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发布时间:2025-01-15 11:22:13 人气:
普通电线电缆的分类标准涉及到多个方面,包括结构、用途、材质以及特定环境下的应用要求。下面将从这些角度详细介绍电线电缆的主要分类及其相关标准:
一、普通电线电缆的分类依据
普通电线电缆分类依据多种因素,主要包括用途、结构、绝缘状况、电压等级、导体材质等方面。
按用途分类:
电力电缆:这类电缆主要用于电力传输和分配。例如,从发电站将电能传输到变电站,再分配到各个用户端的线路,就需要使用电力电缆。它能够承担大功率电能的传输,电压等级涵盖低压(1000V以下)、中压(1kV-35kV)和高压(35kV以上)等不同级别。根据应用场景和功能需求,还可进一步细分,像在城市地下电网,可能采用绝缘性能好、安全性高的交联聚乙烯绝缘电力电缆;而在企业内部供电的架空线路部分,钢芯铝绞线这种电力电缆比较常见。电力电缆常见于建筑、工业、能源输配等领域,是保证电力正常供应的关键部分。
通信电缆:其用途为传输各类通信信号,像电话、数据、图像等信号的传输都依赖通信电缆。在现代通信系统中,通信电缆起着不可或缺的作用。按照传输介质,可分为光纤通信电缆和铜缆通信电缆。光纤通信电缆使用光纤作为传输介质,具有高速、大容量、抗干扰能力强等多种优势,在长距离通信和高速网络建设中广泛应用;铜缆通信电缆则采用铜线为传输介质,适用于较短距离的通信传输,例如在局域网搭建和传统电话线路中经常使用。
控制电缆:专门用于传输控制信号,并且为各种设备和机器的控制系统供应电力。常见于自动化控制系统,例如在工业自动化生产线上,它能传输控制设备运行、停止等相关的信号。控制电缆多为多芯结构,能够同时传输多路信号,并且能够在一定程度上承受机械应力。例如在变电站中,控制电缆连接着各种控制和保护设备,保障系统的稳定运行。
火灾报警电缆:这类电缆用于连接火灾报警系统中的传感器、探测器、警报器等设备,主要发挥检测和报警火灾事件的功能。在建筑物的火灾自动报警系统中,火灾报警电缆确保了各个火灾探测和报警设备之间信号的准确传输,使在火灾发生初期就能够及时发出警报信号,提高火灾预警能力和安全性。
电气设备用电缆:主要用于连接各种电气设备,比如电动机、照明设备等,目的是为这些设备提供电力供应或者传输控制信号。不同电气设备的工作特点和电力需求决定了这类电缆的多样性。在家庭中,连接照明灯具、插座的电线就属于电气设备用电缆的范畴;在工业环境下,各类电机与控制柜之间连接的电缆也是此类型电缆的应用实例。
按结构分类:
裸电线:这种电线基本特征就是纯的导体金属,没有绝缘及护套层。例如钢芯铝绞线,常用于架空输电线路,是将电能从发电厂输送到遥远地区的重要导体;铜铝汇流排主要应用于开关柜等设备中,实现电路的连接和电流的汇集;电力机车线则专为电力机车供电而设计。此类裸电线加工工艺主要包括熔炼、压延、拉制、绞合/紧压绞合等3。
绕组线(电磁线):主要用于各种电机、仪器仪表等绕制电气装备用的线圈或绕组。按绝缘层所用材料、结构、耐热等级和用途等分类较为细致,例如可分为漆包线、纤维绕包电磁线、薄膜绕包电磁线和无机绝缘电磁线等不同种类。在电机制造过程中,绕组线的质量和性能直接影响电机的电气性能、效率和可靠性;同样在仪器仪表的电磁线圈部分,绕组线也是实现电磁转换功能的核心部件。
按绝缘状况分类:
绝缘电线:外层包裹绝缘材料,根据绝缘材料耐受电压能力不同各有其适用范围。常见的绝缘电线如布电线,主要用于日常电气设备和线路的连接,在交流电压450/750V及以下的动力装置、日用电器、仪表及电信设备上广泛应用。绝缘材料能够防止导体与外界接触,避免漏电事故发生,保障用电安全。
裸电线:前面提到没有绝缘层包裹的电线,虽其存在触电危险,但在特定环境如户外架空输电这种注重散热和降低成本的条件下被大量应用。例如在城郊、农村的架空输电线路,将裸电线架设在电杆上,利用空气作为绝缘介质,实现电能的远距离传输。
按电压等级分类:
低压电缆(电线):一般用于输送低电压(1000V以下)的电力,例如建筑物内部的电气布线。在家庭装修中,从配电箱到各个插座、灯具的连接电线基本都是低压电线,其电压和电流等级能够满足家庭电器正常使用需求,并且相对安全可靠。
中压电缆:可用于输送中等电压(1kV-35kV之间)的电力,如城市供电网中的配电线路。配电线路从变电站引出,将中压电能分配到城市各个区域,中压电缆在传输过程中能够有效降低电能损耗,适应一定范围的电力传输距离。
高压电缆:用于输送高电压(35kV以上)的电力,典型的应用场景为电力输电线路中的主干线。在跨区域的电能传输过程中,通过提高电压可以减少输电过程中的电流,从而降低线路损耗和提高输电能力,高压电缆在这个过程中起着至关重要的承载和传输电能的作用。
按导体材质分类:
铜质电线电缆:铜具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性,是电线电缆广泛使用的导体材质。在对导电性能、传输效率和安全性要求较高的场合,特别是在一些重要的电气设备连接线、小面积布线以及需要考虑柔韧性和使用寿命的环境下,铜质电线电缆更为适用。例如,在家庭的精细电器电路连接、计算机网络布线以及电子设备内部的电路连接。
铝质电线电缆:铝的导电性仅次于铜,且密度较小、价格相对便宜。在大规模、长距离的输电线路,以及一些对成本较为敏感的中低压电力传输和部分电气设备连接场景下经常使用。比如城市郊区的长距离架空输电线路,采用铝质导线能够在保证一定输电能力的同时,较大程度降低建设成本。不过,铝质导线相对铜质导线,在相同截面积下电阻略大,在一些对电阻损耗有严格要求的场合不适用。
二、常见电线电缆分类标准介绍
(一)按国内标准分类
中国电线电缆按用途分类:
裸电线:结构简单,无绝缘或护套层,主要用于架空线路或排线架等场景。如铝绞线,在农村、城郊等地的输电线路中很常见,既可以减小线路成本,同时又能满足架空输电的基本要求。其生产工艺集中在熔炼、拉制等方面,重点是对导体金属进行加工以达到所需的强度和导电性。
绕组线(电磁线):专注于在电机、仪器仪表等内部线圈或绕组的绕制。不同的绝缘种类、结构、耐热等级决定了电磁线的适用范围差异很大。例如漆包线在电机的定子绕组和转子绕组中广泛使用,充分发挥其绝缘、紧凑成型的优点,保障电机内部电磁场的有效产生和电能转换的高效进行;无机绝缘电磁线则可能在一些特殊高温、高腐蚀环境下的仪器仪表中应用,确保设备在恶劣条件下仍能稳定工作。
电力电缆:从绝缘类型及结构进一步细分,常见油浸纸绝缘电力电缆、塑料绝缘电力电缆和橡皮绝缘电力电缆等。油浸纸绝缘电力电缆由于其出色的绝缘性能,曾经在早期的电力输电中被广泛使用;随着技术发展,塑料绝缘电力电缆如聚乙烯绝缘电缆因为制造工艺简单、成本较低、重量轻、耐化学腐蚀等优点逐步占据主要市场;橡皮绝缘电力电缆则在一些有特殊柔韧性和防水要求的场合使用,像是连接移动设备的电源线等。中国对于不同电压等级的电力电缆都制定了详细的标准规范,从低压到高压,各个等级电缆的导体材质、绝缘厚度、外护套要求等方面都有精准的要求以确保安全传输电能。
通信电缆和通信光缆:通信电缆按照传输信号类型、使用环境等因素有多种分类。市内电话电缆主要服务于市内通信网络,满足城市内部的电话通信要求,其特点是线路相对较短、信号传输稳定,结构尺寸能较好适应地下管道或架空布线的要求;长途通信电缆(长途对称通信电缆、同轴通信电缆)用于较长距离城市之间的通信连接,需要考虑长距离信号衰减和抗干扰等复杂问题,同轴通信电缆在长距离高频信号传输中有独特优势,而长途对称通信电缆则更注重平衡对绞特性提升抗干扰能力;局用电缆则在通信局内作为设备间的连接电缆,对信号传输质量要求极高。通信光缆则利用光纤作为传输介质,单模光缆适合长距离、高速率、大容量的信号传输,如跨洋海底光缆通信;多模光缆主要应用于相对较短距离、较低速率但需求多信道的局域网络、企业内部网络等场景,中国对通信光缆和电缆的带宽、衰减、色散等性能指标都有严格的标准规范。
