電線電纜材料、結構、檢測知識大全

電纜結構組成

電線電纜產品的結構組成元件，總體上可分為導線、絕緣層、屏蔽和護層這四個主要結構組成部分以及填充元件和承拉元件等。根據產品的使用要求和應用場合，有的產品結構極為簡單，只有導線一個結構件，如架空裸導線、接觸網導線、銅鋁匯流排(母線)等；這些產品的對外電氣絕緣是依靠安裝敷設時用絕緣子和空間距離(即利用空氣絕緣)來確保的。

電線電纜產品絕大多數是截面(橫斷面)形狀完全相同(忽略因制造而產生的誤差)、呈長條狀的產品，這是由于在系統或設備中是作為構成線路或線圈而使用的特征所決定的。所以研究分析線纜產品的結構組成，只需從其截面來觀察分析。

下面來詳細分析下電纜結構組成及電纜材料：

1、電纜結構組成：導線

導線是產品進行電流或或電磁波信息傳輸功能的最基本的必不可少的主要構件。導線是導電線芯的簡稱。

電纜導線材料包括哪些：導線的材料一般是用銅、鋁等導電性能優良的有色金屬制成。近三十多年來迅速發展起來的光通信網絡用的光纜，則以光導纖維作為導線。

2、電纜結構組成：絕緣層

絕緣層是包覆在導線外圍四周起著電氣絕緣作用的構件。即能確保傳輸的電流或電磁波、光波只沿著導線行進而不流向外面，導體上具有的電位(即對周圍物體形成的電位差、即電壓)能被隔絕，即既要保證導線的正常傳輸功能，又要確保外界物體和人身的安全。導線與絕緣層是構成線纜產品(裸電線類除外)必須具備的兩個基本構件。

電纜絕緣材料是什么：今天的電線電纜中，電纜絕緣材料分類主要是塑料和橡膠兩大類有面高分子材料占主導材料，衍生出類型繁多的適用于不同用途和環境要求的電線電纜產品。常見的電線電纜絕緣層材料有聚氯乙烯(PVC)料、交聯聚乙烯(XLPE)、氟塑料、橡皮料、乙丙橡膠料、硅橡膠絕緣料。

3、電纜結構組成：護層

當電線電纜產品安裝運行在各種不同的環境中時，必須具有對產品整體特別是對絕緣層起保護作用的構件，這就是護層。因為要求絕緣材料具有優良的各種電絕緣性能，則必須要求材料的純度極高、雜質含量極微;往往無法兼顧其對外界的保護能力，所以對于外界(即安裝、使用場合和使用中的)各種機械力的承受或抵抗力、耐大氣環境、耐化學藥品或油類、對生物侵害的防止，以及減少火災的危害等都必須由各種護層結構來承擔。電纜護套主要作用是防水、阻燃耐火和防腐蝕。許多專用于良好外部環境(如清潔、干燥、無機械外力作用的室內)中的線纜產品，或者絕緣層材料本身具有一定的機械強度、耐氣候性的產品，就可以沒有護層這一構件。

電纜護套材料有哪幾種：電纜護套材料主要有橡膠、塑料、涂料、硅膠以及各種纖維制品等。橡塑保護層的特點是柔軟、輕便，在移動式電纜中得到及其廣泛的應用。但因橡塑材料都有一定的透水性，所以僅能在采用具有高耐濕性的高聚物材料作為電纜絕緣時應用。那有一些用戶會問到為什么在市面上看到都是塑料作為保護層呢?橡膠護套與塑料護套特性相比：橡膠護套彈性和柔韌性會較高，耐老化，但工藝相對復雜。而塑料護套的機械性能、防水性較好，且資源豐富、價格便宜、加工方便，因此市面應用更加廣泛。需要行業同仁注意的是，還有一類金屬護套，金屬護套既有機械保護作用又有下面要說到的屏蔽作用，還具有防腐蝕性、抗壓抗拉性和阻水性等特性，可以防止水分及其他有害物質進入到電纜絕緣內部，因此被廣泛地用作耐濕性較差的油浸紙絕緣電力電纜的護套中。

