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技術(shù)文獻(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2025-01-15 11:22:13 人氣:
普通電線電纜的分類標(biāo)準(zhǔn)涉及到多個(gè)方面,包括結(jié)構(gòu)、用途、材質(zhì)以及特定環(huán)境下的應(yīng)用要求。下面將從這些角度詳細(xì)介紹電線電纜的主要分類及其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn):
一、普通電線電纜的分類依據(jù)
普通電線電纜分類依據(jù)多種因素,主要包括用途、結(jié)構(gòu)、絕緣狀況、電壓等級(jí)、導(dǎo)體材質(zhì)等方面。
按用途分類:
電力電纜:這類電纜主要用于電力傳輸和分配。例如,從發(fā)電站將電能傳輸?shù)阶冸娬?,再分配到各個(gè)用戶端的線路,就需要使用電力電纜。它能夠承擔(dān)大功率電能的傳輸,電壓等級(jí)涵蓋低壓(1000V以下)、中壓(1kV-35kV)和高壓(35kV以上)等不同級(jí)別。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和功能需求,還可進(jìn)一步細(xì)分,像在城市地下電網(wǎng),可能采用絕緣性能好、安全性高的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜;而在企業(yè)內(nèi)部供電的架空線路部分,鋼芯鋁絞線這種電力電纜比較常見(jiàn)。電力電纜常見(jiàn)于建筑、工業(yè)、能源輸配等領(lǐng)域,是保證電力正常供應(yīng)的關(guān)鍵部分。
通信電纜:其用途為傳輸各類通信信號(hào),像電話、數(shù)據(jù)、圖像等信號(hào)的傳輸都依賴通信電纜。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,通信電纜起著不可或缺的作用。按照傳輸介質(zhì),可分為光纖通信電纜和銅纜通信電纜。光纖通信電纜使用光纖作為傳輸介質(zhì),具有高速、大容量、抗干擾能力強(qiáng)等多種優(yōu)勢(shì),在長(zhǎng)距離通信和高速網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中廣泛應(yīng)用;銅纜通信電纜則采用銅線為傳輸介質(zhì),適用于較短距離的通信傳輸,例如在局域網(wǎng)搭建和傳統(tǒng)電話線路中經(jīng)常使用。
控制電纜:專門用于傳輸控制信號(hào),并且為各種設(shè)備和機(jī)器的控制系統(tǒng)供應(yīng)電力。常見(jiàn)于自動(dòng)化控制系統(tǒng),例如在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線上,它能傳輸控制設(shè)備運(yùn)行、停止等相關(guān)的信號(hào)??刂齐娎|多為多芯結(jié)構(gòu),能夠同時(shí)傳輸多路信號(hào),并且能夠在一定程度上承受機(jī)械應(yīng)力。例如在變電站中,控制電纜連接著各種控制和保護(hù)設(shè)備,保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
火災(zāi)報(bào)警電纜:這類電纜用于連接火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)中的傳感器、探測(cè)器、警報(bào)器等設(shè)備,主要發(fā)揮檢測(cè)和報(bào)警火災(zāi)事件的功能。在建筑物的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)中,火災(zāi)報(bào)警電纜確保了各個(gè)火災(zāi)探測(cè)和報(bào)警設(shè)備之間信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸,使在火災(zāi)發(fā)生初期就能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào),提高火災(zāi)預(yù)警能力和安全性。
電氣設(shè)備用電纜:主要用于連接各種電氣設(shè)備,比如電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備等,目的是為這些設(shè)備提供電力供應(yīng)或者傳輸控制信號(hào)。不同電氣設(shè)備的工作特點(diǎn)和電力需求決定了這類電纜的多樣性。在家庭中,連接照明燈具、插座的電線就屬于電氣設(shè)備用電纜的范疇;在工業(yè)環(huán)境下,各類電機(jī)與控制柜之間連接的電纜也是此類型電纜的應(yīng)用實(shí)例。
按結(jié)構(gòu)分類:
裸電線:這種電線基本特征就是純的導(dǎo)體金屬,沒(méi)有絕緣及護(hù)套層。例如鋼芯鋁絞線,常用于架空輸電線路,是將電能從發(fā)電廠輸送到遙遠(yuǎn)地區(qū)的重要導(dǎo)體;銅鋁匯流排主要應(yīng)用于開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)電路的連接和電流的匯集;電力機(jī)車線則專為電力機(jī)車供電而設(shè)計(jì)。此類裸電線加工工藝主要包括熔煉、壓延、拉制、絞合/緊壓絞合等3。
繞組線(電磁線):主要用于各種電機(jī)、儀器儀表等繞制電氣裝備用的線圈或繞組。按絕緣層所用材料、結(jié)構(gòu)、耐熱等級(jí)和用途等分類較為細(xì)致,例如可分為漆包線、纖維繞包電磁線、薄膜繞包電磁線和無(wú)機(jī)絕緣電磁線等不同種類。在電機(jī)制造過(guò)程中,繞組線的質(zhì)量和性能直接影響電機(jī)的電氣性能、效率和可靠性;同樣在儀器儀表的電磁線圈部分,繞組線也是實(shí)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)換功能的核心部件。
按絕緣狀況分類:
絕緣電線:外層包裹絕緣材料,根據(jù)絕緣材料耐受電壓能力不同各有其適用范圍。常見(jiàn)的絕緣電線如布電線,主要用于日常電氣設(shè)備和線路的連接,在交流電壓450/750V及以下的動(dòng)力裝置、日用電器、儀表及電信設(shè)備上廣泛應(yīng)用。絕緣材料能夠防止導(dǎo)體與外界接觸,避免漏電事故發(fā)生,保障用電安全。
裸電線:前面提到?jīng)]有絕緣層包裹的電線,雖其存在觸電危險(xiǎn),但在特定環(huán)境如戶外架空輸電這種注重散熱和降低成本的條件下被大量應(yīng)用。例如在城郊、農(nóng)村的架空輸電線路,將裸電線架設(shè)在電桿上,利用空氣作為絕緣介質(zhì),實(shí)現(xiàn)電能的遠(yuǎn)距離傳輸。
按電壓等級(jí)分類:
低壓電纜(電線):一般用于輸送低電壓(1000V以下)的電力,例如建筑物內(nèi)部的電氣布線。在家庭裝修中,從配電箱到各個(gè)插座、燈具的連接電線基本都是低壓電線,其電壓和電流等級(jí)能夠滿足家庭電器正常使用需求,并且相對(duì)安全可靠。
中壓電纜:可用于輸送中等電壓(1kV-35kV之間)的電力,如城市供電網(wǎng)中的配電線路。配電線路從變電站引出,將中壓電能分配到城市各個(gè)區(qū)域,中壓電纜在傳輸過(guò)程中能夠有效降低電能損耗,適應(yīng)一定范圍的電力傳輸距離。
高壓電纜:用于輸送高電壓(35kV以上)的電力,典型的應(yīng)用場(chǎng)景為電力輸電線路中的主干線。在跨區(qū)域的電能傳輸過(guò)程中,通過(guò)提高電壓可以減少輸電過(guò)程中的電流,從而降低線路損耗和提高輸電能力,高壓電纜在這個(gè)過(guò)程中起著至關(guān)重要的承載和傳輸電能的作用。
按導(dǎo)體材質(zhì)分類:
銅質(zhì)電線電纜:銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐腐蝕性,是電線電纜廣泛使用的導(dǎo)體材質(zhì)。在對(duì)導(dǎo)電性能、傳輸效率和安全性要求較高的場(chǎng)合,特別是在一些重要的電氣設(shè)備連接線、小面積布線以及需要考慮柔韌性和使用壽命的環(huán)境下,銅質(zhì)電線電纜更為適用。例如,在家庭的精細(xì)電器電路連接、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)布線以及電子設(shè)備內(nèi)部的電路連接。
鋁質(zhì)電線電纜:鋁的導(dǎo)電性僅次于銅,且密度較小、價(jià)格相對(duì)便宜。在大規(guī)模、長(zhǎng)距離的輸電線路,以及一些對(duì)成本較為敏感的中低壓電力傳輸和部分電氣設(shè)備連接場(chǎng)景下經(jīng)常使用。比如城市郊區(qū)的長(zhǎng)距離架空輸電線路,采用鋁質(zhì)導(dǎo)線能夠在保證一定輸電能力的同時(shí),較大程度降低建設(shè)成本。不過(guò),鋁質(zhì)導(dǎo)線相對(duì)銅質(zhì)導(dǎo)線,在相同截面積下電阻略大,在一些對(duì)電阻損耗有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合不適用。
二、常見(jiàn)電線電纜分類標(biāo)準(zhǔn)介紹
(一)按國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)分類
中國(guó)電線電纜按用途分類:
裸電線:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無(wú)絕緣或護(hù)套層,主要用于架空線路或排線架等場(chǎng)景。如鋁絞線,在農(nóng)村、城郊等地的輸電線路中很常見(jiàn),既可以減小線路成本,同時(shí)又能滿足架空輸電的基本要求。其生產(chǎn)工藝集中在熔煉、拉制等方面,重點(diǎn)是對(duì)導(dǎo)體金屬進(jìn)行加工以達(dá)到所需的強(qiáng)度和導(dǎo)電性。
繞組線(電磁線):專注于在電機(jī)、儀器儀表等內(nèi)部線圈或繞組的繞制。不同的絕緣種類、結(jié)構(gòu)、耐熱等級(jí)決定了電磁線的適用范圍差異很大。例如漆包線在電機(jī)的定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組中廣泛使用,充分發(fā)揮其絕緣、緊湊成型的優(yōu)點(diǎn),保障電機(jī)內(nèi)部電磁場(chǎng)的有效產(chǎn)生和電能轉(zhuǎn)換的高效進(jìn)行;無(wú)機(jī)絕緣電磁線則可能在一些特殊高溫、高腐蝕環(huán)境下的儀器儀表中應(yīng)用,確保設(shè)備在惡劣條件下仍能穩(wěn)定工作。
電力電纜:從絕緣類型及結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)分,常見(jiàn)油浸紙絕緣電力電纜、塑料絕緣電力電纜和橡皮絕緣電力電纜等。油浸紙絕緣電力電纜由于其出色的絕緣性能,曾經(jīng)在早期的電力輸電中被廣泛使用;隨著技術(shù)發(fā)展,塑料絕緣電力電纜如聚乙烯絕緣電纜因?yàn)橹圃旃に嚭?jiǎn)單、成本較低、重量輕、耐化學(xué)腐蝕等優(yōu)點(diǎn)逐步占據(jù)主要市場(chǎng);橡皮絕緣電力電纜則在一些有特殊柔韌性和防水要求的場(chǎng)合使用,像是連接移動(dòng)設(shè)備的電源線等。中國(guó)對(duì)于不同電壓等級(jí)的電力電纜都制定了詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,從低壓到高壓,各個(gè)等級(jí)電纜的導(dǎo)體材質(zhì)、絕緣厚度、外護(hù)套要求等方面都有精準(zhǔn)的要求以確保安全傳輸電能。