电气装备用电线电缆:根据产品使用特性分成多个小类。通用电线电缆满足一般电气设备的连线需求,如连接各种电器插座、小型家用电机的电线;电工设备和仪器仪表用电线电缆在专门的电工设备和高精度仪器仪表中使用,对电线电缆的导电性、电流容量、绝缘精度等要求更为严格;交通工具用电线电缆针对汽车、飞机、船舶等交通工具的特殊用电要求定制,这些电线电缆通常需要满足特殊的防火、防雷击、耐震动等条件。信号控制电缆主要传输控制信号,并保障在复杂电气环境中的信号真实性和稳定性;直流高压电缆主要满足直流高压输电系统中的电缆技术要求,如在一些特殊的工业直流输电工程、新能源(如太阳能)直流供电系统中的应用。
按型号编制区分电线电缆类型:电线电缆的型号通常由多部分组成,每一部分都代表不同的含义。
用途代码:如“K”表示控制电缆,通过这个代码可以初步判断电缆的使用领域和功能方向。不同的字母代表不同用途的电缆,这有助于在众多电缆类型中快速识别出用途类别。
绝缘代码:常见的“V”表示聚氯乙烯绝缘,“YJ”表示交联聚乙烯绝缘。它明确了电缆绝缘材料的类型,绝缘材料的性能直接影响电缆的耐压能力、耐候性和使用寿命等重要特性。
导体材料代码:“T”表示铜芯(通常铜芯的“T”可省略),“L”表示铝芯。这一代码指明了电缆的导体材质是铜还是铝,这两种材料在导电性、密度、成本等方面存在明显差异,使用者可以根据具体需求(如对导电性、成本、强度等方面的考虑)进行选择。
内护层代码:像“L”可能表示铝护套,如果在内护层使用铝等金属材质,可以起到加强保护和屏蔽的作用,防止外界因素对内芯线的干扰或侵害。
派生代码:这种代码包含特定功能或工艺等特殊标记,例如“ZR”代表阻燃型电缆,表示该电缆具有阻止火焰蔓延的能力,如果在防火要求较高的场所(如商场、数据中心机房等),选择带有这种标志的电缆可以降低火灾发生时电缆起火带来的危害。
外护层代码:例如“22”表示钢带铠装聚氯乙烯外护层,这层外护层可以增强电缆的抗压、抗机械损伤能力,如果电缆需要埋地铺设,钢带铠装就能防止如挖掘等外力破坏电缆的运行状态。
特殊产品代码:某些电缆可能因为特殊的应用需求而有特定的代码标记,例如在个别化工企业需要耐化学腐蚀能力强的电缆,这种电缆针对特殊化学物质耐受性可能有特殊标记,有助于在选型时快速定位符合需求的电缆类型。
额定电压等:电缆上标注额定电压表示可以安全工作的电压范围,如“0.6/1kV”,这个数值明确告知使用者电缆所能承受的电压上限和下限,保证在合适的电压环境下使用电缆,以免出现电压击穿绝缘层的危险情况。
(二)按国际标准分类
基于IEC(国际电工委员会)标准分类:IEC作为国际标准化组织,在电线电缆分类方面也有一套体系。IEC标准下,电线电缆也按照用途、材料、结构等常见因素分类。
按用途的宽泛分类:例如将电缆分为电力电缆、通信电缆、控制电缆等基本类别,与国内按照用途分类的框架类似,但在具体子类别的规定和技术要求上可能会有一些不同。比如电力电缆的电压等级划分上,IEC标准和中国标准可能因为电网系统的不同采用略有差异的数值定义。
材料与结构相关分类:IEC针对电缆的绝缘材料、导体材料等制定了相应规范,如在绝缘材料的耐热性能、电气性能指标方面定义通用的测试方法和等级标准。拿绝缘材料的耐热等级来说,不同的等级划分有助于国际电气设备制造商统一识别和选用满足其设备绝缘要求的电缆。在导体方面,国际标准对铜、铝等导体材质的纯度、导电率等也有规范,保障不同国家和地区生产的同类型电缆在导体性能上的一致性,方便国际贸易和设备的通用性。
UL(美国保险商实验室)标准分类特点:UL标准在美国以及其他一些美洲国家广泛应用。在电线电缆分类方面,UL更加注重产品安全性和实用性。
安全性能分类:UL标准对电线电缆的防火、防电击等安全性能规定严格。例如将电缆的防火性能分成多个等级,不同等级表示电缆在规定实验条件下的火焰蔓延速度、燃烧时间等指标,建筑设计师在选择电缆时,可以根据建筑防火要求明确适用于不同区域(如楼梯间、电气室等)的电缆防火等级。对于防电击性能,UL标准强制要求电线电缆使用时必须达到一定的绝缘电阻最小值,以确保无论是在日常生活、工业生产还是其他用电场景下都能有效防止触电事故发生。