4、電纜結構組成：屏蔽層

是一種將電纜產品中的電磁場與外界的電磁場進行隔離的構件;由的線纜產品在其內部不同線對(或線組)之間也需要相互隔離?？梢哉f屏蔽層是一種“電磁隔離屏”。多年來，行業中習慣于把屏蔽層作為護層結構的一部分，電纜寶小編認為應該單獨作為一個構件。其原因是除了屏蔽層的功能是電磁隔離——即線纜產品中傳遞的信息不外瀉、不對外界儀器儀表或別的線路產生干擾;外界的各種電磁波也不會通過電磁耦合進入線纜產品中，這些功能要求與傳統的護層功能不同。還因為屏蔽層不光設置于產品的外部，還置于每一線對或多對數電纜的分組之間。近十幾年來，隨著信息傳遞系統用電線電纜的快速發展，以及大氣中存在的電磁波干擾源越來越多，促使有屏蔽結構的品種成倍增長，大家對屏蔽層作為線纜產品中的一個基本構件的認識，已趨于認同。

電纜屏蔽層材料：電纜屏蔽層采用金屬化紙或半導體紙帶作為內屏蔽層，外屏層有時還外扎銅帶或編織銅絲帶，編織層材料一般是紅銅或者鍍錫銅。

5、電纜結構組成：填充結構

很多電線電纜產品是多芯的，如低壓電力電纜多數是四芯、五芯電纜(適用于三相系統)，市內電話電纜更是有800對、1200對、2400對至3600對。將這些絕緣線芯或線對成纜(或分組多次成纜)后，一是外形不圓整，二是絕緣線芯間留有很大空隙，因此必須在成纜時加入填充結構，填充結構是為了使成纜外徑相對圓整以利于包帶、擠護套，也為了使電纜結構穩定、內部結石，在使用中(制造和敷設中拉伸、壓縮和彎曲時)受力均勻而不損壞電纜的內部結構。因此，填充結構雖是輔助結構，但也是必要的，其材料選用及形狀設計上也有詳細的規定。

電纜填充材料：一般電纜的填充物包括聚丙烯帶、無紡布PP繩、麻繩、或者是回收利用的橡皮加工而成的一般比較便宜材料。能作為電纜填充材料，必須具備不會對絕緣纜芯造成不良影響，材料本身不具備吸濕性，不易收縮、不腐蝕等特點。

6、電纜結構組成：抗拉元件

傳統的電線電纜產品是利用護層的鎧甲層承受外界拉力或自重引起的拉力的。典型的結構是鋼帶鎧裝和鋼絲鎧裝(如海底電纜要用ф8mm的粗鋼絲，絞合成鎧裝層)。但光纖光纜為了保護光纖不受細小的拉力，以免光纖有細微的變形而影響傳輸性能，就在光纜結構中設置了一次、二次被覆和專用的抗拉受力元件。此外如手機耳機線采用細銅絲或薄銅帶繞在合成纖維絲上外擠絕緣層的結構，這合成纖維絲就是抗拉元件。總之，在近年來開發的特種細小、柔軟型，同時要求多次彎、扭曲使用的產品中，抗拉元件起著主要的作用。

電纜抗拉元件材料包括哪些：鋼帶、鋼絲、不銹鋼箔

電線電纜材料總結

1、從某種意義上講，電線電纜制造行業是一個材料精加工和組裝的行業。一是材料用量巨大，線纜產品中的材料費用要占制造總成本的60-90%;二是所用材料的類別、品種非常多，性能要求特別高，如導體用銅，要求銅的純度要在99.95%以上，有的產品要采用無氧高純銅；三是材料的選用會對制造工藝、產品的性能以及使用壽命起到決定性的影響。

同時，線纜制造企業的效益也與材料的選用、加工和生產管理中能否科學地節省材料密切相關。

因此，在設計電線電纜產品時必須與材料的選用同時進行，一般采取選用幾種材料，通過工藝和與性能篩選試驗后確定。

2、線纜產品用材料按其使用部位與功能、可分為導電材料、絕緣材料、護層材料、屏蔽材料、填充材料等。但其中有些材料是幾個結構件通用的，如屏蔽用的銅絲、銅帶同樣是導體用電工銅。尤其是熱塑性材料，如聚氯乙稀、聚乙烯等只要改變部分配方成份就可用在絕緣或護套上。

