范文一:电缆长度计算公式
综合布线线缆长度计算公式
水平子系统订购线缆计算实例
1、平均电缆长度=(最远F+最近N两条电缆总长)?2
总电缆长度L=(平均电缆长度+备用部分(平均长度的10%)+端接容差(一般设为6 m))×信息总点数
楼层用线量 L=[0.55(F+N)+6 ]×n
n楼层信息点数
总用线量L=?Li i=1,….,m m为总楼层数
此计算方式目前正在项目实施中验证,待查,
2、鉴于双绞线一般按箱订购,每箱305 m(1000英尺,每圈约1 m),而且网络线不容许接续,即每箱零头要浪费,所以
每箱布线根数=(305?平均电缆长度),并取整
则
所需的总箱数=(总点数?每箱布线根数),并向上取整
3、计算实例
a) 例题(错误计算)
设有140个信息点。单位走线长度24m,线缆包装305m,1000英尺,一箱,需要多少箱线, 解,24 ×140 = 3360m
3360? 305 = 11 箱
需要11箱电缆
b) 例题(正确计算)
设有140个信息点。单位走线长度24m,线缆包装305m,1000英尺,一箱,需要多少箱线, 解,305 ? 24 = 12.7
每箱12根双绞线,正确取整, 140 ? 12 = 11.6 舍入得 12 需要12箱线
2、每个服务需一条4对非屏蔽双绞线电缆或2芯,62.5/125微米多模,光缆,
每个通讯间中水平电缆的总数量,,由通讯间提供服务
的工作区的数量,,,每一工作区提供的服务的数量,
工作区水平布线计算,
A,最近信息点距离
B,最远信息点距离,
C,每层工作区信息点数量 每层所需电缆长度,,A,B,/2,1.1,C 总共所需电缆箱数,各层电缆长总和/305米/箱
,电子工业出版社 综合布线系统工程设计,
3、C=[0。55,F+N,+6]Xn(m) C每个楼层的用线量
F为最远信息插座离配线间的距离
N为最近的信息插座离配线间的距离 n为每层信息插座的数量 简单公式,
1.(最长线距+最短的线距)/2*1.1= 平均线长
平均线长*信息点=需要的线缆总数
线缆总数/305=需要多少箱线
2. 线数,,最长+最短,/2x1.1+2x楼高
箱数,线数x信息点数/305
3. ,最远距离 + 最近距离,/ 2 *1.1 + 层高,* 节点数,/ 305 = 线缆箱数
其中,1.1系数是损耗,层高是楼层高度,如果水平线槽走天花板,则必须计算,如果是架空地板可以不计,305是1000英尺换算。
4. 最长的网线和最短网线的平均值X总的点数,然后再加10,的冗余
不按公式的算法,
按公式算线长,以我的经验是一定不准的
但是也没有一定准确方法
在施工的过程里还有不可预测的变动呢
我们国家对八芯双绞线(包括五类,超五类,六类)最长布线距离规定在一百米以内
设计院设计图纸的时候一定也会考虑到
那么一般情况下最短的线应该在十米左右,最长的线在九十米左右(留十米的余量)
平均一下,每根线在五十米左右
如果穿越楼层的话,每根再加个楼层高度就可以了
误差不会太大
最关键还是要看现场情况,以及要熟练看懂图纸,这个是要时间和磨练的
RJ-45头的需求量,m=n*4+n*4*15%
接头的总需求量 m:表示RJ-45
n:表示信息点的总量
n*4*15%:表示留有的富余
信息模块的需求量,m=n+n*3%
m,表示信息模块的总需求量
n:表示信息点的总量
n*3%,表示富余量
每层楼用线量,C=[0.55*(L+S)+6]*n L:本楼层离管理间最远的信息点距离
S,本楼层离管理间最近的信息点距离
n:本楼层的信息点总数
范文二:电缆装盘长度计算公式修正
2013年第3期No.32013电线电缆Electric Wire &Cable 2013年6月Jun.,2013
电缆装盘长度计算公式修正
裴清春,甘
露,王
鹏,谢事成
(四川九洲线缆有限责任公司,四川绵阳621000)
《电线电缆交货盘》“装盘长度参考表及其计算公式”摘要:通过对JB /T8137—1999中的附录A 的分析,明确该计算公式不符合装盘的实际情况,计算装盘余量值与实际装盘余量值相差较大,不能满足精确装盘的需要。根据国际国内节能减排、生态环保的发展趋势,推导一个精确计算电缆装盘长度的修正公式,降低公司电缆的生产成本,增强公司的盈利能力。关键词:装盘长度;余量;控制中图分类号:TM202
文献标识码:A
6901(2013)03-0041-03文章编号:1672-
The Modifier Formulas to Calculate the Refined Length of the Cable ’s Reeling
PEI Qing-chun ,GAN Lu ,WANG Peng ,XIE Shi-cheng
(Sichuan Jiuzhou Wire &Cable Co.,Ltd.,Mianyang 621000,China )
