电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。
信息传输
用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。
仪表系统
此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用,但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。
折叠编辑本段制造流程
折叠工艺流程
电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品,产品以台数或件数计量。电线电缆是以长度为基本计量单位。所有电线电缆都是从导体加工开始,在导体的一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、护层等而制成电线电缆产品。产品结构越复杂,叠加的层次就越多。
折叠工艺特性
一、大长度连续叠加组合生产方式,对电线电缆生产的影响是全局性和控制性的,这涉及和影响到:
(1)生产工艺流程和设备布置
生产车间的各种设备必须按产品要求的工艺流程合理排放,使各阶段的半成品,顺次流转。设备配置要考虑生产效率不同而进行生产能力的平衡,有的设备可能必须配置两台或多台,才能使生产线的生产能力得以平衡。从而设备的合理选配组合和生产场地的布置,必须根据产品和生产量来平衡综合考虑。
(2)生产组织管理
生产组织管理必须科学合理、周密准确、严格细致,操作者必须一丝不苟地按工艺要求执行,任何一个环节出现问题,都会影响工艺流程的通畅,影响产品的质量和交货。特别是多芯电缆,某一个线对或基本单元长度短了,或者质量出现问题,则整根电缆就会长度不够,造成报废。反之,如果某个单元长度过长,则必须锯去造成浪费。
(3)质量管理
大长度连续叠加组合的生产方式,使生产过程中任何一个环节、瞬时发生一点问题,就会影响整根电缆质量。质量缺陷越是发生在内层,而且没有及时发现终止生产,那么造成的损失就越大。因为电线电缆的生产不同于组装式的产品,可以拆开重装及更换另件;电线电缆的任一部件或工艺过程的质量问题,对这根电缆几乎是无法挽回和弥补的。事后的处理都是十分消较的,不是锯短就是降级处理,要么报废整条电缆。它无法拆开重装。
电线电缆的质量管理,必须贯穿整个生产过程。质量管理门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检,这是保证产品质量,提高企业经济效益的重要保证和手段。
2.生产工艺门类多、物料流量大
电线电缆制造涉及的工艺门类广泛,从有色金属的熔炼和压力加工,到塑料、橡胶、油漆等化工技术;纤维材料的绕包、编织等的纺织技术,到金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。
电线电缆制造所用的各种材料,不但类别、品种、规格多,而且数量大。因此,各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。同时,对废品的分解处理、回收,重复利用及废料处理,作为管理的一个重要内容,做好材料定额管理、重视节约工作。
电线电缆生产中,从原材料及各种材料的进出、存储,各工序半成品的流转到产品的存放、出厂,物料流量大,必须合理布局、动态管理。
3.设备多
电线电缆制造使用具有本行业工艺特点的生产设备,以适应线缆产品的结构、性能要求,满足大长度连续并尽可能高速生产的要求,从而形成了线缆制造的设备系列。如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。
电线电缆的制造工艺和设备的发展密切相关,互相促进。新工艺要求,促进新设备的产生和发展;反过来,新设备的开发,又提高促进了新工艺的推广和应用。如拉丝、退火、挤出串联线;物理发泡生产线等设备,促进了电线电缆制造工艺的发展和提高,提高了电缆的产品质量和生产效率。
二、电线电缆的主要工艺电线电缆是通过:拉制、绞制、包覆三种工艺来制作完成的,型号规格越复杂,重复性越高。
1.拉制
在金属压力加工中.在外力作用下使金属强行通过模具(压轮),金属横截面积被压缩,并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉制。
拉制工艺分:单丝拉制和绞制拉制。
2.绞制
为了提高电线电缆的柔软度、整体度,让2根以上的单线,按着规定的方向交织在一起称为绞制。
绞制工艺分:导体绞制、成缆、编织、钢丝装铠和缠绕。
3.包覆
