低压电力电缆和通信电缆中。
聚乙烯绝缘层具有耐热、耐腐蚀和耐压性能,能够有效保护导体免受外界环境的影响。
2.聚氯乙烯绝缘:聚氯乙烯绝缘层是一种常用的绝缘材料,具有良好的电气性能和机械性能。
聚氯乙烯绝缘层具有耐热、耐腐蚀和耐候性能,适用于各种电力电缆和通信电缆的绝缘层。
3.交联聚乙烯绝缘:交联聚乙烯绝缘层是一种高性能绝缘材料,具有优异的电气性能和机械性能。
交联聚乙烯绝缘层具有耐高温、耐腐蚀和抗老化性能,适用于高压电力电缆和特殊要求的通信电缆。
二、绝缘层的材料电缆线绝缘层的材料种类繁多,常见的材料包括聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯等。
这些材料具有良好的绝缘性能和机械性能,能够满足不同环境下的使用需求。
1.聚乙烯:聚乙烯是一种常见的绝缘材料,具有低介电常数、低介电损耗和优异的耐压性能。
聚乙烯绝缘层可以有效地隔离导体和外界环境,保证信号传输的质量。
2.聚氯乙烯:聚氯乙烯是一种广泛应用于电力电缆和通信电缆的绝缘材料,具有良好的电气性能和机械性能。
聚氯乙烯绝缘层能够抵抗腐蚀和湿气侵蚀,延长电缆线的使用寿命。
3.交联聚乙烯:交联聚乙烯是一种高性能绝缘材料,通过物理或化学方法将聚乙烯分子交联成三维网状结构,提高了材料的热稳定性和机械性能。
交联聚乙烯绝缘层能够抵抗高温、高压和化学腐蚀,适用于恶劣环境下的电缆线。
三、绝缘层的特点电缆线绝缘层具有以下几个特点:1.良好的绝缘性能:绝缘层能够有效隔离导体和外界环境,防止电流泄露和外界干扰,保证信号传输的质量和安全性。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策电线电缆的绝缘及护套材料是保障电线电缆安全运行的重要组成部分。
本文将对电线电缆绝缘及护套材料的技术进行分析,并提出相应的对策。
电线电缆绝缘材料的技术分析:1. PVC绝缘:聚氯乙烯(PVC)是目前使用最广泛的电线电缆绝缘材料之一。
它具有机械强度高、耐化学腐蚀性能好、绝缘性能稳定的优点,但抗温度能力较差,在高温环境下易软化、熔融甚至燃烧。
对策:研发高温稳定的PVC材料,提高其抗温度能力,降低其燃烧性能。
可以考虑在PVC绝缘层的外层添加耐高温的包覆层,提高整体的温度耐受能力。
3. XLPE绝缘:交联聚乙烯(XLPE)是近年来发展起来的一种绝缘材料。
其具有机械强度高、耐腐蚀性好、绝缘性能稳定且抗高温能力较强的特点。
对策:继续研究XLPE材料的交联机理,提高其交联密度和稳定性,进一步提升其电气性能和高温耐受能力。
2. PE护套:聚乙烯(PE)也常被用作电线电缆的护套材料。
其具有机械强度高、耐腐蚀性好的特点,但其抗压和抗张能力相对较低。
对策:通过改变聚乙烯的分子结构和添加增强剂,提高其机械强度和抗压抗张能力。
3. 橡胶护套:橡胶材料具有良好的弯曲性和抗老化能力,适用于环境恶劣和机械应力较大的场合。
对策:研究橡胶材料的交联技术,提高其耐高温和耐压能力,扩大其应用范围。
总结:电线电缆绝缘及护套材料的技术分析主要包括PVC、PE、XLPE和橡胶等材料。
针对这些材料的技术缺陷,可以通过研发高温稳定剂、增强剂等改性材料,改善其抗高温、抗老化、抗压抗张等性能。
对于PVC材料可以考虑在外层添加耐高温的包覆层,提高其整体的温度耐受能力。
