电线电缆基础知识

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目录

1.电线电缆的分类

2.基础知识

A.常用导体

B.常用绝缘

C.电线电缆基础

D.安规常识

3.押出操作基础

A.操作基础

B.常见问题分析

4.说明

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第一节电线电缆的分类

1、电线电缆分类

1.1电力电缆

又称力缆，用于传输电能，常做地下敷设

1.2通讯电缆

用于传输电信号，常敷设于地下或架空

1.3电气装备用电缆

用作电气装备的连接线

1.4漆包线（绕组线）

又称绕组线，用于电机绕组，将电能转化为机械能

1.5架空线（裸电线）

又称裸电线，用于传输电能，常做架空敷设

1.6光纤光缆

又称光缆，用于传输光讯号，因具有低衰减性能，常用于作长途通讯的主干线

2、我司的电线电缆介绍

2.1AWM电子线系列

2.1.1依据的标准

产品设计标准：UL758、UL62（电源线）

产品测试标准：UL1581

2.1.2用途和产品类别

AWM电子线常用作电气设备的连接线，我司的认证类别有：

UL1007、UL1015、UL106KUL1533、UL157KUL1617、UL1672、UL2464、UL2547、UL2725

2.2电源线系列

2.2.1类别：

A、GB电源线

B、BS电源线

C、VDE电源线

D、AS电源线

E、UL/CSA电源线

2.3我司生产的电源线种类：

2.3.1UL/CUL系列：SPT和NISPT两个类别线材和插头。

2.3.2VDE系列：H03VVH2-F和H05VVH2-F两个线材类别和插头，尾插。

2.3.3AS系列：线材同VDE,插头。

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第二节基础知识

1、常用导体

1.1良好的导体应具有以下特性：

1.1.1高导电率:导电率高则线路损失小，为良好导体的最基本条件；

1.1.2抗张力大:在长距离作业时,不会因为抗张力不足,而有断线之虞；

1.1.3易于弯曲:好的导体具有相当的柔软性,不会因作业弯曲而造成折断；

1.1.4比重小：即导体的重量轻；

1.1.5经久耐用：导体的机械性能及电性能须持久不变,且需具有耐腐蚀能力;