通信電纜和通信光纜:通信電纜按照傳輸信號(hào)類型、使用環(huán)境等因素有多種分類。市內(nèi)電話電纜主要服務(wù)于市內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò),滿足城市內(nèi)部的電話通信要求,其特點(diǎn)是線路相對(duì)較短、信號(hào)傳輸穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)尺寸能較好適應(yīng)地下管道或架空布線的要求;長(zhǎng)途通信電纜(長(zhǎng)途對(duì)稱通信電纜、同軸通信電纜)用于較長(zhǎng)距離城市之間的通信連接,需要考慮長(zhǎng)距離信號(hào)衰減和抗干擾等復(fù)雜問(wèn)題,同軸通信電纜在長(zhǎng)距離高頻信號(hào)傳輸中有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),而長(zhǎng)途對(duì)稱通信電纜則更注重平衡對(duì)絞特性提升抗干擾能力;局用電纜則在通信局內(nèi)作為設(shè)備間的連接電纜,對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量要求極高。通信光纜則利用光纖作為傳輸介質(zhì),單模光纜適合長(zhǎng)距離、高速率、大容量的信號(hào)傳輸,如跨洋海底光纜通信;多模光纜主要應(yīng)用于相對(duì)較短距離、較低速率但需求多信道的局域網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景,中國(guó)對(duì)通信光纜和電纜的帶寬、衰減、色散等性能指標(biāo)都有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
電氣裝備用電線電纜:根據(jù)產(chǎn)品使用特性分成多個(gè)小類。通用電線電纜滿足一般電氣設(shè)備的連線需求,如連接各種電器插座、小型家用電機(jī)的電線;電工設(shè)備和儀器儀表用電線電纜在專門的電工設(shè)備和高精度儀器儀表中使用,對(duì)電線電纜的導(dǎo)電性、電流容量、絕緣精度等要求更為嚴(yán)格;交通工具用電線電纜針對(duì)汽車、飛機(jī)、船舶等交通工具的特殊用電要求定制,這些電線電纜通常需要滿足特殊的防火、防雷擊、耐震動(dòng)等條件。信號(hào)控制電纜主要傳輸控制信號(hào),并保障在復(fù)雜電氣環(huán)境中的信號(hào)真實(shí)性和穩(wěn)定性;直流高壓電纜主要滿足直流高壓輸電系統(tǒng)中的電纜技術(shù)要求,如在一些特殊的工業(yè)直流輸電工程、新能源(如太陽(yáng)能)直流供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。
按型號(hào)編制區(qū)分電線電纜類型:電線電纜的型號(hào)通常由多部分組成,每一部分都代表不同的含義。
用途代碼:如“K”表示控制電纜,通過(guò)這個(gè)代碼可以初步判斷電纜的使用領(lǐng)域和功能方向。不同的字母代表不同用途的電纜,這有助于在眾多電纜類型中快速識(shí)別出用途類別。
絕緣代碼:常見(jiàn)的“V”表示聚氯乙烯絕緣,“YJ”表示交聯(lián)聚乙烯絕緣。它明確了電纜絕緣材料的類型,絕緣材料的性能直接影響電纜的耐壓能力、耐候性和使用壽命等重要特性。
導(dǎo)體材料代碼:“T”表示銅芯(通常銅芯的“T”可省略),“L”表示鋁芯。這一代碼指明了電纜的導(dǎo)體材質(zhì)是銅還是鋁,這兩種材料在導(dǎo)電性、密度、成本等方面存在明顯差異,使用者可以根據(jù)具體需求(如對(duì)導(dǎo)電性、成本、強(qiáng)度等方面的考慮)進(jìn)行選擇。
內(nèi)護(hù)層代碼:像“L”可能表示鋁護(hù)套,如果在內(nèi)護(hù)層使用鋁等金屬材質(zhì),可以起到加強(qiáng)保護(hù)和屏蔽的作用,防止外界因素對(duì)內(nèi)芯線的干擾或侵害。
派生代碼:這種代碼包含特定功能或工藝等特殊標(biāo)記,例如“ZR”代表阻燃型電纜,表示該電纜具有阻止火焰蔓延的能力,如果在防火要求較高的場(chǎng)所(如商場(chǎng)、數(shù)據(jù)中心機(jī)房等),選擇帶有這種標(biāo)志的電纜可以降低火災(zāi)發(fā)生時(shí)電纜起火帶來(lái)的危害。
外護(hù)層代碼:例如“22”表示鋼帶鎧裝聚氯乙烯外護(hù)層,這層外護(hù)層可以增強(qiáng)電纜的抗壓、抗機(jī)械損傷能力,如果電纜需要埋地鋪設(shè),鋼帶鎧裝就能防止如挖掘等外力破壞電纜的運(yùn)行狀態(tài)。
特殊產(chǎn)品代碼:某些電纜可能因?yàn)樘厥獾膽?yīng)用需求而有特定的代碼標(biāo)記,例如在個(gè)別化工企業(yè)需要耐化學(xué)腐蝕能力強(qiáng)的電纜,這種電纜針對(duì)特殊化學(xué)物質(zhì)耐受性可能有特殊標(biāo)記,有助于在選型時(shí)快速定位符合需求的電纜類型。
額定電壓等:電纜上標(biāo)注額定電壓表示可以安全工作的電壓范圍,如“0.6/1kV”,這個(gè)數(shù)值明確告知使用者電纜所能承受的電壓上限和下限,保證在合適的電壓環(huán)境下使用電纜,以免出現(xiàn)電壓擊穿絕緣層的危險(xiǎn)情況。
(二)按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分類
基于IEC(國(guó)際電工委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)分類:IEC作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織,在電線電纜分類方面也有一套體系。IEC標(biāo)準(zhǔn)下,電線電纜也按照用途、材料、結(jié)構(gòu)等常見(jiàn)因素分類。
按用途的寬泛分類:例如將電纜分為電力電纜、通信電纜、控制電纜等基本類別,與國(guó)內(nèi)按照用途分類的框架類似,但在具體子類別的規(guī)定和技術(shù)要求上可能會(huì)有一些不同。比如電力電纜的電壓等級(jí)劃分上,IEC標(biāo)準(zhǔn)和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)可能因?yàn)殡娋W(wǎng)系統(tǒng)的不同采用略有差異的數(shù)值定義。