Abstract :Having analyzed the industrial standard JB /T8137—1999,the appendix A of stard of making cable and wire drums ,we definite that this computational formula is not conform to the practical situation of reeling.The calcu-lation for surplus of reeling is very different from the actual surplus of reeling ,so that can not fulfill the refined reeling demand.According the development tendency of the international energy saving and emission reduction ,the environ-mental protection ,deduce a modifier formulas which can calculate the refined length of the cable ’s reeling is a good way to reduce the cost of production and enhance the profitability of our company.Key words :the length of reeling ;surplus ;control
0引言
用户使用,按JB /T8137—1999中的附录A :装盘长度参考表及其计算公式计算的盘具所装的电缆盘具
余量与实际装盘余量误差很大,不能指导电缆生产厂家选择合理电缆盘具,造成轴具浪费。JB /T8137—1999装盘长度参考表中计算公式如下。图1为JB /T8137—1999装盘长度参考表中计算公式(1)的计算依据
。
目前电缆装盘长度仅有行业标准JB /T8137—1999《电线电缆交货盘》中的附录A :装盘长度参考表。我们通过对大量的电缆装盘数据统计和观察,发现按该参考表及其计算公式计算的电缆盘具余量很大,在目前电缆利润普遍较低的行业现状下,不仅对轴具造成了浪费,而且增加了运输成本,降低了企业的盈利能力,还不符合目前国际国内节能减排、生态环保的发展趋势。本文通过对装盘情况的分析及实际统计,推导一个精确的电缆装盘长度的计算公式,并通过对电缆实际装盘长度与修正后盘长度公式的长度计算验证,其装盘长度实际余量与计算余量基本吻合。
1电缆装盘长度标准计算公式
图1电缆理论装盘示意图
由于电线电缆生产的主要材料是铜、铝、塑料等,产品具有生产长度长,单位重量重,运输距离远等特点,成品电缆一般都采用成盘包装的方式交付
10-21收稿日期:2012-作者简介:裴清春(1977-),男,工程师.621000].作者地址:四川绵阳市绵兴东路68号[
装盘长度L 按以下各式计算:
L =πpn (d 2+pD )/1000
其中:
p =(d 1-d 2-2t )/2D n =(0. 95l 2)/D
L 为装盘长度(m );p 为卷绕层数;n 为每层卷式中,
(1)
绕圈数;D 为线缆外径(mm );d 2为筒体直径(mm );
d 1为侧板直径(mm );l 2为盘具内宽(mm );t 为装盘余量(mm )。
n 及L 在计算中,π按3. 1416计算,算得的p 、
只取其整数。
2电缆装盘长度修正公式推导
图3
电缆排列层数示意图
在电缆成盘时,通过观察和对实际电缆装盘长度的数据统计,按式(1)计算的电缆装盘长度与实际电缆装盘长度情况有一定的差距,按式(1)计算的盘具余量较大,为推导一个较为精确的电缆装盘长度公式,我们对JB /T8137—1999中的附录A :装盘长度参考表及其计算公式及装盘长度做了大量的数据统计和分析,对原公式做了相应的修订,经修订后的公式计算电缆装盘余量通过多次验证,装盘余量基本能控制在毫米级内。实际电缆的装盘示意图见图2,根据图2计算电缆的装盘长度的修正公式推导如后,修正的电缆装盘公式为式(4)
。
当电缆装盘层数为p 层时,电缆装盘理论高度:
H' =D +(p -1)0. 866D 但由于每层电缆在排线中相邻两层的电缆排线方向相反,电缆未完全沿电缆内层的相邻两根导线的间隙排线,部分地方要交叉,见图4
。
图4相邻电缆两层交叉排列示意图
通过数据统计和装盘实际计算,取装盘每增加一层电缆高度增加0. 9D ,电缆实际装盘高度H =D +(p -1)0. 9D ,电缆的盘具卷绕层数p 计算见式(3):
图2
电缆实际装盘示意图
由于d 1=d 2+2t +2H =d 2+2t +2D +(p -1)1. 8D 。
得出:
p =(d 1-d 2-2t -0. 2D )/1.8D 2. 3(4):
L =[π(d 2+D )+π(d 2+2D +1. 8D ?