1.1.6价格低:惟有价格低的导体才能被普遍采用。

1.2我司常用的金属导体特性

导体特性说明

裸铜⑴导电率仅次于银,铜的导电率定为100%（银为109%）

BARECOPPER⑵抗张强度相当好

⑶性质柔软易于弯曲，加工焊接性能好

⑷价格低

⑸使用范围广

镀锡铜⑴锡的熔点低,能增加铜线焊接性,方便作业

TINNEDCOPPER⑵铜线镀锡后,可以有效防止铜线的氧化.变色等不良

⑶广泛用于电子线

2、常用绝缘

2.1聚氯乙烯（俗名PVC）

2.1.1PVC料的组成

由PVC树脂、可塑剂、安定剂、填充剂、耐燃剂、著色剂等组成。

2.1.2PVC料的用途

因其优异的阻燃、耐热、耐老化、耐磨等特性，常用于线材的绝缘和护套材料。

2.1.3PVC料的应用

在开发时主要就其耐燃性、耐热性、移行性、软硬度，表面性以及外观色彩等方面去考虑，同时

要考虑电气，加工和经济性。

2.2聚乙烯（俗名PE）

常用PE种类有HDPE、MDPE、LDPE及FMPE等。

2.3聚丙烯（俗名PP）

具有很好的电气绝缘材料，比重为0.9左右,是厂内目前比重最小的塑料。

2.4在线缆的成形过程中，还会用到填充材料（棉线、PP绳）分隔材料（棉纸、聚脂带、D0P油），屏

蔽材料（铝箔、编织、缠绕）等。

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3、电线电缆的基础

3.1电线设计和物料用量计算

A.电线的结构设计划内把线材各组成部分参数书面化，在设计过程中，主要是把线材

的有关标准，结合本厂的生产能力，尽量满足客户的要求，并把结果以书面的形成表达出来，为

生产提供依据；

B.物料用量计算是根据设计线材时选用的材料及结构参数，计算出各种物料的用量，

为业务报价及策划备料提供依据。

3.2导体部分的有关设计与计算

3.2.1导体在结构上有实芯和绞线两种，而其成份方面有纯金属镀层及漆包线之分，在设计过程

中，对于不同的线材选用不同的导体材料。

3.2.2导体绞合节距设计

线规(AWG)标称截面积最小截面积绞距

300.05070.04979~11

280.08040.07909~11

260.12800.12601T13

240.20500.199014〜16

220.32400.314016〜19

200.51900.509021〜24

180.82300.807027〜32

161.3101.27032〜38

3.2.3多根绞合导体外径计算

导体绞合采用束绞方式进行，绞合外径采用下面公式计算

D=N1.155*d

d——单根导体的直径

D——绞合后绞合导体外径

N——绞合根数

3.2.4导体用量计算

W=0.7854*d*d*P*N*入

W-----绞合民导体的重量

d------单根导体直径

P-----导体的密度

N-----导体绞合根数

入-----绞合系数

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3.3押出部分有关的设计与计算

3.3.1押出部分包括绝缘押出、内被押出及外被押出，在押出过程中，因对线材要求不同采用押

出方式不同，一般情况下，绝缘押出采用挤压式，内被及外被多采用半挤管式，有时为了满足性

能要求采用挤管式，现目前厂内使用的绝缘料有SR、PP、PE以及芯线料。

3.3.2押出外径

D2=D+2*T

D------押出前外径

D2-----押出后外径

T________押出厚度

押出厚度⑴主要依据线材有关标准，结合本厂生产能力尽量满足客户要求

3.3.3胶料用量计算

采用简化的计算方法

W=0.7854*(D2*D2-D*D)*P

W-----胶料重量

P------胶料密度(1.45)

D2----押出后外径

D-----押出前外径

3.4芯线绞合有关设计与计算

3.4.1芯线绞合国内称为成缆，是大多数多芯电缆线生产的重要工序之一，由若干绝缘线芯或单

元组绞合成缆芯的过程称为芯线绞合。其原理类似如导体绞合，芯线绞合的一般工艺参数计算及

线芯在绞合过程中的变形与绞线相同。

3.4.2多芯绞合的外径计算

D2=K*D

D2------绞合后的外径

K-------绞合的系数

D-------单支芯线的外径

K值的选取按下表

N(芯数)K(系数)

22

32.155

42.414

52.7

63.0

73.0

83.305

93.613

104

若线芯数较多时,可近似地按束绞公式计算。

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3.4.3绞合节距的选取

一般绞合节距取绞合外径的15s20倍，有时为了改善线材的性能，可选取全适的节距，如为了改

善线材的弯曲性能时会刻意地去降低节距。

3.5斜包有关的设计与计算

3.5.1斜包在线材中主要起屏蔽的作用，有时作为同轴电缆的外导体(很少)。屏蔽的目的是将外

界的干挠消除，对于同轴电缆，由于有屏蔽层而使阻抗得以匹配，降低信号或传输能量的损失。

3.5.2从屏蔽效果来讲，斜包不如编织。.其屏蔽效果具有方向性，弯曲时屏蔽特性会发生变化，

但他也具有完成外径小，线材柔软、价格较低等特点，适用于低频屏蔽。

3.5.3斜包铜线的根数近似计算

N=(n*D)/d取整数部分

N-----斜包根数

D-----斜包前外径

d------斜包铜线的直径

如果是二.三芯绞合,绞合后外径不圆整,D(斜包前)的外径为等效外径

3.3.4斜包节距的选取

成品外径(mm)斜包节距(mm)

d<l.0mm15.5

1.0<d<l.218

1.2<d<2.022

2.0<d<2.225

2.2<d<2.427

2.4Wd〈3.032

3.0<d<3.536

现厂内常用节距为18MM.