材料與結(jié)構(gòu)相關(guān)分類:IEC針對(duì)電纜的絕緣材料、導(dǎo)體材料等制定了相應(yīng)規(guī)范,如在絕緣材料的耐熱性能、電氣性能指標(biāo)方面定義通用的測(cè)試方法和等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。拿絕緣材料的耐熱等級(jí)來(lái)說(shuō),不同的等級(jí)劃分有助于國(guó)際電氣設(shè)備制造商統(tǒng)一識(shí)別和選用滿足其設(shè)備絕緣要求的電纜。在導(dǎo)體方面,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)銅、鋁等導(dǎo)體材質(zhì)的純度、導(dǎo)電率等也有規(guī)范,保障不同國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)的同類型電纜在導(dǎo)體性能上的一致性,方便國(guó)際貿(mào)易和設(shè)備的通用性。
UL(美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室)標(biāo)準(zhǔn)分類特點(diǎn):UL標(biāo)準(zhǔn)在美國(guó)以及其他一些美洲國(guó)家廣泛應(yīng)用。在電線電纜分類方面,UL更加注重產(chǎn)品安全性和實(shí)用性。
安全性能分類:UL標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電線電纜的防火、防電擊等安全性能規(guī)定嚴(yán)格。例如將電纜的防火性能分成多個(gè)等級(jí),不同等級(jí)表示電纜在規(guī)定實(shí)驗(yàn)條件下的火焰蔓延速度、燃燒時(shí)間等指標(biāo),建筑設(shè)計(jì)師在選擇電纜時(shí),可以根據(jù)建筑防火要求明確適用于不同區(qū)域(如樓梯間、電氣室等)的電纜防火等級(jí)。對(duì)于防電擊性能,UL標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制要求電線電纜使用時(shí)必須達(dá)到一定的絕緣電阻最小值,以確保無(wú)論是在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)還是其他用電場(chǎng)景下都能有效防止觸電事故發(fā)生。
考慮不同應(yīng)用環(huán)境分類:UL標(biāo)準(zhǔn)會(huì)根據(jù)具體應(yīng)用環(huán)境對(duì)電線電纜進(jìn)行分類,如針對(duì)潮濕環(huán)境、高溫環(huán)境、危險(xiǎn)區(qū)域(易發(fā)生爆炸等危險(xiǎn)的區(qū)域,如石油化工企業(yè)內(nèi)的特定區(qū)域)等分別有預(yù)定義的電纜類型。像在危險(xiǎn)區(qū)域使用的電纜,UL標(biāo)準(zhǔn)要求電纜外層護(hù)套必須具備特殊的防爆、抗腐蝕等性能,同時(shí)可能會(huì)規(guī)定專用型號(hào)表示這種電纜。這樣的分類方式能保證電線電纜在不同特殊環(huán)境下安全可靠運(yùn)行,是對(duì)復(fù)雜多元的終端使用環(huán)境的有效應(yīng)對(duì)。
三、電線電纜分類的相關(guān)規(guī)定
(一)國(guó)內(nèi)電線電纜分類相關(guān)規(guī)定
國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):
GB(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)):在中國(guó),電線電纜生產(chǎn)需嚴(yán)格遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。如GB/T12706.1-2002規(guī)定了電壓等級(jí)為0.6/1kV的輻照交聯(lián)電力電纜的標(biāo)準(zhǔn);中壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜(電壓等級(jí):6/6kV-26/35kV)則執(zhí)行GB/T12706.2-2002標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范從電纜的基本性能要求、生產(chǎn)工藝到檢驗(yàn)檢測(cè)等多個(gè)方面進(jìn)行細(xì)致的規(guī)定,確保電線電纜產(chǎn)品的安全性、有效性和可靠性。對(duì)于電線電纜的電氣性能方面,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了絕緣電阻的最小允許值、電纜在不同電壓等級(jí)下的載流量等關(guān)鍵指標(biāo),如果絕緣電阻低于標(biāo)準(zhǔn)值,容易導(dǎo)致漏電甚至電氣安全事故;載流量的規(guī)定則能指導(dǎo)電氣工程師選用合適截面的電線電纜,防止電纜在實(shí)際使用過(guò)程中因?yàn)殡娏鬟^(guò)大而過(guò)載發(fā)熱引發(fā)危險(xiǎn)。
行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:除了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),電線電纜行業(yè)也有相關(guān)的行業(yè)性標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充和細(xì)化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。例如在某些特種電線電纜(如礦用電纜、船用電纜)生產(chǎn)領(lǐng)域,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)會(huì)重點(diǎn)關(guān)注這些電纜在特殊使用環(huán)境下的特殊性能要求。礦用電纜由于在井下工作,受到瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)和潮濕環(huán)境影響,行業(yè)規(guī)范會(huì)規(guī)定其特殊的防爆、阻燃、耐潮等性能指標(biāo);船用電纜則會(huì)因?yàn)樵诤胶-h(huán)境的需要,規(guī)定其耐鹽霧、防水密封等方面的特殊要求,從導(dǎo)體、絕緣、護(hù)套等不同的組成部分到成品電纜的性能測(cè)試等方面都有詳細(xì)規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)有助于加強(qiáng)整個(gè)行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的統(tǒng)一性、提高對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境下的適用性。