(p -1)]? 2? pn /1000=πpn (d 2+0. 1D +0. 9Dp )/1000
其中:
n =0. 95l 2/D
p =(d 1-d 2-2t -0. 2D )/1.8D
L 为装盘长度(m );n 为每层卷绕圈数;p 为卷式中,
绕层数;D 为线缆外径(mm );d 2为筒体直径(mm );d 1为侧板直径(mm );l 2为内宽(mm ),t 为装盘余量(mm )。
n 及L 在计算中,π按3. 1416计算,算得的p 、只取其整数部分,不进位。
(下转第46页)
2. 1
电缆盘具每层卷绕圈数n 计算
电缆盘具每层卷绕理论圈数n' :
n' =l 2/D
(3)
电缆实际装盘长度L
推导的电缆装盘长度计算方法修正公式见式
由于每层电缆在生产中不可能紧密相排,有一定的间隙,根据电缆装盘长度数量和装盘情况,取装盘间隙系数为0. 95,算得的n 只取其整数部分,实际电缆盘具每层卷绕圈数n 的计算见式(2):
n =0. 95l 2/D
2. 2
(2)
电缆盘具卷绕层数p 计算电缆盘具卷绕理论层数p' ,电缆排列层数模型当电缆仅为一层时,装盘理论高度:
H' =D 当电缆为二层时,装盘理论高度:H' =D +h ,h =sin60? ? D =0. 866D ;
H' =1. 866D
同理,电缆装盘层数每增加一层,电缆装盘理论高度增加0. 866D
。
·42·
(4)
见图3。
我们可以得出这样的结论,A 厂的过程能力是充足
B 厂的过程能力不足,的,而C 厂的过程能力严重不足。虽然我们观察到的不合格率都为0,但三个厂
其中C 厂出现不合格品家都有可能出现不合格品,的概率最大。
通过上述分析,三个厂家提供的铜杆质量有明A 厂好于B 厂,B 厂又好于C 显的差别,相对来说,厂。而作为对供应商的动态管理来说,在三厂其他
A 厂方面的业绩都相同的情况下,可以这样来处理,铜杆继续使用,同时提出改进意见,并继续监控其质
量;B 厂由于其技术管理能力已很差,应减少采购数量或停止采购,并正式通知其必须立即采取措施进行质量改进;C 厂铜杆应不再采购,可考虑重新选择供应商。
4结束语
统计技术就是通过对客观数据的收集、整理、分析,进而发现事物的客观规律,为决策提供依据,实“用数据说话”现的目的,在企业质量控制、市场分析、供方管理、材料消耗等方面都有广阔的应用前景。用来分析的质量工具和方法也有很多,在实际应用中,可根据具体情况,结合个人对工具的熟练程度采用不同的分析方法和工具。
参考文献:
[1]戚维明.全面质量管理(第三版)[M ].北京:中国科学技术出
2010. 版社,
图4直方图与控制界限的分析[2]全国质量专业技术人员职业资格考试办公室.质量专业综合
M ].北京:中国人事出版社,2011. 知识[
[3]全国质量专业技术人员职业资格考试办公室.质量专业理论
M ].北京:中国人事出版社,2011. 与实务[
A 厂过程性能指数大于B 厂,从以上计算可知,
B 厂又大于C 厂。根据过程性能指数的评价参考,
檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿(上接第42页)T =(d 1-d 2-0. 2D )/2-0. 9Dp (5)
3电缆装盘余量计算公式
4结束语
我们通过对此公式的实际装盘长度的验证,此
在计算电缆装盘长度时,由于电缆装盘计算公式中,余量值t 为假定预设值,其值范围相差0 0. 9D 内,电缆长度计算可能不变,它与理论计算的余量最小相差为0,最大相差为一层电缆的相应厚度(0. 9D ),不能准确反映电缆的实际装盘余量T 。
精确的装盘余量T 计算公式(5)如下:
根据图2、图3,得知:
d 1=d 2+2T +2H =d 2+2T +
2[D +(p -1)0. 9D ]=d 2+2T +0. 2D +1. 8Dp
·46·
公式的计算装盘长度及装盘余量与计算误差很小,余量误差基本控制在毫米级内,能指导生产工人合理选择轴具,完全满足我司对生产产品过程的严格控制、对产品质量品质精益求精的企业精神,符合国际国内提倡的节能降耗、生态环保的发展大趋势。
参考文献:
[1]JB /T8137—1999
S ].表[
电线电缆交货盘
附录A :装盘长度参考
范文三:电缆装盘长度计算公式及推导
电缆装盘长度计算公式及推导
王小新
设L-装盘长度,m;P-卷绕层数;n-每层卷绕圈数;D-线缆外径,mm;d-筒体直径,mm;d-侧板直径, 21mm;l-内宽,mm;t-装盘余量,mm; 2