通过这些技术对策,可以不断提升电线电缆绝缘及护套材料的性能,确保电线电缆的安全运行。
第一章电线电缆导体介绍第一节导体概述按电阻率(长为1m,截面积为1mm2的材料电阻值大小)划分,一般情况下我们将材料分为三类:导体:电阻率在102Ω·mm2/m以下半导体:电阻率为103~108Ω·mm2/m﹔绝缘体:电阻率为108Ω·mm2/m以上。
目前常用的金属导体有金、银、铜、铝等(如下表),考虑到导体的价格和导电性能,最常用的为铜导体。
导电系数以铜为标准(100%),各导体比较如下表:名称符号比重(g/cm3) 导电常数% 备注金Au 19.3 70.80 不氧化、价格昂贵银Ag 10.5 109 导电性最优、价格昂贵铜Cu 8.89 100 导电性次优、价格普及钢(铁) Fe 7.86 17.80 导电性不良、抗张好铝Al 2.7 61.20 质量轻由上表可知,铜的导电率较佳,适用性能广,成本较低,还可在其表面镀锡,利于焊接,并有抗氧化作用(指与空气中氧气结合氧化)。
第二节铜导体一、铜线的类别铜导体由单条铜线或多条铜线组成,分别叙述如下:1.硬铜线:经伸线冷加工而成,具有较高的抗张强度,适用于架空输电线、配电线及建筑线之导体。
2.软铜线:硬铜线加热去除冷却加工所产生之残余应力而成,富柔软性及弯曲性,并具有较高之导电率,用以制造通信及电力线缆之导体、电气机械及各种家用电器之导线。
3.半硬铜线:抗张强度介于硬铜线与软铜线之间,用于架空线之绑线及收音机之配线。
4.镀锡铜线:铜线表面镀锡以增加焊接性及保护铜导体于PVC 或橡胶绝缘押出时不受侵蚀,并防止橡胶绝缘之老化。
5.平角铜线:断面为正方形或长方形之铜线,为制造大型变压器或大型马达等感应线圈之材料。
6.无氧铜线:含氧量0.001%以下、纯度特高之铜线,铜之含量在99.99%以上,不会受氧脆化,用以制真空管内之导线、半导体零件导线及极细线等。
7.漆包线:铜线软化后,表面涂以绝缘漆,经加热烤干而成,一般分为天然树脂及合成树脂漆包线。
电缆知识点总结电缆是一种用于传输电能或信号的装置,广泛应用于各种领域,如电力系统、通信网络和工业控制等。
本文将从电缆的基本概念、组成结构、分类和应用等方面进行总结。
一、基本概念电缆是由导体、绝缘层和护套层组成的。
导体负责传输电能或信号,绝缘层用于阻止电流泄露和保护导体,护套层则用于保护绝缘层免受机械损伤或外部环境的侵蚀。
二、组成结构 1. 导体:通常由铜或铝制成,具有良好的电导性能。
导体的截面积越大,电流负载能力越大。
2. 绝缘层:常见的绝缘材料包括聚乙烯、聚氯乙烯和橡胶等。
绝缘层的厚度越大,电缆的绝缘性能越好。
3. 护套层:一般采用聚氯乙烯、聚乙烯或聚氨酯等材料制成。
护套层可以提高电缆的耐磨性和抗化学腐蚀性能。
三、分类 1. 按用途分类: - 电力电缆:用于输送交流或直流电能。
- 通信电缆:用于传输语音、数据和视频等信号。
- 控制电缆:用于工业自动化系统中的信号传输和电机控制。
2. 按绝缘材料分类: - PVC电缆:绝缘层采用聚氯乙烯,具有良好的绝缘性能和机械强度。
- XLPE电缆:绝缘层采用交联聚乙烯,具有较高的耐热性和耐电压能力。
- 橡皮电缆:绝缘层采用橡胶,适用于户外或有特殊要求的场合。
3. 按结构分类: - 单芯电缆:只有一个导体,适用于低压、低频场合。
- 多芯电缆:有多个导体,适用于高压、高频场合。