質(zhì)量監(jiān)督與認(rèn)證要求:
質(zhì)量監(jiān)督體系:中國(guó)有完善的電線電纜質(zhì)量監(jiān)督體系。生產(chǎn)企業(yè)需接受定期和不定期的產(chǎn)品質(zhì)量抽檢。質(zhì)量監(jiān)督部門會(huì)檢查產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),包括原材料的質(zhì)量、生產(chǎn)工藝過(guò)程的規(guī)范性以及成品的性能指標(biāo)等方面。例如對(duì)電纜原材料中的銅材、絕緣塑料等材料的純度、力學(xué)性能等進(jìn)行抽檢,如果發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中使用劣質(zhì)原材料或者偷工減料提高生產(chǎn)效率降低成本,將會(huì)依法進(jìn)行處罰并要求企業(yè)整改。
強(qiáng)制認(rèn)證要求:部分電線電纜產(chǎn)品需要進(jìn)行強(qiáng)制認(rèn)證,例如CCC(中國(guó)強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證)。只有通過(guò)CCC認(rèn)證的電線電纜產(chǎn)品才能在市場(chǎng)上銷售。CCC認(rèn)證通過(guò)對(duì)電線電纜的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范進(jìn)行檢驗(yàn),如對(duì)電線電纜產(chǎn)品的絕緣塑料的厚度、阻燃性、導(dǎo)體的直流電阻等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,合格后方可發(fā)放認(rèn)證證書,這一措施有效保障了市場(chǎng)上銷售的電線電纜產(chǎn)品符合基本的安全和質(zhì)量要求。
(二)國(guó)際電線電纜分類相關(guān)規(guī)定
IEC(國(guó)際電工委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定及影響:
通用性標(biāo)準(zhǔn):IEC的標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上廣泛被認(rèn)可并采用,為各國(guó)電線電纜分類和生產(chǎn)提供通用性的指導(dǎo)框架。IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電線電纜的基本分類原則與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)有相似之處,也按用途、材料、結(jié)構(gòu)等維度進(jìn)行分類規(guī)定。其電氣性能規(guī)定,如電壓等級(jí)的分類定義、絕緣性能的量化標(biāo)準(zhǔn)等為國(guó)際貿(mào)易和電氣設(shè)備跨國(guó)使用提供了便利。舉例來(lái)說(shuō),對(duì)于電壓等級(jí)標(biāo)識(shí)在不同國(guó)家生產(chǎn)的相同電壓等級(jí)的電氣設(shè)備和電纜在統(tǒng)一定義下就能方便匹配,減少因標(biāo)準(zhǔn)不同造成的使用誤解和設(shè)備不兼容。
國(guó)際認(rèn)證體系關(guān)聯(lián):許多國(guó)際認(rèn)證體系與IEC標(biāo)準(zhǔn)緊密相連。一些電氣設(shè)備出口到國(guó)際市場(chǎng)時(shí),需要按照IEC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和認(rèn)證。例如,出口到歐洲的電線電纜產(chǎn)品,通常需要符合IEC標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的歐洲特定安全、環(huán)保、性能等多方面的要求以及CE標(biāo)志相關(guān)的認(rèn)證內(nèi)容。這種基于IEC標(biāo)準(zhǔn)并延伸到特定區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證模式有利于國(guó)際貿(mào)易秩序的規(guī)范,保障產(chǎn)品在目標(biāo)市場(chǎng)的質(zhì)量和安全性合規(guī)。
其他國(guó)家和地區(qū)特殊規(guī)定示例:
美國(guó)標(biāo)準(zhǔn):除了上述提到的UL標(biāo)準(zhǔn)外,美國(guó)還有其他的相關(guān)國(guó)家和地方標(biāo)準(zhǔn)。例如在消防方面,某些州和地方可能根據(jù)區(qū)域的特殊危險(xiǎn)等級(jí)(如容易遭受地震、火災(zāi)頻繁地區(qū))對(duì)電線電纜防火性能規(guī)定特殊的要求,要求在建筑物內(nèi)使用的電纜產(chǎn)品必須通過(guò)本地的專項(xiàng)防火測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),這些測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)可能比UL標(biāo)準(zhǔn)或者IEC標(biāo)準(zhǔn)在防火性能要求方面更加嚴(yán)格。