L=πpn(d+pD)/1000,其中p=(d-d-2t)/2D,n=(0.95)l/D; 2122
在计算中,π按3.1416计,算得的p,n及L只取整数部分,不进位。 中心层圆周长:πd+π(d+2pD)/2=π(d+pD),单位为mm; 222
方法一
πpn(d+pD)/1000 p=d-d/2D, n=0.95l/D; 21122=πpnd×0.001+πpnpD×0.001 22d-d -d) (d112112= π× ×n×d×0.001+π× ×n×D×0.001 222D (2D)
2d-d 0.95l -d) 0.95l (d11221122= π× × ×d×0.001+π× × ×D×0.001 222D D (2D) D
2222πd×d-2πd+πd-2πdd+πd 1122111122= ×0.95l×0.001 224D
π ×0.001 0.95l222= ×(d-d)× 11224 D
范文四:电缆计算公式
(1)确定线缆的类型
要根据综合布线系统所包含的应用系统来确定线缆的类型。对于计算机网 络和电话语音系统可以优先选择 4对双绞线电缆,对于屏蔽要求较高的场合,可 选择 4对屏蔽双绞线 ; 对于屏蔽要求不高的场合应尽量选择 4对非屏蔽双绞线电缆 。对于有线电视系统,应选择 75Ω的同轴电缆。对于要求传输速高或保密性高的 场合,应选择光缆作为水平布线线缆。
(2)确定电缆的长度
要计算整座楼宇的水平布线用线量,首先要计算出每个楼层的用线量,然 后对各楼层用线量进行汇总即可。每个楼层用线量的计算公式如下:
C=[0.55(F+N)+6]×M
其中, C 为每个楼层用线量, F 为最远的信息插座离楼层管理间的距离, N 为最近的信息插座离楼层管理间的距离, M 为每层楼的信息插座的数量, 6为端 对容差 (主要考虑到施工时线缆的损耗、线缆布设长度误差等因素 ) 。
整座楼的用线量:S=ΣMC , M 为楼层数, C 为每个楼层用线量。
应用示例:已知某一楼宇共有 6层,每层信息点数为 20个,每个楼层的最 远信息插座离楼层管理间的距离均为 60米,每个楼层的最近信息插座离楼层管 理间的距离均为 10米,请估算出整座楼宇的用线量。
解答:根据题目要求知道:
楼层数 M=20
最远点信息插座距管理间的距离 F=60m
最近点信息插座距管理间的距离 N=10m
因此,每层楼用线量 C=[0.55(60+10)+6]×20=890m
整座楼共 6层,因此整座楼的用线量 S=890×6=5340m
(3)订购电缆
目前市场上的双绞线电缆一般都以箱为单位进行订购。常见装箱形式为: 305m(1000ft) WE TOTE包装形式。因此在水平子系统设计中,计算出所有水平 电缆用线总量后,应换算为箱数,然后进行电缆的订购工作。订购电缆箱数的 公式应如下:
订购电缆箱数 =INT(总用线量 /305) , INT()为向上取整函数。
例如,已知计算出整座楼的用线量为 5340m ,则要求订购的电缆箱数为: INT(5340/305)=INT(17.5)=18(箱 )
范文五:电缆计算公式
一、电线电缆材料用量
铜的重量习惯的不用换算的计算方法:截面积*8.89=kg/km 如120平方毫米计算:120*8.89=1066.8kg/km
1、导体用量:(Kg/Km)=d^2 * 0.7854 * G * N * K1 * K2 * C /
d=铜线径 G=铜比重 N=条数 K1=铜线绞入率 K2=芯线绞入率 C=绝缘芯线根数 2、绝缘用量:(Kg/Km)=(D^2 - d^2)* 0.7854 * G * C * K2
D=绝缘外径 d=导体外径 G=绝缘比重 K2=芯线绞入率 C=绝缘芯线根数 3、外被用量:(Kg/Km)= ( D1^2 - D^2 ) * 0.7854 * G D1=完成外径 D=上过程外径 G=绝缘比重 4、包带用量:(Kg/Km)= D^2 * 0.7854 * t * G * Z
D=上过程外径 t=包带厚度 G=包带比重 Z=重叠率(1/4Lap = 1.25) 5、缠绕用量:(Kg/Km)= d^2 * 0.7854 * G * N * Z d=铜线径 N=条数 G=比重 Z=绞入率
6、编织用量:(Kg/Km)= d^2 * 0.7854 * T * N * G / cosθ θ = atan( 2 * 3.1416 * ( D + d * 2 )) * 目数 / 25.4 / T d=编织铜线径 T=锭数 N=每锭条数 G=铜比重