四、应用 1. 电力系统:电力输配电缆用于输送电能,包括高压输电线路和低压配电线路等。
2. 通信网络:通信电缆用于传输语音、数据和视频等信号,包括电话线、光纤等。
3. 工业控制:控制电缆用于传输信号和控制电机,应用于工厂自动化生产线、机器人等设备。
总结:电缆作为一种重要的电力传输和信号传输装置,在各个领域都有广泛应用。
了解电缆的基本概念、组成结构、分类和应用,对于正确选择和使用电缆具有重要意义。
希望本文能够为读者提供一些电缆知识上的帮助。
单芯交联聚乙烯绝缘电缆结构电缆是现代生活中不可或缺的重要物品之一,它在电力传输、通信、网络和仪器仪表等领域发挥着关键作用。
而在电缆的组成中,单芯交联聚乙烯绝缘电缆因其优异的电气性能而备受青睐。
单芯交联聚乙烯绝缘电缆是由导体、绝缘层、内护层、外护层和填充物等组成的复合材料结构。
首先,导体是电缆的核心,一般由铜或铝制成。
这些导体具有较好的导电性能,能够有效地传输电力信号。
其次,绝缘层是电缆非常重要的一部分,采用交联聚乙烯材料制造,具有出色的绝缘性能,可防止电流泄露和损耗。
同时,这种绝缘层还具有耐热、耐老化的特点,能保证电缆在恶劣环境下的可靠工作。
在绝缘层的外部,内护层起到了保护绝缘层的作用。
内护层一般采用聚乙烯材料制成,可以保证绝缘层不受外界因素的干扰,进一步提升电缆的使用寿命。
而外护层则是电缆的外部保护装置,一般由特殊的聚乙烯材料制成,具有优异的耐腐蚀性和防水性能,能够有效地抵御外界温度、湿度和化学物质的侵蚀。
另外,填充物作为电缆的重要组成部分,主要填充在内护层和外护层之间的空隙中,用于提供电缆的外部支持和固定效果。
常用的填充物有胶体石墨和硅胶等,可以保证电缆内部的均衡压力分布,阻止外界水分的渗入,并防止电缆在运输和安装过程中的晃动和损坏。
总体来说,单芯交联聚乙烯绝缘电缆具有结构简单、性能稳定、使用寿命长等优点。
它的出现不仅提高了电力传输的效率,也保障了通信网络的畅通无阻。
因此,在选择电缆时,我们应该考虑到实际需求,并结合电缆的上述特点进行合理选择和使用。
同时,对于生产厂家和施工单位来说,应该注意电缆的质量控制和安装工艺,确保电缆能够发挥出最佳的性能,为我们的生活和工作提供可靠的支持。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策电线电缆是电力传输和信号传输的重要设备,其绝缘及护套材料的质量直接影响到电线电缆的安全可靠性。
本文将对电线电缆绝缘及护套材料的技术分析进行探讨,并提出相应的对策。
1. 绝缘及护套材料的种类电线电缆绝缘及护套材料的种类繁多,常见的有以下几种:(1) 聚氯乙烯(PVC):PVC是一种常见的绝缘及护套材料,具有良好的绝缘性能和抗腐蚀性能。
但是PVC材料的耐高温性较差,容易老化。
(2) 高密度聚乙烯(HDPE):HDPE与PVC相比,具有更高的耐热性和耐化学性,适用于一些特殊环境中使用。
(3) 表面涂层:表面涂层是一种附加在电线电缆表面的绝缘材料,如橡胶、聚氨酯等。
其主要作用是增加电线电缆的机械强度和耐磨性。
(4) 硅橡胶:硅橡胶是一种耐高温的绝缘材料,适用于高温环境下使用。
2. 绝缘及护套材料的应用领域不同的绝缘及护套材料适用于不同的应用领域。
一般来说,PVC材料适用于一般电线电缆的绝缘及护套,HDPE材料适用于电力电缆等特殊环境下使用。
