电线电缆基础知识之原材料及设计计算简介

电线电缆基础知识之原材料及设计计算简介

一.电线电缆主材料

1、铜丝：

采用电解铜作为原料，经连铸连轧工艺制成的的铜线称为低氧铜线；经上引法制成的铜线称为无氧铜线。

低氧铜线含氧量为100~250ppm，含铜量为99.9~9.95%，导电率为100~101%。

无氧铜线含氧量为4~20ppm，含铜量为99.96~9.99%，导电率为102%。

铜的比重为8.9g/cm3。

2、铝线：

用作电线用的铝线都要进行退火软化过。用作电缆用的铝线一般不用软化。

电线电缆用的铝的电阻率要求达到0.028264Ω.mm2/m，铝的比重为2.703g/cm3。

3、聚氯乙烯（PVC）：

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯树脂为基础，加入各种配合剂混合而成的，如防腐剂、抗氧剂、填料、光亮剂、阻燃剂等，其密度为1.38～1.46g/cm3左右。

聚氯乙烯材料的特点：

力学性能优越，耐化学腐蚀，不延燃，耐候性好，电绝缘性能好，容易加工等。

聚氯乙烯材料的缺点：

①    燃烧时有大量有毒的烟雾发出；

②    热老化性能差。

聚氯乙烯有绝缘料与护套料之分。

4、聚乙烯（PE）：

聚乙烯是由精制的乙烯聚合而成的，按密度可分为低密度聚乙烯（LDPE）、中密度聚乙烯（MDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）。

低密度聚乙烯的密度一般为0.91~0.925g/cm3；中密度聚乙烯的密度一般为0.925~0.94g/cm3；高密度聚乙烯的密度一般为0.94~0.97g/cm3。

聚乙烯材料的优点：

①    绝缘电阻和耐电压强度高；

②    在较宽的频带范围内，介电常数ε和介质损耗角正切值tgδ小；

③    富于可挠性，耐磨性能好；

④    耐热老化性能、低温性能及耐化学稳定性好；

⑤    耐水性能好，吸湿率低；

⑥    用它制作的电缆质量轻，使用敷设方便。

聚乙烯材料的缺点：

①    接触火焰时易燃烧；

②    软化温度较低。

现在电缆行业使用的主要有二种类型的交联聚乙烯。一种是以硅烷作交联剂的，叫硅烷交联料，主要应用在低压电线电缆的绝缘层上。另一种是以过氧化二异丙苯（DCP）作交联剂的交联聚乙烯料，其主要是由聚乙烯、交联剂和抗氧剂组成。主要应用在中、高压电缆的绝缘层上，对绝缘耐压等级越高，要求纯净度就越高。

DCP是一种过氧化物，温度越高，分解越快，其分解后就会催化聚乙烯起

交联反应。DCP在常温下也会分解，不过分解速度很慢，但加热到一定的温度（温度超过125℃时）会快速分解。

硅烷交联剂也有同样的性能，但它还需要有水来作助剂，才能起到完全的接枝反应。现在的硅烷交联聚乙烯市场上主要有二种类型，一种叫一步法，一种叫二步法（这种叫法与学术上的硅烷交联叫法不同）。一步法的绝缘料是交联剂与催化剂已预先混好，也有叫成共聚物法料；二步法料是分A料与B料，在生产前将A、B料拌匀。一步法的料贮藏时间很短，二步法的料主料与催化剂料分开，所以贮藏时间较长，但混合后的料必须要马上用掉。另外，硅烷交联料中还可以加入碳黑母料，起到耐气候作用，用在绝缘架空电缆系列产品中。

交联聚乙烯材料的优点：

电气性能比聚乙烯还优良；其机械性能比聚乙烯好，所以应用比聚乙烯广泛。软化温度比PVC高，电缆正常的运行温度能达到90℃。

缺点是加工困难，易燃烧。