根据对电线电缆不同的性能要求,采用的设备在导体的外面包覆不同的材料。包覆工艺分:
A.挤包:橡胶、塑料、铅、铝等材料。
B.纵包:橡皮、铝带材料。
C.绕包:带状的纸带、云母带、无碱玻璃纤维带、无纺布、塑料
我们在平时的工作中长用的就是这种选择方法,通常是先求出线路的工作电流,再按照线路的工作电流不应该大于电缆的允许载流量。电缆允许的长期工作电流见表一。
我们在实际工作中经常会遇到这种情况,由于负荷的增加,负载电流增大,原有电缆载流量不足,过流运行,为了增加容量,考虑到原有电缆运行正常,要重新敷设电缆施工难度大而且不经济,我们常采用双并、甚至三并的做法。
在并用电缆的选择上很多人认为只要在满足载流量要求的前提下电缆截面越小越经济,越合理,实际究竟是不是这样呢。
2006年1月3日1#变压器至配电室主电缆爆,原185mm的四心铝心电缆2根爆了一根,工区为了及时恢复供电,将另一根好的电缆保留,并了两根120mm的四心铝心电缆进行供电。在运行了10个月后2006年11月15日主电缆再次爆裂,经检查发现,185mm的电缆爆引发了此次事故。
为什么会发生此次事故呢,按照表一我们可以得出三根电缆并用得*载流量是668A,使用钳型电流表测得生活区得的负载电流只有500A,按照Iux≥Izmax的原则,这样运行应该是*可靠的。但是,我们忽略了电缆是有电阻的,因为多并电缆连接时,连接处存在接触电阻不同,而此接触电阻又往往与电缆本身的电阻可比拟,其结果会造成多并电缆的电流分配不平衡,多并电缆的电流分配,是与电缆的阻抗有关的。
铜线界面粗略计算:S=IL/54.4U(S导线截面积平法毫米)
铝线界面粗略计算:S=IL/34U
电阻计算
电缆的直流标准电阻可以按照下式进行计算:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
式中:R20--电缆在20℃时的支流标准电阻(Ω/km)
ρ20--导线的电阻率(20℃时)(Ω*mm/km)
d--每根心线的直径(mm)
n--芯线数;
K1--芯线扭绞率,约0.02-0.03;
K2--多心电缆是的扭绞率,约0.01-0.02。
任一温度下每千米长电缆实际交流电阻为:
R1=R20(1+a1)(1+K3)
式中:a1--电阻在t℃时的温度系数;
K3--计及肌肤效应及临近效应的系数,截面积为250mm以下时为0.01;1000 mm时为0.23-0.26。
电容计算
C=0.056Nεs/G
式中:C--电缆的电容(uF/km)
εs--相对介电系数(标准为3.5-3.7)
N--多心电缆的心数;
G--形状系数。
电感计算
配电用的地下电缆,当导体截面为圆形时,且忽略铠装及铅包损失时,每根电缆的电感计算方法与导线相同。
L=0.4605㏒Dj/r+0.05u
LN=0.4605㏒DN/rN
式中:L--每根相线的电感(mH/km)
LN--中性线的电感(mH/km);
DN--相线与中性线间的几何距离(cm);
rN--中性线的半径(cm);
DAN、DBN、DCN--各相线对中性线间的中心距离(cm)。
例证
测得工区2#生活变负荷电流为330A,现有电缆为120mm四芯铜芯电缆,查表一知其*载流量为260A,电缆**载运行,存在不*隐患,为了保证供电正常,我工区打算并另外一根电缆进行分流,以保证正常供电。(以下提到的电缆都是指1KV,VV型铠装聚乙烯四心铜心电缆)。
如果按照*载流量来看330A-260A=70A,我们只需要并一根载流量为70A的电缆在理论上就可以保证*运行(理想情况下)。
按照电缆阻抗的计算方法,将16mm、25 mm、35 mm、50 mm、70 mm、95 mm、120 mm的阻抗值如表二:
标称截面积(mm)
电阻(Ω/km)(20℃时)
电抗(Ω/km)
16
1.15
0.068
25
0.75
0.066
35
0.53
0.064
50
0.37
0.063
70
0.26
0.081
95
0.19
0.06
120
0.15
0.06
表二 四芯铜芯电缆阻抗
按照上表我们可以计算出电缆的阻抗模,在不计并列电缆的接触电阻的情况下,将并列电缆理解为两阻抗并联,计算出电流分配值。
当然,两条电缆平行敷设时,电缆的*载流量会发生变化,两条并用时,其*载流量应该为原载流量的0.92倍。
则此时120mm铜芯电缆的*载流量为239A。25mm的为86A,
电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等。它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成,用来连接电路、电器等。