表面涂层主要用于电线电缆在特殊工况下的保护,如防水、耐磨等。
硅橡胶适用于高温环境下的电线电缆,如航空航天、冶金等行业。
3. 绝缘及护套材料存在的问题及对策(1) 耐高温性问题:由于一些特殊行业对电线电缆的耐高温性要求较高,因此需要开发更具耐高温性能的绝缘及护套材料。
可以采用硅橡胶等耐高温材料进行替代,提高电线电缆的适用范围。
(2) 耐腐蚀性问题:在一些酸碱等腐蚀性环境中,PVC等常见的绝缘材料容易被腐蚀,从而影响电线电缆的寿命。
可以采用耐腐蚀性更好的材料,如HDPE等,以增加电线电缆的使用寿命。
(3) 对环保的要求:随着对环保要求的提高,传统的绝缘及护套材料中存在一定的环境污染问题。
可以研发更环保的材料,如可降解材料等,减少对环境的影响。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策是一个复杂的问题,需要根据具体的应用领域和要求进行选择。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策电线电缆的绝缘及护套材料是保证电线电缆正常运行的重要组成部分。
本文将从技术分析的角度探讨电线电缆绝缘及护套材料的特点、存在的问题以及相应的对策。
电线电缆绝缘材料的主要特点是优异的电气绝缘性能和高温耐老化性能。
常用的电线电缆绝缘材料有PVC、XLPE和EPR等。
PVC具有良好的绝缘性能和机械强度,但其耐热性和耐老化性较差;XLPE具有优异的电气性能、机械强度和耐热性能,但价格较高;EPR具有良好的电气性能和耐热性能,但其加工性较差。
目前电线电缆绝缘材料存在一些问题。
升压电缆的绝缘材料在高温、高电压条件下容易发生剥落、老化等故障,降低了电缆的安全性能。
绝缘材料中可能含有有害物质,对环境和人体健康造成潜在风险。
部分电线电缆护套材料存在老化、腐蚀等问题,影响了电缆的使用寿命。
针对以上问题,可以采取一些对策进行改善。
在设计和选择电缆绝缘材料时,应优先考虑其耐高温和耐老化性能,确保电缆在高温和高电压环境下具备良好的安全性能。
研发无卤素电缆绝缘材料以替代部分含有有害物质的材料,以降低对环境和人体健康的危害。
可以加强对电缆绝缘材料的质量控制,确保提供高质量、安全可靠的材料。
对于电线电缆护套材料的问题,应加强护套材料的研发和改良,提高其耐老化、耐腐蚀等性能,延长电缆的使用寿命。
在电缆安装、使用和维护过程中,应加强对电缆护套的保护和维护,避免暴露在恶劣环境中,防止外力损伤和化学腐蚀。
电线电缆绝缘及护套材料的技术分析及对策是保证电线电缆安全运行的重要内容。
通过合理选择绝缘材料、研发无卤素材料,并加强材料质量控制,可以提高电缆的安全性能。
加强护套材料的研发和改良,以及加强电缆的保护和维护,可以延长电缆的使用寿命。
线缆产品的绝缘结构总论—绝缘结构的类型分析线缆产品的绝缘结构、型式类型很多,但通常以工艺方式分类,例如绕包式、挤包式、涂包式等等。
事实上工艺方式类型的取舍,首先取决于产品设计者采用何种材料,然后再兼顾到产品对绝缘层的性能要求,因此上列三项是必须三位一体、统一考虑的。
一、绕包式绝缘结构1,绕包式是相对最容易、也是最古老的一种工艺方式,1836年世界上第一根低电压电力线就是用橡皮带包在铜线上构成的。
后来发展为用生橡胶带纵包、接口处压实并经硫化后形成了既有弹性,又相对密封的橡皮绝缘电线。