歐洲特定國(guó)家(如德國(guó))的環(huán)境法規(guī)要求:德國(guó)注重環(huán)保要求,電線電纜的生產(chǎn)和使用也不例外。德國(guó)的環(huán)保法規(guī)要求電線電纜產(chǎn)品在整個(gè)生命周期內(nèi)(生產(chǎn)制造、使用、廢棄處理)對(duì)環(huán)境影響最小化。在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)限制某些有害物質(zhì)的使用,如要求減少或禁止鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻等重金屬以及某些有害阻燃劑的使用;在廢棄處理方面,鼓勵(lì)或要求電線電纜生產(chǎn)企業(yè)建立回收處理機(jī)制,以實(shí)現(xiàn)電纜材料的循環(huán)利用,減輕對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)確保電線電纜在使用期間不釋放對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)。
四、不同類型普通電線電纜的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)
(一)電力電纜的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)
電壓等級(jí)區(qū)分:
低壓電力電纜(1000V以下):主要應(yīng)用于低電壓電力傳輸?shù)膱?chǎng)合,如建筑物內(nèi)部的配電網(wǎng)。低壓電纜的絕緣層厚度相對(duì)較薄,因?yàn)槠漭^低的工作電壓對(duì)絕緣性能要求相對(duì)稍低。在住宅或商業(yè)建筑中的電氣布線如照明、插座線路中,一般使用低壓電纜。這種電纜如果工作在1000V以上電壓時(shí),其絕緣層可能會(huì)被擊穿,造成漏電危險(xiǎn)。
中壓電力電纜(1kV-35kV):在城市供電網(wǎng)中的配電線路比較常見(jiàn)。和低壓電纜相比,中壓電纜的絕緣層要厚實(shí)一些,能夠承受中等電壓等級(jí)。而且中壓電纜在電纜結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝和電氣性能測(cè)試等方面要求更高,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)故障,影響范圍相對(duì)較大。例如,在從變電站向城市某個(gè)區(qū)域分配電能的線路中,必須使用中壓電纜,以確保電能穩(wěn)定傳輸并保障人員和設(shè)備的安全。
高壓電力電纜(35kV以上):用于電力輸電線路中的主干線,如跨越區(qū)域的電力傳輸線路。高壓電纜的絕緣要求非常高,往往采用特殊絕緣材料或者多層絕緣結(jié)構(gòu),護(hù)套也更為堅(jiān)固耐磨。這是由于高電壓等級(jí)下,電纜內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度很高,需要很強(qiáng)的絕緣性能、耐電暈性能以避免電能從導(dǎo)體向外的漏電釋放或者電暈放電。生產(chǎn)高壓電纜的工廠需要具備先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和高精度的檢測(cè)儀器,確保成品能安全可靠在高電壓環(huán)境下工作。
絕緣材料區(qū)分:
油浸紙絕緣電力電纜:絕緣部分由油浸紙構(gòu)成。這種電纜的電氣絕緣性好、耐熱性較高,曾經(jīng)在早期的電力傳輸系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位。但是,這種電纜存在一些缺點(diǎn),如在運(yùn)行中有滲漏油的可能、對(duì)敷設(shè)環(huán)境有一定要求(如有的類型不能傾斜度太大敷設(shè)以防漏油)、生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜等,目前應(yīng)用范圍部分被塑料絕緣電纜取代。但在一些老的變電站或部分工業(yè)環(huán)境下仍可能在使用。
塑料絕緣電力電纜:包括聚乙烯(PE)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣等類型。聚乙烯絕緣電力電纜價(jià)格相對(duì)便宜、制造工藝簡(jiǎn)單、重量較輕、耐化學(xué)腐蝕性能較好;交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜在保留聚乙烯優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)交聯(lián)技術(shù)提高了電纜的耐熱性、機(jī)械性能和電氣性能,是目前應(yīng)用最廣泛的電力電纜類型之一。特別是在城市電網(wǎng)和中高壓輸電工程建設(shè)中,交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜占比很高。
橡皮絕緣電力電纜:采用橡皮作為絕緣材料,具有很好的柔韌性、防水性以及較好的耐曲撓性能,適合在需要移動(dòng)或者環(huán)境較惡劣需防水的用電器設(shè)備中的電力連接。例如在可移動(dòng)的電動(dòng)工具、大型電機(jī)連接等場(chǎng)合,橡皮絕緣電纜應(yīng)用較多。
電纜結(jié)構(gòu)區(qū)分:
單芯電纜:內(nèi)部?jī)H有一根導(dǎo)電線芯,常用于直流輸電或三相交流輸電中的一相輸電系統(tǒng),比如一些高壓直流輸電工程。單芯電纜采用大截面導(dǎo)電線芯,可有效傳輸大量電力,不過(guò)單芯電纜在敷設(shè)時(shí)需要注意避免和磁性介質(zhì)(如鐵磁管道)近距離平行敷設(shè),防止因電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流增加電能損耗。例如在一些海底電纜直流輸電項(xiàng)目中,單芯電纜發(fā)揮著重要作用。
多芯電纜:線芯數(shù)量有兩芯以上,如常見(jiàn)的三芯、四芯電纜等。在交流輸電場(chǎng)合下可以一次性傳輸多相電(如三芯電纜傳輸三相交流電)。多芯電纜在結(jié)構(gòu)上更緊湊,適合在建筑物內(nèi)部、地鐵站內(nèi)等場(chǎng)所布線,而且由于多芯電纜一次性敷設(shè)就可以傳輸多相電能,可減少布線空間和施工工作量。并且多芯電纜的成本相對(duì)多根單芯電纜來(lái)說(shuō)可能更有優(yōu)勢(shì)。