电缆按照光伏电站的系统可分为直流电缆及交流电缆,根据用途及使用环境的不同分类如下:
1.直流电缆
(1)组件与组件之间的串联电缆。
(2)组串之间及其组串至直流配电箱(汇流箱)之间的并联电缆。
(3)直流配电箱至逆变器之间电缆。
以上电缆均为直流电缆,户外敷设较多,需防潮、晒、耐寒、耐热、抗紫外线,某些特殊的环境下还需防酸碱等化学物质。
2.交流电缆
(1)逆变器至升压变压器的连接电缆。
(2)升压变压器至配电装置的连接电缆。
(3)配电装置至电网或用户的连接电缆。
此部分电缆为交流负荷电缆,户内环境敷设较多,可按照一般电力电缆选型要求选择。
折叠质量辨别
购买电线时怎样鉴别优劣
国家已明令在新建住宅中应使用铜导线。但同样是铜导线,也有劣质的铜导线,其铜芯选用再生铜,含有许多杂质,有的劣质铜导线导电性能甚至不如铁丝,较易引发电气事故。市场上的电线品种多、规格多、价格乱,消费者挑选时难度很大。单就家庭装修中常用的2.5平方毫米和4平方毫米两种铜芯线的价格而言,同样规格的一盘线,因为厂家不同,价格可相差20%~30%。至于质量优劣,长度是否达标,消费者更是难以判定。
据业内人士透露:电线之所以价格差异巨大,是由于生产过程中所用原材料不同造成的。生产电线的主要原材料是电解铜、绝缘材料和护套料。原材料市场上电解铜每吨在5万元左右,而回收的杂铜每吨只有4万元左右;绝缘材料和护套料的优质产品价格每吨在8000元~10000元,而残次品的价格每吨只需4000元~5000元,差价更悬殊。另外,长度不足,绝缘体含胶量不够,也是造成价格差异的重要原因。每盘线长度,优等品是100米,而次品只有90米左右;绝缘体含胶量优等品占35%~40%,而残次品只有15%。通过对比,消费者不难看出成品电线销售价格存在差异是材质上存在猫腻所致。
折叠编辑本段老化与故障
折叠老化原因
1、外力损伤。由近几年的运行分析来看,尤其是在经济高速发展中的上海浦东,相当多的电缆故障都是由于机械损伤引起的。
2、绝缘受潮。这种情况也很常见,一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。比如:电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头,会使接头进水或混入水蒸气,时间久r在电场作用下形成水树枝,逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。
3、化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区,往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀,保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低,也会导致电缆故障。化:单位的电缆腐蚀情况就相当严重
4、长期过负荷运行。**负荷运行,由于电流的热效应,负载电流通过电缆时必然导致导体发热,同时电荷的集肤效应以及钢铠的涡流损耗、绝缘介质损耗也会产乍附加热量,从而使电缆温度升高。
5、电缆接头故障。电缆接头是电缆线路中薄弱的环节,由人员直接过失(施工不良)引发的电缆接头故障时常发生。施工人员在制作电缆接头过程中,如果有接头压接不紧、加热不充分等原因,都会导致电缆头绝缘降低,从而引发事故。
6、环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿,甚至爆炸起火。
折叠常见故障
电缆线路常见的故障**械损伤、绝缘损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质、过电压、电缆过热故障等。当线路发生上述故障时,应切断故障电缆的电源,寻找故障点,对故障进行检查及分析,然后进行修理和试验,该割除的割除,待故障*后,方可恢复供电。
电缆故障直接的原因是绝缘降低而被击穿.
主要有:
a、**负荷运行.长期**负荷运行,将使电缆温度升高,绝缘老化,以致击穿绝缘,降低施工质量.
b、电气方面有:电缆头施工工艺达不到要求,电缆头密封性差,潮气侵入电缆内部,电缆绝缘性能下降;敷设电缆时未能采取保护措施,保护层遭破坏,绝缘降低.
c、土建方面有:工井管沟排水不畅,电缆长期被水浸泡,损害绝缘强度;工井太小,电缆弯曲半径不够,长期受挤压外力破坏.主要是**施工中机械野蛮施工,挖伤挖断电缆.
d、腐蚀.保护层长期遭受化学腐蚀或电缆腐蚀,致使保护层失效,绝缘降低.
e、电缆本身或是电缆头附件质量差,电缆头密封性差,绝缘胶溶解