之后又陆续地开发了纸带绕包绝缘的电话电缆(1885年),用多层纸带绕包后经真空干燥并浸渍电缆油而构成的油浸纸绝缘电力电缆(1890年),直至1917年开发出纸绝缘充油高压电缆(70kv)。
所以,在高分子合成材料没有研究开发出来并应用于线缆产品之前(二十世纪四十年代),绕包式是线缆产品绝缘结构的主体。
2,由于石化工业的爆炸式发展促进了热塑性高分子材料的大量涌现——品种多、价格低、货源广,以及随之而来的挤塑技术和设备的不断开发,挤包工艺方式的众多特点是绕包式无法比较的。
因此,到目前为止,只有电磁线中的绕包线,以及部分高温导线和软型防火电缆等仍采用绕包式绝缘结构。
绕包式可分为纤维绕包与纸带或合成树脂薄膜等绕包两种。
(1)纤维绕包:用多根纤维并丝后以很小节距绕包在导体上。
采用的材料有棉纱、天然丝(仅用于低压高频电工、电子设备、仪表中)和合成纤维、玻璃纤维等。
用于匝间电压较高的电机、变压器内的绕包线,一般采用二种措施来提高其耐电压性和密封性,一是绕包的导线采用漆包铜线,二是绕包后经过浸渍绝缘漆、并经过加热固化。
(2)带式绕包:将一定宽度的绝缘带材以规定的节距分层绕在导线上而成。
绕包的层数根据产品的要求,如绕包线一般只有几层,而纸绝缘电力电缆有十几层、而高压充油电缆则有一百多层。
所用的带材有绝缘纸、合成树脂漆膜带(有不同耐温等级的很多品种)和粉云母复合带等。
带式绕包一般采用搭盖式,即后一圈的带子有一部分要盖住前一圈的带子称为搭接。
目的是保证在导线弯曲或拉直时,前后二圈带子可在搭接处相对滑移而不会造成带子的“边”相互碰撞,造成损坏,又增加了绝缘的密封性。
搭盖的比例一般为带宽的20%-25%。
也可采用间隙式绕包,即前后二圈带子中间留有一定的间隙。
此种绕包方式用于浸渍绝缘油组成复合绝缘结构的油浸纸绝缘电力电缆。
(3)用于匝间电压较高的绕包线绕包后要经过浸渍绝缘,并经加热固化,用于高温电线的聚四氟乙烯带绕包层要经过高温炉烧结成密封外壳,防火电缆用的粉云母复合带通常要与其他绝缘结构并用。
纸包线主要用于油浸变压器,因此实际上是油纸绝缘。
二、挤包式绝缘结构橡胶是最早用作电线的绝缘材料之一,加上橡胶复合物在未硫化前具有较好的粘流性,因此约100多年前人们就研制用开有螺旋槽的螺杆,外加套筒来推挤橡胶,以制作各种橡皮管,因此也被改进用来挤制电线的橡皮绝缘层。
但是挤包式的大规模扩大应用是在上世纪四、五十年代以后,是随着塑料品种和用量的飞速增长而掀起的。
由于挤包式工艺与设备技术的高速发展,也由于挤包式绝缘结构具有的优点,因此,到目前为止,挤包式绝缘已成为线缆产品绝缘结构最主要的型式,在所有具有绝缘层的线缆产品品种中采用挤包式绝缘的占了90%左右。
挤包式绝缘具有下列主要特点。
(1)适用的材料广泛。
只要是加热后能有一定粘流性,且易通过温度控制其粘流性,挤出后能稳定不变形地包覆在导线上的材料,均可以采用挤包工艺。
如天然橡胶、各种合成橡胶、各种热塑性材料(如聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯、聚四氟乙烯),各种热塑弹性体等等。
由于高分子材料在前几十年中是发展最快的材料类别,促使着电线电缆产品的更新换代,也使挤包式工艺的适用范围更为宽广。