(二)通信電纜的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)
傳輸介質(zhì)區(qū)分:
光纖通信電纜(光纜):以光纖作為傳輸介質(zhì),具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。光纖由玻璃或塑料制成,芯徑非常細(xì)小。其傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)而非電信號(hào),由于光信號(hào)的極高頻率,可以實(shí)現(xiàn)高速、大容量的數(shù)據(jù)傳輸。單模光纖的傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn),用于長(zhǎng)距離通信和骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)(如國(guó)家之間、城市之間的通信骨干網(wǎng)絡(luò));多模光纖可同時(shí)傳輸多個(gè)光信號(hào)模式,相對(duì)而言傳輸距離較短、速率稍低,但多個(gè)光信號(hào)并行傳輸豐富了帶寬資源,適合在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)絡(luò)如校園網(wǎng)、辦公網(wǎng)絡(luò)等場(chǎng)景。此外,光纖具有抗電磁干擾能力強(qiáng)、保密性好等優(yōu)點(diǎn),因?yàn)楣庑盘?hào)傳輸不受外界電磁信號(hào)干擾,也不會(huì)產(chǎn)生對(duì)外的電磁輻射影響周邊設(shè)備,在一些對(duì)信號(hào)保密性要求較高的場(chǎng)所如軍事通信、金融數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中廣泛應(yīng)用。
銅纜通信電纜:以銅線為傳輸介質(zhì),根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場(chǎng)景又分為多種類型。例如,同軸電纜的中心是銅芯導(dǎo)體,外層有絕緣層、屏蔽層和護(hù)套,多用于有線電視信號(hào)傳輸、早期的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接(如曾經(jīng)的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)采用的粗同軸電纜和細(xì)同軸電纜)等,具有較好的抗干擾性,能使信號(hào)在較遠(yuǎn)的距離穩(wěn)定傳輸。雙絞線由兩根絕緣銅導(dǎo)線按一定絞合規(guī)則組成,在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,特別是普通的電話網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)布設(shè)(如五類線、六類線等都是雙絞線)。雙絞線通過(guò)兩根線絞合可以有效減少外界的電磁干擾影響,并且不同類別的雙絞線在傳輸速率、帶寬等方面有不同性能。
傳輸信號(hào)類型和應(yīng)用區(qū)分:
市話電纜(市內(nèi)電話電纜):用于市內(nèi)電話通信,結(jié)構(gòu)上為多對(duì)雙絞線絞合在一起,外面包裹絕緣、屏蔽和護(hù)套材料。設(shè)計(jì)目標(biāo)是滿足市內(nèi)短距離、小容量的語(yǔ)音通信需求,所以其信號(hào)傳輸頻率范圍、帶寬等性能指標(biāo)主要適應(yīng)傳統(tǒng)語(yǔ)音通信頻段。而且由于使用場(chǎng)景主要是在城市地下管道、樓內(nèi)分布等較近距離的區(qū)域,對(duì)電纜直徑、重量等方面要求適合這種能夠方便敷設(shè)、節(jié)約空間的條件。
長(zhǎng)途通信電纜:既有對(duì)稱通信電纜也有同軸通信電纜,用于城市之間或者較長(zhǎng)距離的通信傳輸。長(zhǎng)途對(duì)稱通信電纜結(jié)構(gòu)上通常是多個(gè)線對(duì)集體成纜,并注重對(duì)線對(duì)之間的對(duì)稱性來(lái)提高整串電纜的抗干擾能力,適合較低頻率、較大功率信號(hào)的長(zhǎng)距離傳輸例如傳統(tǒng)長(zhǎng)途電話模擬信號(hào)傳輸;同軸通信電纜則是在較高頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離高頻信號(hào)傳輸,如電視信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳輸、早期的廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。長(zhǎng)途通信電纜相比市話電纜而言,在信號(hào)衰減控制、屏蔽外界干擾的能力上要求更高。
(三)控制電纜的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)
按控制信號(hào)特性區(qū)分:
普通控制電纜:傳輸一般控制信號(hào),信號(hào)的電壓和電流等級(jí)相對(duì)較低,主要用于一般的工業(yè)設(shè)備、建筑物內(nèi)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)等。這些場(chǎng)合下,控制信號(hào)不需要遠(yuǎn)距離傳輸或者不需要承受很高的電磁干擾,如一些簡(jiǎn)單的工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線中控制電機(jī)啟動(dòng)、停止的信號(hào)傳輸,或者建筑物內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的溫濕度傳感器與控制單元之間的信號(hào)傳輸,使用普通控制電纜就可以滿足基本需求。