比重:铜-8.89;银-10.50;铝-2.70;锌-7.05;镍-8.90;锡-7.30;钢-7.80;铅-11.40;铝箔麦拉-1.80;纸-1.35;麦拉-1.37
PVC-1.45;LDPE-0.92;HDPE-0.96;PEF (发泡)-0.65;FRPE-1.7;Teflon (FEP )2.2;Nylon-0.97;PP-0.97;PU-1.21
棉布带-0.55;PP 绳-0.55;棉纱线-0.48
二、导体之外材料计算公式
1. 护套厚度:挤前外径×0.035+1(符合电力电缆, 单芯电缆护套的标称厚度应不小于1.4mm ,多芯电缆的标称厚度应不小于1.8mm )
2. 在线测量护套厚度:护套厚度=(挤护套后的周长—挤护套前的周长)/2π 或护套厚度=(挤护套后的周长—挤护套前的周长)×0.1592 3. 绝缘厚度最薄点:标称值×90%-0.1 4. 单芯护套最薄点:标称值×85%-0.1 5. 多芯护套最薄点:标称值×80%-0.2 6. 钢丝铠装:根数=
{π×(内护套外径+钢丝直径) }÷(钢丝直径×λ) 重量=π×钢丝直径2×ρ×L×根数×λ
7. 绝缘及护套的重量=π×(挤前外径+厚度)×厚度×L×ρ
8. 钢带的重量={π×(绕包前的外径+2×厚度-1) ×2×厚度×ρ×L}/(1+K) 9. 包带的重量={π×(绕包前的外径+层数×厚度)×层数×厚度×ρ×L}/(1±K) 其中:K为重叠率或间隙率,如为重叠,则是1-K ;如为间隙,则是1+K ρ为材料比重;L 为电缆长度;λ绞入系数
塑料和导体
塑料电现电缆要适应各种不同需要,就应具有广泛的优异而稳定的使用性能。塑料电线电缆的使用性能和寿命,决定于产品结构的先进性、塑料选用的合理性以及工艺的完善性。
从塑料电现电缆技术的发展来看,合理而正确的使用材料是关键的因素。为了制造性能优异而稳定的塑料电线电缆,在导电线芯和半成品缆芯满足规定的技术要求的前提下,主要是对绝缘和护套用塑料提出了较高的要求。绝缘塑料的基本要求是具有优异的电绝缘性能,同时根据产品用途和使用条件分别提出对机械性能、耐高温性、物理-化学性能及工艺性能的要求。对护套塑料的基本要求是耐受各种环境因素作用的老化性能,在满足这个条件下分别提出一些特殊要求和辅助要求。 第一节 塑料
塑料是高分子合成材料中凡是性能上具有可塑性变化的材料的总称。塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类,电线电缆制造中所用的塑料都是热塑性塑料。电线电缆常用的热塑性塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、泡沫聚乙烯、氟塑料、聚酰胺、聚丙烯和聚酯塑料等。
塑料是以合成树脂为基本成份,再添加各种配合剂,经捏合、切粒等工艺而塑制成一定形状的材料。为了满足加工、贮存和使用的要求,合成树脂内一般都要添加各种配合剂,根据添加配合剂所起的作用不同,塑料的添加剂大致有以下几种:防老剂(它包括抗氧剂、稳定剂、紫外线吸收剂、光屏蔽剂等,这几种材料在塑料中所起的作用不同但又相互联系,同一种材料可起几种作用,所以统称为防老剂。);增塑剂;交联剂;润滑剂;填充剂;着色剂;发泡剂;防霉剂;驱避剂;阻燃剂;耐电压稳定剂;抑烟剂等。各种塑料既具有塑料共有的特性,又具有各不相同的各自独具的某些特性。各种塑料共有的特性有:比重小、机械性能较高、电绝缘性能优异并且化学稳定性好、耐水、耐油、加工成型方便,原料来源丰富。为了适应日益增长的电线电缆技术发展的需要,塑料将不断改进配方和性能,提高其耐热性和电压等级,提高材料的耐寒、耐大气老化性能、耐火阻燃性能,延长电线电缆使用寿命,同时,还将不断开发新型塑料并合理用于电线电缆上。 一、塑料基本性能的含义 1. 体积电阻系数
塑料在电场的作用下有泄漏电流通过,泄漏电流通过塑料时的阻力称为体积电阻。电流通过每1cm3塑料的电阻即为体积电阻系数ρv,单位为欧姆米,单位符号为Ω.m。体积电阻系数越高,绝缘性能越好。 2. 击穿场强
当塑料上施加的电压达到某一极限时,塑料丧失绝缘性能被击穿,击穿瞬间所施加的电压值称为塑料的击穿电压,击穿电压与塑料厚度之比称为击穿场强E 单位符号为kV/mm。 3. 介电常数
它是表示塑料极性大小的指标。介电常数ε越小,塑料在电场作用下的极化强度越小,其介质损耗也越小。 4. 介质损耗角正切
