第一章
第二節(jié) 塑料電線電纜的基本結(jié)構(gòu)
基本結(jié)構(gòu):導(dǎo)電線芯+絕緣層+保護層
一、導(dǎo)電電芯
1.基本概念
●導(dǎo)體的最基本要求應(yīng)有較高導(dǎo)電率,是傳導(dǎo)電流的元件。在一定電壓下,導(dǎo)體電阻越小越好。根據(jù)電阻定律,在一定溫度下,有:
R=ρ·L/S(ρ—電阻系數(shù);L—導(dǎo)體長度;
S—導(dǎo)體截面積;R—導(dǎo)體電阻。
●塑料電線電纜規(guī)格是用導(dǎo)體標稱截面或標稱直徑來表示。
導(dǎo)體實際截面不一定等于導(dǎo)體的標稱截面。但是某一規(guī)格下
的導(dǎo)體電阻一定要符合標準(規(guī)定)要求。
2.導(dǎo)電線芯的分類及用途
●有實心和絞合之分;異形和圓形之分;規(guī)則絞合及非規(guī)則絞合之分。
⑴實心導(dǎo)體主要是圓單線,用于塑料通訊電纜和電線,瓦形和扇形導(dǎo)體用于固定敷設(shè)電力電纜.
⑵圓形導(dǎo)線正規(guī)絞合以絞線的中心線為軸,每層遞增六根,相鄰層絞向相反,最外層絞向均為左向。(也稱同心層絞合)
⑶非規(guī)則絞合又有束絞、同心復(fù)絞和特殊絞合。束絞是同方向、同節(jié)距扭絞,其特點是截面小,柔軟性高。多用于電氣裝備用塑料電線電纜。特殊絞合指交替變換絞合方向,用于通信電纜。
3.導(dǎo)電線芯絞合結(jié)構(gòu)
⑴緊壓導(dǎo)線結(jié)構(gòu) 分為圓形和扇形 對絞合后的線芯采取一次緊壓和多層緊壓,提高填充系數(shù),縮小外徑,表面光滑,改善電場分布,提高耐電水平,有利絕緣擠出質(zhì)量。
⑵塑力纜三芯電纜最常用結(jié)構(gòu):
25~50㎜² 6根(平行)+12根
70~120㎜² 7根+2根(平行)+16根
150~240㎜² 7根+2根(平行)+15根+21根
二、絕緣層
●塑力纜和裝備用纜主要用實心絕緣。
●塑料通信電纜則用實心絕緣、泡沫絕緣和帶皮泡沫絕緣等形式。
1.絕緣層越厚,耐電壓越高;選料和絕緣層厚度設(shè)計先考慮電性能并有安全裕度,也要考慮機械性和加工性。
2.電力電纜目前有標準GB/T12706.1~12706.4-2002代替了
GB12706-91,規(guī)定一般絕緣最薄厚度不小于標稱厚度的90%-0.1㎜。
3.市內(nèi)通信電纜的泡沫塑料絕緣層是空氣與塑料的組合體,要考慮電性能,也要考慮介質(zhì)的均勻性對電容的影響。
三、保護層
●作用:提高電纜機械強度、防化學(xué)腐蝕、
防潮、防水和抗外界電磁干擾的屏蔽能力。
●分類:
護層分為內(nèi)護層和外護層;
●內(nèi)護層分金屬護套(鉛、鋁、皺紋鋼 管)、非金屬護套(PE、PVC等)、綜合護套
外護層分內(nèi)襯層(瀝青+包帶、擠包PVC);
鎧裝層的鋼帶鎧裝(鍍鋅鋼帶、涂柒鋼帶)
和鋼絲鎧裝(鍍鋅鋼絲、涂塑鋼絲);外護
層的纖維麻被型(瀝青+纖維)和塑料外護套(PE、PVC)
●鋼帶承受徑向壓力;鋼絲承受縱向拉力。
●裝鎧前直徑越大,鋼帶與鋼絲規(guī)格應(yīng)越大
●鎧裝材料選擇主要考慮機械性能、同時要考慮敷設(shè)環(huán)境長期老化、透濕性、腐蝕性的影響。
(轉(zhuǎn)帖)擠塑工藝培訓(xùn)教材
第二章 材料和半制品
一、塑料基本性能的含義舉例
1.體積電阻系數(shù)ρv:該系數(shù)越高,絕緣性能越好。
2.擊穿場強:擊穿電壓與塑料厚度之比。
3.介電常數(shù) ε:表示塑料極性大小的指標。該常數(shù)越小,塑料在電場的作用下極化強度越小,其介質(zhì)損耗也越好。
4介質(zhì)損耗角正切tgδ:該值越小,說明介質(zhì)損耗越小,電纜絕緣性能越好。
5熔融指數(shù):在一定溫度和壓力下,熔融樹脂在10分鐘內(nèi)從一定孔穴中被壓出的克數(shù)。用MI表示,單位g/min
6.抗拉強度:在拉力機上,材料被拉斷時單位截面上所承受的拉力。
二、聚氯乙烯(PVC)
是聚氯乙烯樹脂為基本成份,添加各種配