(2)挤包式可以使绝缘层形成一个厚度均匀、外表平整、光滑的封闭套式的结构,这对要求电场分布尽量呈辐射形状从导线表面向外递减,以求电场均匀,减小切向分量的电力电缆是非常有利的。
例如对于110kv交联聚乙烯高压电力电缆,绝缘厚度为18mm左右,但标准中要求在同一截面上,绝缘厚度的不均匀度应小于15%,而目前实际水平可控制到5-10%。
对于电话电缆、电子线缆等信息传递用的产品,虽然绝缘厚度很薄,且对耐电压性能无实质性要求,但仍然要求绝缘厚度均匀,因为不均匀会影响某一段的网络性能参数,从而影响传输性能。
同时,挤包式绝缘所具有的密闭性,对绝缘结构的综合性能肯定比绕包式要好。
(3)由于电缆行业及电工设备行业多年来合作,对挤出机应用技术的不断研究、开发取得的巨大成效,促使了挤包式绝缘的应用范围不断扩大。
例如:①通过增大螺杆的长径比(即螺杆长度与直径之比),以增大单位时间的出胶量,可以制造出很厚绝缘厚度的电缆芯,如110kv交联聚乙烯电缆,绝缘厚度为18mm,500kv电缆则达40-50mm (研制品)。
同时为了防止“未交联的绝缘层”在挤出后因重力而下垂,形成绝缘厚薄不均,挤出机组必须采用悬垂式、悬垂加旋转式(即生产线的放线与收线以同一速度缓慢旋转,以阻碍粘流态的绝缘材料下垂),以及采用立塔式(即挤出后的半成品成垂直向下放线)。
单位时间出胶量大,也为高速挤出创造了条件。
②通过螺杆、套筒及模具的精加工,以及挤出机的精密控温,可以制出绝缘厚度极薄的绝缘层(如0.03-0.05mm),用以制作精密电工仪表用电线。
③采用耐高温合金钢材(即要求长期在高温下不变形、氧化)制作的螺杆、套筒,做成的挤出机,用以挤出耐高温的绝缘电线,如260°C用的聚四氟乙烯。
④采用在绝缘料中加入化学发泡剂,或采用物理发泡的设备,使塑料在挤出过程中均匀地高度发泡,形成泡沫聚乙烯绝缘层,其中的客气含量可达50-70%,此种结构的绝缘介电常数大大减小,又能节约原材料,成品重量轻。
(4)挤包式工序单一、生产速度快,这是又一个非常突出的优点。
以挤出速度为例,电话电缆绝缘芯线的挤出速度最快可达2000-3000米/分,10kv级交联聚乙烯电力电缆的绝缘厚度为4.5mm,其挤出速度可达每分钟几十米,大大提高了生产效率。
(5)有利于组成几台挤出机串连或并联的组合方式,扩大了生产能力,减少了收放线、牵引设备和生产工序。
目前交联聚乙烯电力电缆和660伏矿用电缆已经普遍采用将内半导电层、绝缘层、外半导电层分列于三台串联着的挤塑橡机中,在三层共挤的模具中一次挤出。
既提高效率又改善了质量。
并联的方式是在一台挤出机挤出量不足时,采用二台并联。
三、涂包式绝缘结构1,将液态绝缘材料涂到导体上并经过加热固化形成一层牢固的薄膜的过程,称为涂包。
所以它不同于化纤材料浸渍绝缘油或绝缘漆,因此涂包工艺主要用于漆包线。
具体方法是使导线通过漆槽,然后经过加热炉使配入的溶剂燃烧而漆层固化而成为漆膜。
漆包线的漆层要通过在设备上多次来回浸漆、干燥固化的过程才能达到预定的绝缘厚度。
由于漆包线主要用于中小型电机、电器和各种仪表的绕组中,匝间电压很低,安装位置很小,因此只需要很薄的绝缘厚度,现行产品标准中规定的漆膜厚度最薄为0.07mm,最厚为0.15mm。
2,漆包线绝缘结构的差异除了漆包厚度之外,主要是采用各种特性的绝缘漆料,如具有漆膜强度高,在潮湿状态中耐电压击穿性能及软化击穿性能优的聚酯漆包线(130°C)和改性聚酯漆包线(155°C),耐水性好、热冲击性和耐刮性优的缩醛漆包线,耐热性特好的聚酰亚胺漆包线(220°C)等等。