在交变电场作用下,塑料中所消耗的级量称为介质损耗。它常以介质损耗角的正切值tgδ来表示。介质损耗角正切tgδ越小,说明介质损耗也越小,塑料的电绝缘性能越好。在高频、高压下使用时,要求塑料的tgδ值不大于千分之几或万分之几;低压和一般的绝缘时,塑料的tgδ值则不大于百分之几。 5. 耐电晕性
在高电压情况下,由于绝缘表面放电而引起电晕,当其袭击绝缘体时,因离子撞击、电子袭击、臭氧袭击和局部热的作用,导致高聚物裂解,使其电绝缘性能和物理机械性能产生恶化。塑料抵抗电晕作用而保持其使用性能的能力,称为耐电晕性。 6. 抗拉强度和延伸率
在材料拉力试验机上对塑料试样施加静态拉伸载荷并以一定速度拉伸直至试样断裂。此时试样单位截面上所承受的拉力称为该塑料的抗拉强度。试样拉断时长度增加的百分比称为该塑料的延伸率。 7. 密度
在一定温度下(通常指20oC ),单位体积塑料试样的质量,称为塑料的密度。 8. 耐热变形性
塑料在受热条件下,仍能保持良好的物理机械性能的最高温度,即为该塑料的耐热变形性能。通常以塑料在等速升温时,在一定负荷下使其变形达到规定值时的温度来表示。 9. 熔融指数
在一定温度荷压力下,熔融树脂在10分钟内从一定孔穴中被压出的克数,称为熔融指数,以MI 表示,单位为g/min。 10. 耐寒性
在低温下,塑料仍能保持一定的物理机械性能的能力,称为塑料的耐寒性。它常用以下的耐寒温度来表示。
(1)低温脆化温度:即为塑料在低温下,受特定的冲击负荷时,50%的试样出现损坏时的温度。
(2)低温对折温度:即为塑料试样在弯折180o 时出现将要破裂而未破裂时的温度。 (3)低温冲击压缩温度:即为塑料试样在低温下,以一定能量和速度的冲锤对其进行冲击压缩,使之破裂率达50%时的温度。 11. 耐燃性能
耐燃性能是指塑料抵抗火焰燃烧的能力。通常塑料接触火焰后均会燃烧,移去火焰后,延燃情况随塑料品种不同而不同,因此耐燃性能亦有差别。 12. 耐热老化性能
塑料在加工和使用过程中,由于变热导致塑料性能变劣,这种现象称为热老化。塑料抵抗热老化的能力称为耐热老化性。
采用在高温下,进行加速热老化试验,测定塑料性能(机械性能或电气性能)在老化后的保留率,来衡量塑料的耐热老化性。 13. 耐气候性
塑料在大气条件下使用,受日晒、雨淋、风吹、大气污染等严酷的自然条件作用,塑料性能变劣称为大气老化。塑料抵抗大气老化的能力称塑料的耐气候性。 14. 耐油性能及耐溶剂性能
塑料与矿物油或各类溶剂接触时,抵御油或溶剂的能力称为塑料的耐油性能或耐溶剂性能。可用试样浸入油或溶剂中,在一定温度下经一定时间后,测定其吸油或溶剂的吸收率、体积变化率或抗拉强度、延伸率的保留率来衡量。 15. 耐水性及耐湿性
塑料在浸水或潮湿条件下,抵御水或潮湿气体渗入的能力,称为塑料的耐水性或耐湿性。塑料吸水或吸湿后,会引起绝缘电阻、击穿场强下降,介质损耗增大,且使塑料的外观、重量、机械性能等都有变化。所以要求塑料应具有良好的耐水性和耐湿性。对于电线电缆用塑料,主要考虑的是,在浸水或吸湿后,应保证塑料的电绝缘性能符合使用要求。
塑料的吸水量,可用单位面积的吸水量、吸水率或吸水重量来表示。塑料的透湿性,则以透湿系数和透汽量来表示。 16. 耐环境应力开裂性
一些结晶型塑料,由于加工过程中内应力的存在和使用时接触化学药品,致使在贮存和使用中出现开裂,称为环境应力开裂。塑料抵御环境应力开裂的能力称为耐环境应力开裂性能。可用表面刻有槽痕的塑料弯曲试样,置入表面活性剂中,观察在规定时间内出现开裂的试样数量及所占比例来衡量。 二、 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。其机械性能优越、耐化学腐蚀、不延燃、耐气候性好、电绝缘性能好、容易加工、成本低,因此是电线电缆绝缘和护套用的好材料。 1. 聚氯乙烯树脂
聚氯乙烯树脂是由氯乙烯聚合而成的线型热塑性高分子化合物,其分子结构如下:
H H H H H H
…… C C C C C C ……
Cl H Cl H Cl H n
从该分子结构看,聚氯乙烯具有以碳链为主链,呈线型,含有C Cl 极性键。聚氯乙烯树脂具有下列基本特性:
(1)是热塑性的高分子材料,可塑性和柔软性较好。
(2)由于C Cl 极性键的存在,树脂具有较大德极性,因此介电常数ε和介质损耗角的正切值较大,在低频情况下,有较高的耐电强度。另外由于极性键的存在,分子间的作用力较大,机械强度较高。
(3) 分子结构中含有氯原子,树脂具有不延燃和较好的耐化学腐蚀性及耐气候性。氯原子能破坏分子的晶体结构,树脂的耐热性较低,耐寒性较差,加入适量的配合剂,就能改善树脂的性能。
