电气装备用电线电缆
第一章概述
电气装备用电线电缆是电线电缆中五大类之一类。那如何来了解这类电缆的基础知识,这对我们技术人员与了解中、高压电缆同样是重要的。
1、电气装备用电线电缆:范围：
从电力系统的配电点把电能直接传送到各种用电设备、器具的电源连接线路用电线电缆,各种工、农、工矿企业所用装备中的电气安装线和控制信号用的电线电缆均属于此类产品。此类产品使用范围最广、品种最多、而且大多要结合所用装备的特性和使用环境条件来确定产品的结构、性能。因此，除大量的通用产品外,还有许多专用和特种产品。
2电气装备用电线电缆产品分类：
习惯上按产品用途分为八类。每一类产品又包含着很多品种的电缆，因此，这一类电缆是最复杂的。希望通过学习能使我们的工艺人员对它有全面的了解和撑握，在工艺工作中注意其结构特点、性能指标、环境条件、使用要求等，制订合理的技术规范，工艺过程，检验和试验，生产出高质量的产品为用户服务。这八类产品如下；
2.1、低压配电电线电缆主要指固定敷设和移动的供电电线电缆。如通用橡皮、塑料绝缘电线，橡皮、塑料绝缘软线，屏蔽绝缘电线，橡套软电缆等。.
2.2 、信号及控制电缆主要指控制中心与系统间传递信号或控制操作用的电线电缆。如各种绝缘材料和护套组成的控制电缆，本质安全电路用控制电缆低烟无卤阻型电子计算机用控制电缆等。
2.3、仪表和设备连接线主要指仪器、设备内部安装线和外部引接线。如：核电站用IE级K3类仪表安装接线电缆、水利工程观测用信号和动力设备用软电缆、阻燃型仪表用电线电缆，氟料绝缘计算机电缆等。
2.4、交通运输工具电线电缆主要指汽车、机车、舰船、飞机等配套用电线电缆。如公路车辆用绝缘电线、航空电线、舰船用电缆、机车车辆用电缆、电梯电缆等。
2.5、地质资源勘探开采电线电缆主要指煤、矿石、油田探测开采用电线电缆。如：石油平台电缆、地质勘探用电缆、煤矿用阻燃电缆、矿用电线电缆
等。
2.6、直流高压电缆主要指X射线机、静电设备配套用的电线电缆。如：摄影光源电缆、直流高压软电缆、高压电炉用电缆、电子显微镜用高压电缆等。
2.7、特种电线电缆主要指耐高温、防火、核电站等用的电线电缆。如核电站用电缆、氟塑料或硅橡胶绝缘和护套高温电缆、矿物绝缘电缆、热电偶用电线电缆、高温传感器用控制电缆等。
2.8、加热电缆主要是指生活取暖、植物栽培、管道保温等用电线电缆。如：自控温加热电缆、矿物绝缘加热电缆等。
3、特点和要求
3.1、电缆的品种繁多，名称复杂。
3.2、额定电压较低这些电线电缆的使用电压均在450/750V及以下,最高不超过0.6/1kV,信号和仪表电缆的使用电压一般在300/500V及以下。有强电和弱电之分。
3.3、电缆的载流量根据电缆的使用要求决定。
3.3、电缆所用的绝缘材料和护套材料品种多样，性能指标各有不同。
3.4、电缆使用范围广泛，但专业性很强，一般不能通用。
3.5、电缆的结构简单又复杂生产工艺对产品质量影响很大。
3.6、某些特种电缆，生产难度很大，必须有专用的生产设备。
4低压电缆的设计原则
4.1、导电线芯结构
根据产品使用要求，导电线芯结构的选择符合GB/T3956-1999标准要求。
4.2、绝缘层的设计原则
4.2.1、按性能要求选择材料
a）、电气性能是选择材料的首要考虑因素
b）、绝缘材料的耐热等级热变形和长期热老化性能往往是选择绝缘材料的重要因素。
c）、绝缘材料的力学性能（抗拉强度，伸长率及柔软性）同样是重要因素。