3、線纜產品制造中所用材料涉及的門類非常廣泛，品種規格(牌號)特別多，下表列出了主要材料類別的匯總表。

電纜主要材料類別的匯總表

4、由于線纜產品的使用功能、應用環境、使用條件千變萬化，因此雖然對某一類材料有其基本的性能要求(共性)，但是各個系列、品種的產品都會有一些特殊的性能要求(特性)。例如電力系統用的電線電纜對其絕緣層的共性要求是電絕緣性能高。

如用于高壓電力電纜的，必須強調材料能承受很高的電場強度，具有很高的絕緣電阻、要求介質損耗小，且要求絕緣層中幾乎沒有雜質(包括氣隙)。而中壓電力電纜(6-35kv)雖也有這些要求，但在程度上可降低不少。至于低壓電線電纜只要求有一定的耐壓強度和絕緣電阻，而為了經濟、輕便，則要求絕緣層有較好的機械性和耐氣候性，使其在很多情況下可以不用護層(例如聚氯乙稀塑料絕緣電線)。

5、由于材料對產品的性能起著非常關鍵的作用，也由于眾多門類的材料涉及廣泛的知識領域，同一名稱的材料由于基料的分子結構、分子量分布不同，混合料用的配合劑不同，配比不同，因此有許多的牌號和配方。結果是各種牌號的材料其工藝條件有差異，制成后的成品性能差別很大。所以線纜制造企業必須要求生產工人熟悉本工序常用材料的特性，嚴格執行工藝操作規程，要求檢驗部門加強對進廠材料和自己配制的材料嚴格質量控制。

電線電纜需要做哪些檢測認證？

常見檢測項目及檢測的目的：

1、電性能檢測

主要有導體直流電阻、絕緣電阻、成品電壓試驗及絕緣線芯間電壓試驗，每項都很重要，導體電阻直接反映了電纜的電傳輸性能，直接影響電纜在通電運行中的溫度、壽命、電壓降、以及運行安全，它主要考查導體的材質和截面積，若導體的材質不好或截面積嚴重不足，就會造成導體直流電阻嚴重超標，這種電纜鋪設在線路中就會增加電流在線路上通過時的損耗，引起電纜導體本身發熱，引起包覆導體的絕緣老化開裂，造成供電線路漏電、短路，甚至造成火災，危及人身、財產的安全。標準對不同規格電纜的導體直流電阻值均有嚴格的規定，不得大于標準規定的值。

絕緣電阻、成品電壓試驗及絕緣線芯間電壓試驗，均考查的是電纜絕緣層和護套層的電氣絕緣性能，絕緣電阻是檢測兩個導體之間絕緣材料的電阻，它應足夠大以起到絕緣保護作用。成品電壓試驗及絕緣線芯間電壓試驗不光要求電纜有足夠的絕緣能力，還要求絕緣或護套材料均勻無雜質、厚度足夠均勻，表面不能有看不見的沙眼、針孔等，否則就會造成耐壓試驗時局部擊穿。

2、機械性能檢測

主要是考查絕緣和護套塑料材料的抗張強度、斷裂伸長率，包括老化前后，還有對于成品軟電纜進行的曲撓試驗、彎曲試驗、荷重斷芯試驗、絕緣線芯撕裂試驗、靜態曲撓試驗等。老化前、后抗張強度、老化前后斷裂伸長率是電纜絕緣和護套材料最重要最基本的指標，要求用做電纜絕緣和護套的材料，既要有足夠的拉伸強度不容易拉斷，又要有一定的柔韌性，老化是指在高溫條件下，絕緣和護套材料保持其原有性能的能力，老化不應嚴重影響材料的抗張強度和伸長率，這些都將直接影響電纜的使用壽命，若抗張強度和斷裂伸長率不合格，進行電纜的施工安裝時就極易出現護套或絕緣體斷裂，或在光、熱環境下使用的電纜其護套和絕緣容易變脆，斷裂，致使帶電導體裸露，發生觸電危險。