2. 聚氯乙烯树脂的种类
聚乙烯的聚合方法有:悬浮聚合、浮液聚合、本体聚合和溶液聚合四种。
聚氯乙烯树脂的制造目前主要采用悬浮聚合方法,电线电缆就是采用悬浮法聚氯乙烯树脂。
聚氯乙烯悬浮聚合过程中所用树脂的结构形状有:疏松型树脂(XS 型)和紧密型树脂(XJ 型)。疏松型树脂质地疏松,吸油性大,易于塑化,加工操作控制方便,晶点少,因此电线电缆用的树脂是疏松型。树脂的特性如下:
3. 聚氯乙烯的主要性能
1)电绝缘性能:聚氯乙烯树脂是一种极性较大的电介质,电绝缘性能较好,但比较非极性材料(如聚乙烯、聚丙烯)稍差。树脂的体积电阻率大于1015Ω·cm;树脂在25oC 和50Hz 频率下的介电常数ε为3.4~3.6,当温度和频率变化时,介电常数也随之明显的变化;聚氯乙烯的介质损耗正切tgδ为0.006~0.2。树脂的击穿场强不受极性影响,在室温和工频条件下的击穿场强比较高。但聚氯乙烯的介质损耗较大,因而不适用于高压和高频场合,通常用在15kV 以下的低压和中压电线电缆的绝缘材料。
2)老化稳定性:从分子结构上看,氯原子都与碳原子相连,应具有较高的耐老化稳定性。但在生产过程中,由于温度的直接影响和机械力的作用,易放出氯化氢,在氧的作用下,产生降解或交联,导致材料变色发脆,物理机械性能显著下降,电绝缘性能恶化,因此聚氯乙烯老化。为改善它的老化性,必须添加一定的稳定剂。
3)热机械性能:聚氯乙烯树脂为无定型聚合物,在不同温度下具有三种物理状态,即玻璃态、高弹态、粘流态。聚氯乙烯树脂的玻璃化温度为80oC 左右,粘流温度160oC 左右。在常温下处于玻璃状态,这很难满足电线电缆使用要求。为此,必须将聚氯乙烯进行改性,使其在室温下具有较高的弹性,同时又兼有较高的耐热性和耐零性。加入适量的增塑剂能够调节玻璃化温度,以增加塑性,达到柔软性,提高机械性能。 4. 电线电缆用聚氯乙烯塑料
聚氯乙烯塑料是多组份塑料,根据不同的使用条,改变配合剂的品种和用量,能够制得不同品种的电线电缆用聚氯乙烯塑料。
聚氯乙烯电缆塑料按其在电线电缆上用途不同,可分为绝缘级电缆料和护层级电缆料。 (1) 绝缘用聚氯乙烯塑料
根据电线电缆的使用要求和特性,绝缘用聚氯乙烯塑料的类型、性能、要求及主要用途如下表所示。
绝缘用PVC 塑料分类及性能
各类聚氯乙烯绝缘料的技术要求见下表。 绝缘用PVC 塑料的技术要求
(2) 护套用聚氯乙烯塑料
聚氯乙烯塑料护层具有较好的耐腐蚀性,足够的机械性能,一定的耐大气性能,柔软、耐振、重量轻、加工及敷设方便。根据电线电缆的使用条件,研究制成了不同类型聚氯乙烯护套料,其性能要求及应用范围见下表。 护套用PVC 塑料的分类及性能
(3)半导电聚氯乙烯塑料
半导电聚氯乙烯塑料可作为屏蔽材料来使用,例如可作为10kV 聚氯乙烯电缆的屏蔽层。半导电塑料用作高压电缆的屏蔽料时,由于半导电料直接与绝缘料接触,会发生相互迁移,因而尽量选用与绝缘料相同的增塑剂或电性好、迁移小的增塑剂。否则在使用过程中会影响绝缘料的电绝缘性能。
(4)环保型防白蚁、防鼠电缆护套料
白蚁和老鼠对电缆造成破坏,轻则中断供电,重则酿成重大事故,使电力和通信部门受到损害。以往采用在电缆护套料内加入有毒添加剂(如氯丹、七氯、狄氏剂、艾氏剂等)的办法,杀灭白蚁、老鼠,以保护电缆安全运行。但这些有毒添加剂对环境和人身会造成污染和危害。目前,多使用在护套料中加入环烷酸铅或环烷酸酮做添加剂,制成改型的防白蚁护套料。
(5)低烟低卤型阻燃护套料
用普通(阻燃)PVC 电缆料制造的电缆燃烧时会产生大量黑烟,同时释放出大量腐蚀性气体HCl ,对人体和仪器装置会造成巨大损害。低烟低卤阻燃电缆料是以专用PVC 树脂为基料,添加各种改性剂、助剂和优良阻燃剂,经过均匀混炼充分塑化加工而成的高科技产品。它不仅具有优良的阻燃性,而且在燃烧是释放的烟量低,HCl 释出量很低,可观察到燃烧火焰及附近的物体。与普通PVC 护套料相比,其拉伸强度及断裂伸长率相当;挤出时无需特种螺杆,其工艺性能亦相当。使用这种电缆料制成的电缆,完全适用于地铁、高层建筑、发电站、广播电视中心及计算机中心等对电线电缆阻燃性能要求高的场所。 三、聚乙烯
1. 聚乙烯的合成方法和品种 (1)低密度聚乙烯(LDPE )
纯净的乙烯中加入极少量的氧气或过氧化物作引发剂,压缩到202.6kPa 左右,并加热到约200oC 时,乙烯就可聚合成白色的蜡状聚乙烯。此法因在高压下进行,常称为高压法。用这种方法可制得密度为0.915~0.930的柔软聚乙烯,分子量在15000~40000。其分子结构支链多,但结构疏松,分子构型呈“树枝状”,故密度低,所以称为低密度聚乙烯。 (2)中密度聚乙烯(MDPE )