4.2.2、材料的经济性和来源在满足性能要求的前提下，采用廉价的原材料，降低成本是企业的努力方向。
4.2.3、考虑工艺上的方便和可能性，使其易于生产。
4.2.4、对于有护套结构的产品，绝缘材料的选择应结合护套结构与材料来考虑。
4.25、绝缘厚度的确定
从电压等级来说，电压超高，绝缘厚度愈厚。对于高压产品，绝缘厚度的确定主要根据电性能要求来进行设计，同时在结构上还应均有内外电场的半导电层的设计。
对于低压电气装备用电线电缆，在绝缘材料选定之后，确定绝缘厚度时，电性能一般不是主要的考虑因素，而是以力学性能为主。一般应考虑下列同点：
1）按力学性能来确定绝缘厚度。为什么？这是因为产品在制造、安装敷设过程中，会受到弯曲和拉力等，这样绝缘层就会受到拉、压、弯、扭、剪切等的机械应力的作用。而导线截面的大小对这些应力的数值影响很大。截面愈大，弯曲应力愈大自重也大，因此在每一产品中，绝缘厚度总是随着导电线芯截面的增大而增加。
对低压产品来说，绝缘在满足了力学性能要求后，电性能也应得到满足。即当产品的电压等级提高时，绝缘厚度也要适当增加。
2）绝缘的最薄厚度的确定应考虑两个方面的因素：一是工艺上的可能性；二是长期老化因素。同样的材料，绝缘薄则老化损坏快些。一般橡皮绝缘电线最薄的绝缘厚度不小于0.3mm，聚氯乙烯绝缘厚度不小于0.25mm。
3）同样电压等级而有护套结构的产品，从电性能角度来考虑，绝缘厚度可以相应减薄些，但考虑到某些产品经常移动，对安全要求较高，实际上并不减薄。4）对安全性特别高的产品，可以适当加厚绝缘厚度。
目前，绝缘材料厚度具体数据的确定，主要根据实际经验数据和试验数据，及有关的经验计算公式，与标准化工作进展，绝缘厚度的设计趋于比较合理。
4.3护层的设计原则
4.3.1护层的结构类型
护层的作用是保护电缆的绝缘层，以防止外力或环境因素损伤电缆。由于电气装备用电线电缆使用的场合不同，敷设方法也各
异，因为这类电线电缆护套的结构形式有多种。
1）绝缘层兼作护层的产品仅有绝缘层没有护层的产品用于没有机械外力，环境条件较好的场合，绝缘厚度同时起着护层的作用。如丁
腈聚氯乙烯绝缘电线和绝缘软线，聚氯乙烯绝缘电线等。
2）橡皮、塑料护层
3）外护套结构
4）屏蔽结构用于屏蔽要求的产品。
5）金属护套用于严格要求防潮的产品
4.3.2橡皮、塑料护套厚度的确定
1）护套材料选择护套材料根据使用要求、材料来源、经济性及工艺条件等因素选定。
2）护套厚度的确定取决于机械因素、长期的环境老化和材料透湿性的影响。这些影响因素主要与产品的外径和导线截面有关，因此护套厚度一般随导电线芯的截面增大而加厚外，多芯电缆与产品成缆后的直径有很大关系。因此在各产品标准中规定护套厚度的原则，主要取决于；挤包护套前电缆的缆芯直径。
3）护套的厚度按承受机械外力的能力分为三类：
a）轻型护套轻型护套要求柔软、对耐磨和机械冲击性能的要求不高，如轻型橡套软电缆对于外径小、护套特别薄产品，可采用尼龙护套（厚度
0.12~0.25mm）。
b)中型护套中型护套要求有一定的柔软性，一定的机械应力、耐磨等特性。如中型通用橡套软电缆、船用电缆、油矿电缆、控制信号电缆等
c）重型护套重型护套仍要求具有经常移动的柔软性，同时它具有很高的承受机械外力的能力，如严重的磨擦、冲击力、挤压以及撕裂性的外力等。这种电缆如重型橡套软电缆和矿用橡套软电缆等。对于有耐油要求的护套，常选用复合材料（如丁腈橡皮、氯磺化聚乙烯等）来提高产品的耐油性和耐环境条件。
