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电线电缆常用计算公式大全docx


文章出处:产品中心    发表时间:2024-02-06 03:56:46

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  d=铜线径G=铜比重N=条数K1=铜线=芯线绞入率C=绝缘芯线、绝缘用量:(Kg/Km)=(D^2-d^2)**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、外被用量:(Kg/Km)=(D1^2-D^2)**G

  比重:铜-;银-;铝-;锌-;镍-;锡-;钢-;铅-;铝箔麦拉-;纸-;麦拉-

  PVC-;LDPE-;HDPE-;PEF(发泡)-;FRPE-;Teflon(FEP);Nylon-;PP-;PU-

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  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。

  塑料在加工和使用的过程中,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。

  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。

  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,在一定温度下经一段时间后,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。

  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。所以要求塑料应拥有非常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。

  一些结晶型塑料,由于工艺流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。

  聚***乙烯塑料是以聚***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、耐非物理性腐蚀、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。

  聚***乙烯树脂是由***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:

  HHHHHH

  ……CCCCCC……

  ClHClHClH

  n

  从该分子结构看,聚***乙烯具有以碳链为主链,呈线;Cl极性键。聚***乙烯树脂具有下列基本特性:

  (2)由于CCl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***原子,树脂具有不延燃和较好的耐化学腐蚀性及耐气候性。***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。

  聚***乙烯树脂的制造目前主要是采用悬浮聚合方法,电线电缆就是采用悬浮法聚***乙烯树脂。

  聚***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:

  1)电绝缘性能:聚***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1015Ωcm;~,当温度和频率变化时,介电常数也随之明显的变化;聚***~。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***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)老化稳定性:从分子结构上看,***原子都与碳原子相连,应具有较高的耐老化稳定性。但在生产的全部过程中,由于温度的直接影响和机械力的作用,易放出***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***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***乙烯树脂为无定型聚合物,在不一样的温度下具有三种物理状态,即玻璃态、高弹态、粘流态。聚***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上的要求。为此,必须将聚***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。

  聚***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***乙烯塑料。

  聚***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。

  根据电线电缆的使用上的要求和特性,绝缘用聚***乙烯塑料的类型、性能、要求及主要用途如下表所示。

  聚***乙烯塑料护层具备比较好的耐腐的能力,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,研究制成了不一样聚***乙烯护套料,其性能要求及应用场景范围见下表。

  半导电聚***乙烯塑料可作为屏蔽材料来使用,例如可作为10kV聚***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。否则在使用的过程中会影响绝缘料的电绝缘性能。