在30~100大气压下,用金属氧化物作催化剂,使乙烯聚合成聚乙烯的方法,称为中压法。所制得的聚乙烯密度为0.931~0.940。中密度聚乙烯也有用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯掺合而成的;或用乙烯与丁烯、醋酸乙烯和丙烯酸酯等单体共聚的中密度聚乙烯。 (3)高密度聚乙烯(HDPE )
在常温常压下,用催化效能较高的络合催化剂(以烷基铝与四氯化钛的组合有机金属化合物),使乙烯聚合成聚乙烯。由于它的催化性能高,所以乙烯的聚合反应可在更低的压力或更低的温度下(0~10大气压和60~75oC 很快的完成,称为低压法。所制得的聚乙烯分子结构具有无分支的特点,它的分子结构为线型。线型分子结构具有密度大(0.941~0.965)的特点,称为高密度聚乙烯。与低密度聚乙烯相比具有耐热、机械性能好,耐环境应力开裂性优越。
2. 聚乙烯的特性
聚乙烯是一种乳白色的塑料,表面呈蜡状且半透明,是电线电缆较为理想的绝缘和护套材料。其主要优点是:
(1)优异的电气性能。其绝缘电阻和耐电强度高;在较宽的频率范围内,介电常数ε和介质损耗角正切tgδ值小,且基本不受频率变化的影响,作为通信电缆的绝缘材料,是近乎理想的一种介质。
(2)机械性能较好,富有可挠性,而且强韧,耐容性好。 (3)耐热老化性能、低温耐寒性能及耐化学稳定性好。 (4)耐水性好,吸湿率低,浸在水中绝缘电阻一般不下降。
(5)作为非极性材料,透气性大,低密度聚乙烯的透气性是各种塑料中最为优良的。 (6)比重轻,其比重均小于1。高压聚乙烯尤为突出,约为0.92g/cm3;低压聚乙烯虽其密度较大,也仅为0.94g/ cm3左右。
(7)具有良好的加工工艺性能,易于熔融塑化,而不易分解,冷却易于成型,制品几何形状和结构尺寸易于控制。
(8)用它制作的电线电缆重量轻,使用、敷设方便,接头容易。
但聚乙烯还有不少缺点:软化温度低;接触火焰时易燃烧和熔融,并放出与石蜡燃烧时同样的臭味;耐环境应力龟裂性和蠕变性较差,在聚乙烯作为海底电缆和落差较大(尤其是垂直敷设)电缆的绝缘和护套材料使用时应特别注意。 3. 电线电缆用聚乙烯塑料 (1)一般绝缘用聚乙烯塑料 仅由聚乙烯树脂和抗氧剂所组成。 (2) 耐候聚乙烯塑料
主要由聚乙烯树脂、抗氧剂、和碳黑组成。耐候性能的好坏取决于碳黑的粒径、含量、和分散度。
(3)耐环境应力龟裂聚乙烯塑料
采用熔融指数0.3以下,分子量分布不太宽的聚乙烯;对聚乙烯进行辐照或化学交联。 (4)高电压绝缘用聚乙烯塑料
高电压电缆绝缘的聚乙烯塑料要求高度纯净,还需要添加电压稳定剂和采用特殊的挤塑机,避免气孔产生,以抑制树脂放电,提高聚乙烯的耐电弧、耐电腐蚀和耐电晕性。 (5)半导电聚乙烯塑料
半导电聚乙烯塑料是在聚乙烯中加入导电碳黑获得的,一般应采用细粒径、高结构的碳黑。
(6)热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料
该种电缆料是以聚乙烯树脂为基料,加入优质高效的无卤无毒阻燃剂、抑烟剂、热稳定剂、防霉剂、着色剂等改性添加剂,经混炼、塑化、造粒而成。 二、 交联聚乙烯
聚乙烯在高能射线或交联剂的作用下,能使线型的分子结构变成体型(网状)的分子结构。使热塑性材料变成热固性材料。用交联聚乙烯作绝缘材料,长期工作温度可提高到90oC ,瞬时短路温度可达170~250oC 。交联聚乙烯的交联方法有:物理交联和化学交联。辐照交联属于物理交联,化学交联最常用的交联剂是DCP (过氧化二异丙苯)。
电线电缆用的材料还有很多:泡沫聚乙烯、氟塑料、聚丙烯、聚酰胺、聚酯塑料等,不一一介绍了。 第二节导体
塑料电线电缆的导体主要有:电工圆铜线、电工圆铝线、电力电缆用铜和铝导电线芯、电气装备用铜和铝导电线芯等。
电工圆铜线和电工圆铝线外观质量要求:表面光洁,无油污、毛刺、裂纹、扭结、夹杂物、机械损伤,腐蚀斑点及铜、铝线氧化现象等。 导电线芯的质量要求:
(1)各种绞合导体不允许整心焊接。
(2)绞合导体中的单线允许焊接。但在同一层内,相邻两个接头之间的距离应不小于300mm 。
(3)导电线芯表面应光洁、无油污,无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边、凸起或断裂的单线等现象