合劑,在一定條件下混合而成的。分子表達式為(C2H3CI)n
●普通PVC絕緣料主要技術(shù)要求:
體積電阻系數(shù): ≥ 1×10的14次方;
擊穿場強: ≥ 20kV/mm
拉伸強度: ≥170N/mm²
軟化溫度:170-190℃
●PVC普通護套料主要技術(shù)性能:
體積電阻系數(shù): ≥ 1×10的10次方;
擊穿場強: ≥ 18kV/mm
拉伸強度: ≥150N/mm²
軟化溫度:165-180℃
●屏蔽用半導(dǎo)電PVC料主要技術(shù)性能:
體積電阻系數(shù):≤1×10的5次方;
拉斷延伸率: ≥ 100%
抗拉強度: ≥100N/mm²
200℃熱穩(wěn)定時間: ≥ 60min
●環(huán)保型防白蟻、防鼠護套料 已經(jīng)不允許用氯丹等有毒添加劑。
●低煙低鹵阻燃護套料已經(jīng)大量使用。
三、聚乙烯
1.聚乙烯種類
⑴低密度聚乙烯(LDPE)也叫高壓聚乙烯,密度為0.915-0.930;
⑵中密度聚乙烯(MDPE)也叫中壓聚乙烯,密度為0.931-0.940;
⑶高密度聚乙烯(HDPE)也叫低壓聚乙烯,密度為0.941-0.965;
2.聚乙烯結(jié)構(gòu)
分子式表達式為(CH2-CH2)n或(C2H4)n
●高壓聚乙烯分子構(gòu)型呈樹枝狀,其密度低,柔軟性好,結(jié)晶度低
●低壓聚乙烯分子構(gòu)型呈線型,密度高,剛性好結(jié)晶度高
3.聚乙烯特性
聚乙烯乳白色,呈蠟裝,半透明。
⑴優(yōu)異的電氣性能,絕緣電阻和耐電強度高,介電常數(shù)和介損小,基本不受頻率變化影響,是理想的通信電纜絕緣材料。
⑵機械性能較好
⑶耐老化性能、耐寒性、及耐化學(xué)穩(wěn)定性
⑷吸濕性極低,浸水后絕緣電阻一般不下降
⑸透氣性在各塑料中最優(yōu)良
⑹比重小于1,高壓聚乙烯約0.92;低壓聚乙烯約0.94
⑺加工工藝性良好
⑻用它制作的電線電纜重量輕、使用、敷設(shè)方便、接頭容易
●缺點:軟化溫度低、易燃燒、易龜裂。
●低密度聚乙烯性能舉例
密度:0.91-0.93;
抗拉強度:80-160×0.1MPa
脆化溫度:<-70℃
體積電阻系數(shù):≥10的14次方
擊穿場強:18-40kV/mm
各種頻率下介質(zhì)損失角正切: <0.0005
各種頻率下介電常數(shù):2.25-2.35
熔融指數(shù): <2.0(高速加工常用0.3以下)
●聚乙烯料種類
⑴一般聚乙烯絕緣料;
⑵耐候聚乙烯料
⑶耐環(huán)境龜裂聚乙烯料
⑷高電壓聚乙烯絕緣料
⑸半導(dǎo)電聚乙烯塑料
⑹熱塑性低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料
⑺10kV耐候性高密度聚乙烯架空絕緣料
四、交聯(lián)聚乙烯
聚乙烯在高能射線或交聯(lián)劑的作用下,能使線形分子結(jié)構(gòu)變成立體網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu),使熱塑性材料變成熱固性材料,優(yōu)良的電性能不變其他性能提高和增強。長期工作溫度提高到90℃,瞬時短路溫度170-250 ℃。
⑴物理交聯(lián)聚乙烯
⑵化學(xué)交聯(lián)聚乙烯
五、泡沫聚乙烯
在聚乙烯里加了發(fā)泡劑,市話電纜中的絕緣的發(fā)泡度要求為20-25%
六、氟塑料
分子中含有氟原子的塑料叫氟塑料。
●常用有聚四氟乙烯(F4俗稱塑料王) ,耐化學(xué)性極好,可在-190~260℃長期使用,加工難度大 ;
●聚全氟乙丙烯( F46)可在-85~200℃長期使用,耐化學(xué)性極好,可在普通擠出機上擠出!
七、聚丙烯
八、聚酰胺(俗稱尼龍)
九、聚酯塑料(PET絕緣帶)
●幾種常用的添加劑:
添加劑有防老劑(含抗氧劑、穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、光屏蔽劑)、
增塑劑、填充劑、交聯(lián)劑、潤滑劑、發(fā)泡劑、阻燃劑、著色劑、防霉劑、驅(qū)避劑等