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4、安规常识

4.1护套厚度测量

美国UL安规线最薄厚度和平均厚度一-

表一（仅列两种说明，详见UL标准）

电压V/温度内绝缘层mm外绝缘层mm撕裂最小

型号AWG备注

等级℃最薄点平均值最薄点平均值厚度mm

2468300V/80℃200.330.380.33

2464300V/80℃260.180.220.690.76芯线1061

UL电线电缆有定义出最小绝缘厚度和平均绝缘厚度，对最大的绝绝缘度未做出具体的要求。在平

行线中定义了撕裂最小厚度要求,芯线最小绝缘厚度要大于平均厚度的85%O

UL安规线以不同的规格定义出了绝缘层外被要求，在JAQ标准中只定义了平厚度的具体要求未明

确要求最小厚度。绝缘层厚度分类为三个等级小于0.6mm；介于1.6--1.2mm和大于1.6mm。可

以选择的材质如同UL要求：PVCPEPP橡胶等。

4.2绝缘厚度测量选点方法：

4.2.1将内部的芯线及AL箔、棉纸去掉，用刀片在平板上切成0.3—1.5mm的薄片，薄片须厚薄

一致且不可以有毛边，将切好的试片放在投影仪测试台中，调节好倍数及样品位置，（在整个面积

的4/5之内），在投影仪调节到最佳位置时,样品仍有毛边须重新切片取样。

4.2.2最大值及最小值测量取五个试样，10个测量值取平均值，取约缩后小数点后的两位数字。

平均绝缘厚度取5个试样，每个试样取6个点，取平均值为平均厚度。

4.3护套老化性能试验及判定

4.3.1试验设备：老化箱、拉力试验机、电子天平。

4.3.2样品选择：长度为5in的线材10PCS,长度为10in的线材一条，并将内部所有的导

体及内部物质拉出，在拉伸过程中不得损伤绝缘、外被、同时不得有纵向压缩现象。

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4.4拉力试验机的试验有效长度为lin,pvc拉力速度lin/min分别在老化前后各测试5PCS,老