3,为了发挥二种或二种以上漆种各自的优点,从结构上采取了内、外采用不同漆种的组合方式。
即内层(涂一定的道数)用一种漆,如要求耐高温、吸附力好等,外层再涂(也要一定的道数)另一种漆,如能耐温、耐电子照射或可着色等等。
因此复合结构的漆包线扩大了它们的应用领域,改进了绝缘层的适应性能。
4,由于漆包线均被安装在电机、电器、仪表内部,因此不需要,也不太可能有护层结构(空间不允许)。
因此,外部因素如外力(特别是绕制线圈时或嵌线时),温度、化学物品等。
等对漆包线的侵害都必须由漆膜层来承担。
总之,漆包线的绝缘结构看起来是最简单、似乎看不出什么差别的,其实它的品种与结构同样是多样化的,内容相当丰富。
四、其他型式的绝缘结构除了上述的绕包式、挤包式和涂包式这三大类绝缘结构的型式外,还有一些特殊的型式用于个别产品类别中,列举一些如下:1,间隔嵌入式主要用于大同轴、中同轴电缆,这二种电缆在光缆问世之前,是信息传递用电线电缆中作为高频大容量、长途传输的主导产品。
所谓同轴结构的电缆是指来回的二条导线制造成“内导体在中央,外导体制成圆形薄壳(用铜带纵包并缝而成),以同心圆方式在绝缘层外环绕内导体”,而且内外导体之间的空隙按的规则制成(见本文上一篇)。
因此,内外导体之间的空隙距离较大,绝缘不是主要目的而间隔、支撑是主要的。
所以此类产品,采用了沿长度方向径向分段嵌入聚乙烯等材料制成的开口插片,与空气组合成绝缘结构。
2,藕芯式绝缘对于大批量生产的小同轴电缆(如有线电视网用的电视电缆),采用挤包式绝缘,但绝缘中间有许多纵向的孔,像藕芯一样。
主要是使绝缘层中还有大量空气,减少绝缘的介电常数。
但目前已趋于采用化学发泡或物理发泡的泡沫绝缘挤包型结构。
用料省、含空气达50%以上,性能好。
3,粉料充填式绝缘此种绝缘仅用于要求防火性特好的,外有密封金属套管的电缆中。
即在一定长度的金属套管中放入1-5根导体(一般为单根线),然后将氧化镁、氧化锆之类无机粉料灌入并充填密实而制成。
金属套可采用铜、不锈钢、镍等材料制成。
但这种产品单根长度不能太长,因此在安装使用时接头多,不易弯曲,产品较硬,仅供防火要求特别高的场合使用。
线缆产品的绝缘结构总论——探讨绝缘厚度的确定原则在传统的电缆专业教科书中,确定电线电缆产品绝缘厚度的原则主要是针对中高压电力电缆的,因为它是在高电场强度作用下绝缘理论的经典学科理论。
但对于有上千种电线电缆品种、并用于许多领域、分为许多大类的整个电线电缆来说,并不是只有这一种高电场的情况。
本文将按电线电缆产品处在不同的使用功能要求下,对其绝缘厚度确定的原则进行探讨,使读者进一步了解各种电线电缆的绝缘厚度是如何确定的,以有利于在设计和发展产品中有更全面的考虑。
一、中高压用电缆的绝缘厚度中高电压用的电缆一般指工资电压U0在1.8kv及以上,直流在3kv以上的电缆。
最典型的是3kv及以上直至500kv的电力电缆,其它如3kv及以上的矿用电缆、机车车辆电缆、电机引接线(达±200kv)、CT机用电缆等。
1,此类电缆的绝缘厚度,基本上是按经典的“电场强度承受能力”来确定的。
即式中:U0—电缆的工作电压,kv,工频系统,指相电压;En—绝缘的击穿电场强度,k v /mm;K1—长期工作时的耐电压,老化系数,工频取4,直流取1.65。