第三章交联电缆用原材料 - 电缆情缘网.DOCVIP

第三章 交联电缆用原材料 使用材料的质量好坏，直接影响到电缆产品的质量，因而电缆的发展很大程度上取决于使用材料的发展。电缆使用材料的品种多、数量大、从生产成本中看，材料费用约占百分之七十以上。交联电缆使用的导体及绝缘材料主要有铜、铝、交联聚乙烯料和内、外半导电料。 第一节 导体用金属材料 交联电缆导体使用的导体材料，首先必须具有良好的导电性能；第二，有良好的机械强度；第三，具有一定的防腐蚀能力；第四，在冷热状态下都具有良好的工艺性能；第五，在资源上能保证供应。铜、铝等金属是常用的导体材料，铜的导电性能好，铝的导电性能和机械物理性能虽然不如铜，但其具有资源丰富，重量轻等特点，也已成为应用较广的导体材料。 一、铜、铝性能 作为导体使用的铜、铝一般都用电解法制成，纯度很好，铝导体的纯度应在99.5%以上，铜导体的纯度应在99.9%以上。钒、钛、锰等是电解铝中影响导电性能较大的杂质。砷、铁、锑、锌等则是电解铜中影响导电性能较大的杂质。标准中规定有这些含量的限量。电解铜中含氧量在0.001%以下称为“无氧铜”。 1、铜、铝物理性能 纯铜是玫瑰红色金属，表面生成氧化铜膜后呈紫红色，因此俗称为紫铜。工作用纯铜和纯铝的物理性能见表2——1。 表2——1 纯铜和纯铝的物理性能 项 目 性 能 铜 铝 熔点℃ 沸点℃ 比重g/Cm3 线膨胀系数1/℃（0～100℃） 抗拉强度kg·f/mm2 伸长率% 弹性模数kg·f/mm2 电阻率Ω·mm2/m(20℃) 1083 2310 8.89 1.65～17.0×10-6 35～45（硬态） 50（软）＜50（硬） 10800 0.017241(软) 658 1800 2.7 23×10-6 15～18（硬） 0.5～2（硬） 6300 0.028264（硬） 2、铜和铝的化学成分 电缆用铜线锭化学成分必须符合国家标准(GB468——83)中关于特二号铜的规定见表2——2。 表2——2 Cu的化学成分 铜 杂质不大于(%) 不大于 % 锑 砷 铁 镍 铅 锡 硫 氧 锌 磷 总和 99.90 0.002 0.002 0.002 0.005 0.002 0.005 0.002 0.005 0.006 0.005 0.001 0.10 电缆用铝化学成分必须符合国家标准(GB468——83)中关于特二号铝、一号铝的规定，铝的化学成分见表2——3。 表2——3 铝的化学成分 牌号 代号 化学成分% 铝不小于 杂质不大于 铁 硅 铁+硅 铜 总和 特二号铝 Al——0 99.6 0.25 0.18 0.36 0.010 0.40 一号铝 Al——1 99.5 0.30 0.22 0.45 0.015 0.50 二、铜的主要特点 1、导电性好，仅次于银而居第二，如以铜的电导率为100%，银的电导率则为108.5%。 2、导热性好，仅次于银和金而居第三位，导热系数为银的73%。 3、塑性好，热加工时，首次压力加工量可达30%～40%。 4、耐腐蚀性好，它与盐酸或稀硫酸作用甚微，铜在干燥的空气中具有较好的耐腐蚀性，但在潮湿空气中表面易生成有毒的铜绿。 5、机械性能好，有较高的炕拉和伸长率。 6、易焊接。 三、铝的主要特点 1、导电性能好。仅次于银、铜、金。而位于第四位，按相同体积比较，约为铜的60%～65%。 2、导热性能良好。 3、比重小，约为铜的1/3。 4、耐腐蚀性良好。铝在空气中与氧反应，很快生成一层致密的氧化铝膜，它能防止内层铝进一步氧化。 5、塑性好，可用压力加工方法制成各种形状的产品。 6、资源丰富，价格便宜。 铝的缺点是机械性能较差。 第二节 交联聚乙烯绝缘材料 一、技术性能 交联聚乙烯绝缘材料应具备下列的主要性能： 1、高的击穿场强（脉冲、工频、操作波）； 2、低的介质损耗角正切(tgδ)； 3、相当高的绝缘电阻； 4、优良的耐树枝（移滑）放电、局部放电性能； 5、具有一定的柔软性和机械强度； 6、绝缘性能长期稳定等。 交联聚乙烯绝缘料是由聚乙烯加入其他添加剂组成的。不同的交联方法，加入交联聚乙烯绝缘混合料中的添加剂也不同，但都是将聚乙烯分子结构从线型变成立体网状型，从而大大地提高了聚乙烯耐热和机械性能。 1、交联聚乙烯绝缘料的机械物理和电气性能见表2——4 表2——4交联聚乙烯料机械物理和电气性能 序号 检验项目 单位 指标 1 密度 G/Cm3 0.922±0.003 2 抗张强度 Mpa ≥17.0 3 断裂伸长率 % ≥420 4 脆化温度 ℃ -76 5 135℃168h空气箱热老化后 抗