化后须在24±8℃的环境下存放至少16H后才可以测试

抗拉强度=拉力/截面积

截面积=1000m/pL

m=试样重量1=试样长度「=同种材料未老前的比重

4.5老化炉内存放的线材须距箱壁10cm以内放置，放在炉内挂钩上，彼此不能相碰，试验条件

不同的线材不能在同一老化炉内同时试验，最好采取不同材质的线材单独进行试验,在试验进行

中，老化炉的吹风及排气装置须处在工作状态。

表二老化试验

老化前老化温老化残率

线材温度等级老化时间

伸长率抗张强度度。C伸长度抗张强度

2464

80℃>100%1.05113168H70%65%

外被

SPT-2

105℃>100%1.5136168H65%85%

线

4.6绝缘电阻测试（一般的电源线要求必测项目）

4.6.1试验设备：恒温水槽，绝缘电阻测试仪。

4.6.2试验样品：长度不得小于50ft

4.6.3试验方法：

将样品的两端各剥去3-5cm,对于多芯线须将所有芯线导体短接，将样品浸入15.6±1.的恒

温水槽中浸泡至少6H,两端的接头要露出水面20cm,达到时间后，将绝缘电阻测试仪的高压端与

导体相连，接地端与水相接，升高压至DC500V,Imin后读数.（如选择AC100V档位时，测试方法相

同,判定标准不同），如水槽温度不是标准的试验温度须用温度系数计算出标准的测试值。

4.6.4判定：测量绝缘电阻不得小于标准值，如SPT-2电源线不得小2.5MQ/Kft

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4.7耐压测试

4.7.1试验设备：高压测试机、水槽

4.7.2试验样品：50FT

4.7.3试验方法：

将样品两端各剥除3-5CM的绝缘层。将处理后的样品浸入已接地的水槽中至少6H。样品两端应远

远高出水箱水面,必要时浸入熔融石蜡中防止潮气。试验机的高压极接到电缆的导体上,接地极与

水槽中水相连。将电压从0开始匀速的在10-60秒内升至规定电压值，然后维持lin,最后再于

10-60秒内将电压值降为0o试验分别要在每一导体与其余导体之间,其余导体相互接通且与水浴

接通及所有短接的导体与水浴之间进行。

4.7.4判定：在电压上升，维持及下降期间，不得发生击穿现象。具体标准参考UL62

4.8低温卷绕试验

4.8.1试验设备：低温箱，低温卷轴

4.8.2试验样品、：长至少为30in的样品2PCS。

4.9试验方法

将已装好试样的低温卷绕装置放入已降至规定温度（一般为-20℃）的低温箱中4H。到达规定时间

后，以6S/匝的速度将试样绕在规定直径的卷绕轴上.共计6匝。试样外径大19.05mm时为1匝,匝

与匝应相互接触，将已卷好试样取出目视检查。卷绕后样品内外表面应无可见裂纹。

表三：低温卷轴选用表

线径轴径

匝数

inchmminchmm

3.18或以

0.125或以下0.2506.56

下

0.2506.350.50012.76

0.3759.520.75019.06

0.50012.701.00025.46

0.62515.881.25031.86

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4.10垂直燃烧试验

4.10.1试验设备：燃烧装置，无脂棉，钢尺。

4.10.2试样数量：长为18in的试样3条。

4.11试验方法

在试验装置底面铺一层厚度不超过l/4in,面积不小于12inX14in的医用棉。调节火焰高度，使其

总长为125+/-10mm的火焰,其内焰长度为40+/-2nim。将试样垂直悬挂在试验装置上。调节喷灯灯

管,使其与试样成20℃夹角，且喷火管端面轴向与试样的距离为25/16in,火焰内焰与试样交点距

试样下端距离为9-9.5in,在距火焰内焰与试样交点上端相距10in的位置标上一宽0.5in,厚5mil

的牛皮纸作指示旗。打开火焰燃烧15s后停止，待试样自燃停止后再次施加火焰15S,如此循环5

次。

4.11.1判定：如符合下述标准则判为合格。

a)试样不燃烧。

b)一次施火后试样继续燃烧小于60S。

c)燃烧坠落物未引燃底面棉花。

d)一次施火及全部5次施火后指示旗不燃烧或烧焦小于25%以下。

4.12高温冲击试验

4.12.1试验设备：老化试验箱，卷轴。

4.12.2样品数量：长度至少为30in的样品2PCS。

4.13.3试验方法

将试样紧密卷绕在规定直径的试棒上6匝。匝与匝之间应相互接触，试样两端用胶带固定。将绕

好的试样放入换气量为100〜200次/H,温度为120±1℃的老化箱中1H。取出试样,冷至室温中并

检查外观。

4.13.4判定：试样内、外表面无肉眼可见之开裂为合格。

类别：培训讲座12文件编号：WI-RD-014D发布日期：2004-10-9

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第三节押出基础

1、押出基础

1.1押出的概念

押出是台湾电线行业的一种叫法，在大陆称为挤出，是塑料成型的一种加工方法，即通过一种机器

将绝缘材料或护套材料以一定的形状包覆在导体（或其他材料）的外表面，使加工出来的产品能够

满足一定的使用要求的加工方法，完成这种加工的机器称为押出机。

1.1.2押出的基本流程：

铜杆拉丝

绞合导体

单根导体

胶料

成品

绝缘押出

芯线绞合

护套押出

护套押出

成品

编织作业

缠绕作业

内护套

1.3电线电缆各部位的名称：

类别：培训讲座13文件编号：WI-RD-014D发布日期：2004-10-9

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1.4押出偏芯的调节

调偏芯的说法是针对传统的机头来说的，调偏芯就是要调节内.外眼模的位置，使两者对正从而使

押出的电线不会产生偏芯，并达到合格的外观和其他要求。内眼模在整个的生产过程中都只能作

简单的前后直线运动和圆周运动，所以从一定的程度上来讲调偏芯实际就是调外眼模的位置。而

外眼模处在机头前部的偏芯套上，在调偏芯时只要调节偏芯套上的四个螺丝就可以了。

一句话，押出层薄的位置调偏芯螺丝要放松，厚的位置调偏芯螺丝要锁紧。

1.5线电缆的品质基本要求

1.5.1押出前检查结构,严禁用错芯线

1.5.2绝缘胶料严禁用错

1.5.3颜色要与标准板一致

1.5.4线径要与标准一致,不得过大或过小

1.5.5严禁线材表面不良:刮伤及杂色或是印字不良

1.5.6注意连体,芯线排列方式

2、押出常见问题

2.1绝缘电阻低或不稳定

根本原因:材料内部应力的存在，即线的内外表面的残留应力造成线体表面微显结构的块，芯线或

导体过冷也会产生此类现象。

2.1.1易产生此类问题的电线:细的电线，绝缘或外被厚度较小的电线；

2.1.2工艺上的解决办法：

2.1.2.1使用导体预热器对导体加热到138rl51左右的温度

2.1.2.2降低引取速度

2.1.2.3安装可调温度的预热装置

2.1.2.4热老化后的伸长率低或抗张力低

产生原因:A.眼模出口处的冷却水温度过低;B.材料过热导致混合物发生分解

2.1.3工艺上的解决办法：

2.1.3.1对于A点第一段水槽加80^90度的热水解决，增加眼模与水槽间的空冷段距离；

2.1.3.2对于B点,清理螺杆和机头，降低押出及引取速度

2.1.3.3老化前的抗张力低：

2.1.3.4原因:材料温度不当，即机械作用力不好。

2.1.4工艺上解决办法：

A:增加对导体的预热

类别：培训讲座14文件编号：WI-RD-014D发布日期：2004-10-9

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B:增加网目

C:注意螺杆的冷却

D“增国机头和螺缸的温度

E:选用新型螺杆

2.1.5热弯曲试验,而热试验,焊锡试验及低温弯曲试验不合格：

2.1.6产生原因：

主要是在绝缘或外被押出后的冷却过程中，无法缓和外模附近因材料流动而形成的内部压力，或

协管式眼模使用了较大的引落比，具体分析如下：

A：芯线未预热或预热不够

B：第一段水槽未加温

C：外模流道不畅

D：为了保持外径的稳定而使用了较大的管状眼模而造成引落比过大

2.1.7易产生此类不良的线种：

绝缘层较薄的线

2.1.8工艺上解决办法：

A：芯线（导体）预热30~150℃

B：将外模内表面重新刨光