另外軟電纜由于不是固定敷設，使用中存在反復拖拉、彎曲等情況，所以對于軟電纜標準又另外規定了在其成品電纜上加做動態曲撓試驗、彎曲試驗、荷重斷芯試驗、絕緣線芯撕裂試驗、靜態曲撓試驗等，以保證這種線纜在實際使用中滿足要求。如動態曲撓試驗主要考核軟電纜在受到外界的機械拉伸和彎曲等應力時，軟導體的絞合線絲是否斷裂而降低電的傳輸性能，或者刺破絕緣而降低絕緣電氣性能;絕緣在受到應力作用是是否變形或開裂而影響電纜的電氣絕緣性能的一種試驗方法。

3、絕緣和護套材料性能試驗

包括熱失重、熱沖擊、高溫壓力、低溫彎曲、低溫拉伸、低溫沖擊、阻燃性能等等。這些都是考查絕緣和護套的塑料材料的性能好壞，如熱失重試驗是檢測經過7天80℃的高溫老化后材料降解、揮發的程度;熱沖擊檢測在150℃高溫1h后經特殊卷繞的絕緣表面是否有開裂;高溫壓力檢測絕緣材料在經過高溫再冷卻后其彈性的保持程度;所有的低溫試驗一般指在-15℃條件下其機械性能的變化，都是檢測線纜材料在低溫環境下是否變脆、易開裂或易拉斷等。另外電纜的阻燃性能勝能很重要，考查該項性能的試驗為不延燃試驗，即對按標準安裝的成品電纜用專門的火焰點燃一定的時間，待其火焰自行熄滅后檢查線纜被燒的情況，當然被燒掉的部分越少越好，說明其燃燒性差，阻燃性好，越安全。

4、標志檢查

標準要求電纜包裝上應附有表示產品型號、規格、標準號、廠名和產地的標簽或標志，規格包括額定電壓、芯數和導體標稱截面等;電纜表面應印有制

造廠名、產品型號和額定電壓的連續標志，標志間距要求≤200mm(絕緣表面)或≤500mm(護套表面)，標志內容應齊全、清晰、耐擦，這個要求是方便使用者了解電纜的型號規格及電壓等級，以防敷設錯誤。另外，電線絕緣線芯應優先選用標準推薦的顏色，特別要提的是黃/綠雙色線芯，這種線一般用在電器產品的電源線中，這條特殊雙色線專用于接地，對于黃/綠搭配標準也有以下規定:即對每一段長巧~的雙色絕緣線芯，其中一種顏色應至少覆蓋絕緣線芯表面的30%，且不大于70%，而另一種顏色則覆蓋絕緣線芯的其余部分，即黃/綠雙色應基本均衡搭配。

5、結構尺寸檢測

包括絕緣和護套的厚度、最薄厚度、外形尺寸等。絕緣和護套的厚度大小對于電纜能夠耐受多大強度的電壓，以及其機械性能好壞都有很重要的作用，所以對于不同規格的電纜，標準對厚度都有嚴格規定，要求不得低于國家標準的規定值。電纜絕緣厚度太薄會嚴重影響電纜的使用安全，會帶來電纜擊穿、導體裸露引起漏電等安全隱患，當然也不是越厚越好，應不影響安裝，故標準又設了一個外形尺寸要求對此進行限制。

常見認證

1、CCC認證，強制性認證，是進入國內市場的通行證

2、CB認證，有利于產品出口用于家庭、辦公室、車間和類似場所的直接涉及人身安全的電工產品，這類產品在一部分國家中實行強制性認證，即取得該國的認證合格證書后，才允許出口到該國，并在該國市場上銷售。即使在未實行強制性認證的國家中，消費者為了自身的安全，都愿意購買經過認正而帶有認證標志的產品。

3、CE認證，是產品進入歐盟及歐洲貿易自由區國家市場的通行證。獲得認證并貼有CE標志的產品將降低在歐洲市場上銷售的風險：

1）被海關扣留和查處的風險;

2）被市場監督機構查處的風險;

3）同行出于競爭目的的指控風險。

4、UL認證，在美國市場，消費者及購買單位更愿意選購有UL認證標志的產品。