屏蔽控制電纜:當(dāng)需要傳輸比較敏感的控制信號(hào),特別是在電磁干擾環(huán)境非常強(qiáng)的情況下(如高壓變電站內(nèi)、大型工業(yè)爐附近等存在高電磁輻射場(chǎng)的區(qū)域),就要使用屏蔽控制電纜。這種電纜在普通控制電纜的基礎(chǔ)上增加了屏蔽層,可以是金屬絲編織的屏蔽層或者金屬帶繞包的屏蔽層。屏蔽層能夠有效抑制外界電磁場(chǎng)對(duì)控制信號(hào)的干擾,同時(shí)也可以防止電纜內(nèi)部的控制信號(hào)向外輻射干擾其他設(shè)備。例如在一些高精度的自動(dòng)化儀器設(shè)備控制系統(tǒng)中,微弱的控制信號(hào)如果受到外界干擾就可能導(dǎo)致設(shè)備誤操作,此時(shí)就需要屏蔽控制電纜來(lái)保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
按芯數(shù)和功能區(qū)分:
多芯控制電纜:具有多芯線結(jié)構(gòu),目的是為了傳輸多路不同的控制信號(hào)。例如在一個(gè)復(fù)雜的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,可能需要同時(shí)傳輸設(shè)備的啟動(dòng)/停止信號(hào)、速度調(diào)節(jié)信號(hào)、故障反饋信號(hào)等多種功能信號(hào),這時(shí)多芯控制電纜就可以將這些信號(hào)同時(shí)在一條電纜中傳輸,減少布線復(fù)雜性并且降低系統(tǒng)的整體成本。多芯控制電纜的每根芯線都有其特定的功能標(biāo)識(shí)或者編號(hào),方便在連接設(shè)備時(shí)正確對(duì)應(yīng)信號(hào)線路。
功能專一型控制電纜:有些控制電纜是專門為某一種特定的設(shè)備或者功能而設(shè)計(jì)制造。例如電梯控制電纜,這種電纜根據(jù)電梯控制系統(tǒng)的特殊需求,集成了電梯運(yùn)行過(guò)程中如轎廂位置信號(hào)、門機(jī)控制信號(hào)、安全鎖信號(hào)等特定功能的信號(hào)傳輸線路,還考慮到電梯運(yùn)行頻繁的特點(diǎn)在電纜結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)柔韌性、在抗干擾方面進(jìn)一步優(yōu)化,以確保電梯能安全高效地運(yùn)行。
根據(jù)電氣設(shè)備功率區(qū)分:
大功率設(shè)備用電纜:為大功率電氣設(shè)備供電的電纜需要有較大的導(dǎo)電截面以滿足高電流承載能力。例如為大型電動(dòng)機(jī)供電的電纜,由于電動(dòng)機(jī)功率大、消耗電流高,需要選用可以承載較大電流且具有低電阻損耗的電纜以確保電能高效傳輸?shù)诫姍C(jī),防止電纜在大電流通過(guò)下由于發(fā)熱(遵循焦耳定律Q=I2Rt,電流大、電阻大則發(fā)熱多)過(guò)多而引發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)或者電能浪費(fèi)。而且大功率設(shè)備用電纜一般可能需要具備更好的絕緣性能,因?yàn)榇蠊β试O(shè)備運(yùn)行時(shí)可能產(chǎn)生較高的電壓波動(dòng)或者電磁場(chǎng)變化對(duì)電纜絕緣等性能提出更高考驗(yàn)。
小功率設(shè)備用電纜:對(duì)于小功率設(shè)備,如普通照明燈具、小型電風(fēng)扇等設(shè)備,其功率較小、消耗電流低,通??梢允褂脤?dǎo)電截面相對(duì)較小的電纜。這些電纜在滿足設(shè)備基本供電需求的同時(shí)更加關(guān)注安裝方便性、柔韌性和成本經(jīng)濟(jì)性等因素。小功率設(shè)備用電纜在正常使用條件下產(chǎn)生的熱量非常少,所以絕緣等性能要求雖然不能降低但相對(duì)大功率設(shè)備所用電纜來(lái)說(shuō)可以將一些性能余量控制在合理范圍內(nèi)。
按使用環(huán)境和設(shè)備需求區(qū)分:
室內(nèi)電氣設(shè)備用電纜:主要滿足室內(nèi)設(shè)備的安裝和使用需求。由于室內(nèi)環(huán)境相對(duì)較為穩(wěn)定,沒(méi)有惡劣的自然條件如強(qiáng)風(fēng)、暴雨、日曬等,電纜結(jié)構(gòu)主要關(guān)注滿足室內(nèi)布線規(guī)范要求(如符合防火、美觀、便于穿管等需求)。例如室內(nèi)照明布線電纜要求柔軟性好以便于在墻體和天花板內(nèi)穿管敷設(shè),并且絕緣皮顏色和安全性能嚴(yán)格按照室內(nèi)電氣安全規(guī)范來(lái)設(shè)計(jì),常見(jiàn)的三芯插頭插座連接電纜就是典型的室內(nèi)用電設(shè)備連接電纜。
室外電氣設(shè)備用電纜:受到戶外環(huán)境的影響,如雨水、紫外線、溫度變化等,室外電氣設(shè)備用電纜在絕緣材料、護(hù)套材料等結(jié)構(gòu)上會(huì)采用更耐用、防護(hù)性能更好的材料。比如在露天安裝的大型廣告牌照明燈具的供電電纜,不僅要具備防水防潮性能,而且在耐候性(如溫度變化導(dǎo)致的材料伸縮、紫外線照射產(chǎn)生的老化等)方面要有良好的抵抗能力。同時(shí)為了防外力破壞,可能采用鎧裝電纜(如鋼帶鎧裝或鋼絲鎧裝)提高電纜整體機(jī)械強(qiáng)度。
特殊環(huán)境要求電氣設(shè)備用電纜:在一些特殊環(huán)境下(如化工企業(yè)、礦井、船舶、航空航天等),電氣設(shè)備用電纜需要滿足特定的環(huán)境要求。如在化工企業(yè),電纜需能抵抗各種化學(xué)腐蝕物質(zhì),避免電纜外皮、絕緣材料被腐蝕破壞導(dǎo)致安全事故;礦井中的電纜就要考慮防火、防爆、防潮和抗拉伸(因?yàn)橛械牡V井巷道存在一定坡度和空間限制可能在敷設(shè)電纜時(shí)存在一定張力作用在電纜上)等特殊性能;船用電纜要能在潮濕、高鹽霧的海洋環(huán)境下工作,并具備一定抗生物侵蝕能力;航空航天環(huán)境中的電纜不僅要滿足在高空低氣壓、劇烈溫度變化等特殊氣象條件下的正常性能發(fā)揮,而且對(duì)電纜材料輕重量、高可靠性等方面也有極高要求。
技術(shù)文獻(xiàn)
產(chǎn)品知識(shí)