電線電纜基礎(chǔ)知識之原材料及設(shè)計計算簡介

一.電線電纜主材料

1、銅絲：

采用電解銅作為原料，經(jīng)連鑄連軋工藝制成的的銅線稱為低氧銅線；經(jīng)上引法制成的銅線稱為無氧銅線。

低氧銅線含氧量為100~250ppm，含銅量為99.9~9.95%，導(dǎo)電率為100~101%。

無氧銅線含氧量為4~20ppm，含銅量為99.96~9.99%，導(dǎo)電率為102%。

銅的比重為8.9g/cm3。

2、鋁線：

用作電線用的鋁線都要進(jìn)行退火軟化過。用作電纜用的鋁線一般不用軟化。

電線電纜用的鋁的電阻率要求達(dá)到0.028264Ω.mm2/m，鋁的比重為2.703g/cm3。

3、聚氯乙烯（PVC）：

聚氯乙烯塑料是以聚氯乙烯樹脂為基礎(chǔ)，加入各種配合劑混合而成的，如防腐劑、抗氧劑、填料、光亮劑、阻燃劑等，其密度為1.38～1.46g/cm3左右。

聚氯乙烯材料的特點：

力學(xué)性能優(yōu)越，耐化學(xué)腐蝕，不延燃，耐候性好，電絕緣性能好，容易加工等。

聚氯乙烯材料的缺點：

①? ? 燃燒時有大量有毒的煙霧發(fā)出；

②? ? 熱老化性能差。

聚氯乙烯有絕緣料與護(hù)套料之分。

4、聚乙烯（PE）：

聚乙烯是由精制的乙烯聚合而成的，按密度可分為低密度聚乙烯（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為0.91~0.925g/cm3；中密度聚乙烯的密度一般為0.925~0.94g/cm3；高密度聚乙烯的密度一般為0.94~0.97g/cm3。

聚乙烯材料的優(yōu)點：

①? ? 絕緣電阻和耐電壓強(qiáng)度高；

②? ? 在較寬的頻帶范圍內(nèi)，介電常數(shù)ε和介質(zhì)損耗角正切值tgδ??；

③? ? 富于可撓性，耐磨性能好；

④? ? 耐熱老化性能、低溫性能及耐化學(xué)穩(wěn)定性好；

⑤? ? 耐水性能好，吸濕率低；

⑥? ? 用它制作的電纜質(zhì)量輕，使用敷設(shè)方便。

聚乙烯材料的缺點：

①? ? 接觸火焰時易燃燒；

②? ? 軟化溫度較低。

現(xiàn)在電纜行業(yè)使用的主要有二種類型的交聯(lián)聚乙烯。一種是以硅烷作交聯(lián)劑的，叫硅烷交聯(lián)料，主要應(yīng)用在低壓電線電纜的絕緣層上。另一種是以過氧化二異丙苯（DCP）作交聯(lián)劑的交聯(lián)聚乙烯料，其主要是由聚乙烯、交聯(lián)劑和抗氧劑組成。主要應(yīng)用在中、高壓電纜的絕緣層上，對絕緣耐壓等級越高，要求純凈度就越高。

DCP是一種過氧化物，溫度越高，分解越快，其分解后就會催化聚乙烯起

交聯(lián)反應(yīng)。DCP在常溫下也會分解，不過分解速度很慢，但加熱到一定的溫度（溫度超過125℃時）會快速分解。

硅烷交聯(lián)劑也有同樣的性能，但它還需要有水來作助劑，才能起到完全的接枝反應(yīng)?，F(xiàn)在的硅烷交聯(lián)聚乙烯市場上主要有二種類型，一種叫一步法，一種叫二步法（這種叫法與學(xué)術(shù)上的硅烷交聯(lián)叫法不同）。一步法的絕緣料是交聯(lián)劑與催化劑已預(yù)先混好，也有叫成共聚物法料；二步法料是分A料與B料，在生產(chǎn)前將A、B料拌勻。一步法的料貯藏時間很短，二步法的料主料與催化劑料分開，所以貯藏時間較長，但混合后的料必須要馬上用掉。另外，硅烷交聯(lián)料中還可以加入碳黑母料，起到耐氣候作用，用在絕緣架空電纜系列產(chǎn)品中。

交聯(lián)聚乙烯材料的優(yōu)點：

電氣性能比聚乙烯還優(yōu)良；其機(jī)械性能比聚乙烯好，所以應(yīng)用比聚乙烯廣泛。軟化溫度比PVC高，電纜正常的運行溫度能達(dá)到90℃。

缺點是加工困難，易燃燒。