附：橡皮、塑料绝缘软线品种在电线电缆手册P733中。
第二章信号电缆
信号电缆的工作电压一般在300/500伏以下，工作电流一般在4A以下，但现在由于电气工业的不断发展电压和电流无严格区分主要看电缆的使用场合。
信号电缆型号的编制方法；
以用途的代号字母列为首位，一般依照下述规律编制
字母“T”代表铜芯，型号中一般省略。
信号电缆生产规格与结构
信号电缆性能指标
结构性能要求:
1)、铜导电线芯应符合电线电缆用导电线芯标准GB/T3956的要求。
2)、绝缘和护套材料应符合电线电缆用绝缘和护套级的材料要求。
3)、绝缘厚度允许偏差为-10%,其最薄处应不小于标称值的90%－0.1 mm；护套厚度允许偏差-20%,其最薄处应不小于标称值的80%,护套表面应圆整。
4)、绝缘线芯应绞合,最外层为右向,间隙处允许用不吸潮材料填充,绞合后绕一层塑料带或不吸潮材料。
5、)绝缘线芯应分色,每一层绝缘线芯中应有一层标志色线芯。
控制、信号、仪表和补偿电缆的讨论
1．四类电缆部分产品名称表
2．控制、信号、仪表、和补偿电缆采用标准
GB9330为控制电缆标准；TB/T2476为铁路信号电缆标准；GB/T4989为补偿电缆标准；而仪表电缆均为企业标准，无公用参考的标准。
3．四种电缆在使用中可以议论的问题
1）系列名称和产品名称；
2）传输性质属强电还是弱电；是模拟传输或是数字传输；
3）耐温等级； 4）电压等级；
5）频率范围； 6）导体规格系列；
7）绝缘材料； 8）线对、线组绞合；
9）单元屏蔽； 10）总屏蔽；
11）护套或护层； 12）阻燃分类；
13）环保和毒性； 14）抗电或磁干扰试验；
15）一般性能指标； 16）其他特征性能指标；
17）径向阻水和纵向阻水； 18）国际先进标准的参考依据。
四种电缆标准及使用电压
1．额定电压的规定，并不决定于电缆传输特性不管属于强电还是弱电，也不管是模拟传输还是数字传输，额定电压等级由使用系统要求而决定。
2．耐温等级由多功能环境要求决定，电缆是否能适应，取决于绝缘和护套材料的选用。对高温环境，硅橡胶和氟塑料的应用有上升的趋势。
3．要同时满足高频和高温条件，氟塑料是最佳的绝缘和护套选择。
4．单元屏蔽主要是防卫内部单元间相互电磁干扰；总屏蔽主要是防卫外部对电缆的电磁干扰。如铁路信号电缆和高压输变电系统用导引电缆，它们的总屏蔽结构应具有足够的防卫能力。
5．成缆中的绝缘芯线对、三线组和四线组的设计和排列，由传输信号回路确定。
近年来综合电缆的结构中，包括动力、控制、信号和通信线芯多种功能，甚至包适光纤，是崭新的设计思路。
6．阻燃分类、环保和毒性、径向或纵向阻水性能、耐辐射和其他特征性能指标，应进一步细化，难度更高。
总之，随着技术进步，不可能被系列和产品名称的限制，即使具有相似点产品，也不存在产品之间的覆盖规则。控制电缆、信号电缆、和仪表电缆的发展是适应市场的需求。
各种信号电缆产品对比
举例：
本质安全防爆电路用集散型仪表信号电缆
用途：本产品适用于化工、石化、电力、煤气工程、矿山等存在爆炸危险的场合以及其他防爆安全要求较高的场合，传输自动控制信号。
本产品为低电容、低电感、集散型仪表信号电缆，具有优异的屏蔽性能和抗干挠性能。因此防爆安全性能明显高于一般仪表信号电缆和计算机控制电缆。