考虑不同应用环境分类:UL标准会根据具体应用环境对电线电缆进行分类,如针对潮湿环境、高温环境、危险区域(易发生爆炸等危险的区域,如石油化工企业内的特定区域)等分别有预定义的电缆类型。像在危险区域使用的电缆,UL标准要求电缆外层护套必须具备特殊的防爆、抗腐蚀等性能,同时可能会规定专用型号表示这种电缆。这样的分类方式能保证电线电缆在不同特殊环境下安全可靠运行,是对复杂多元的终端使用环境的有效应对。
三、电线电缆分类的相关规定
(一)国内电线电缆分类相关规定
国家强制标准和行业标准:
GB(国家标准):在中国,电线电缆生产需严格遵守国家标准。如GB/T12706.1-2002规定了电压等级为0.6/1kV的辐照交联电力电缆的标准;中压交联聚乙烯绝缘电力电缆(电压等级:6/6kV-26/35kV)则执行GB/T12706.2-2002标准。这些标准规范从电缆的基本性能要求、生产工艺到检验检测等多个方面进行细致的规定,确保电线电缆产品的安全性、有效性和可靠性。对于电线电缆的电气性能方面,标准规定了绝缘电阻的最小允许值、电缆在不同电压等级下的载流量等关键指标,如果绝缘电阻低于标准值,容易导致漏电甚至电气安全事故;载流量的规定则能指导电气工程师选用合适截面的电线电缆,防止电缆在实际使用过程中因为电流过大而过载发热引发危险。
行业标准和规范:除了国家标准,电线电缆行业也有相关的行业性标准补充和细化国家标准。例如在某些特种电线电缆(如矿用电缆、船用电缆)生产领域,行业标准会重点关注这些电缆在特殊使用环境下的特殊性能要求。矿用电缆由于在井下工作,受到瓦斯、煤尘爆炸危险和潮湿环境影响,行业规范会规定其特殊的防爆、阻燃、耐潮等性能指标;船用电缆则会因为在航海环境的需要,规定其耐盐雾、防水密封等方面的特殊要求,从导体、绝缘、护套等不同的组成部分到成品电缆的性能测试等方面都有详细规定。这些标准有助于加强整个行业产品质量的统一性、提高对不同应用环境下的适用性。
质量监督与认证要求:
质量监督体系:中国有完善的电线电缆质量监督体系。生产企业需接受定期和不定期的产品质量抽检。质量监督部门会检查产品的各项指标是否符合国家标准和行业标准,包括原材料的质量、生产工艺过程的规范性以及成品的性能指标等方面。例如对电缆原材料中的铜材、绝缘塑料等材料的纯度、力学性能等进行抽检,如果发现生产中使用劣质原材料或者偷工减料提高生产效率降低成本,将会依法进行处罚并要求企业整改。
强制认证要求:部分电线电缆产品需要进行强制认证,例如CCC(中国强制性产品认证)。只有通过CCC认证的电线电缆产品才能在市场上销售。CCC认证通过对电线电缆的产品标准、技术规范进行检验,如对电线电缆产品的绝缘塑料的厚度、阻燃性、导体的直流电阻等多项指标进行测试,合格后方可发放认证证书,这一措施有效保障了市场上销售的电线电缆产品符合基本的安全和质量要求。
(二)国际电线电缆分类相关规定
IEC(国际电工委员会)标准规定及影响:
通用性标准:IEC的标准在国际上广泛被认可并采用,为各国电线电缆分类和生产提供通用性的指导框架。IEC标准对电线电缆的基本分类原则与国内标准有相似之处,也按用途、材料、结构等维度进行分类规定。其电气性能规定,如电压等级的分类定义、绝缘性能的量化标准等为国际贸易和电气设备跨国使用提供了便利。举例来说,对于电压等级标识在不同国家生产的相同电压等级的电气设备和电缆在统一定义下就能方便匹配,减少因标准不同造成的使用误解和设备不兼容。
国际认证体系关联:许多国际认证体系与IEC标准紧密相连。一些电气设备出口到国际市场时,需要按照IEC标准进行检验和认证。例如,出口到欧洲的电线电缆产品,通常需要符合IEC标准基础上的欧洲特定安全、环保、性能等多方面的要求以及CE标志相关的认证内容。这种基于IEC标准并延伸到特定区域标准的认证模式有利于国际贸易秩序的规范,保障产品在目标市场的质量和安全性合规。
其他国家和地区特殊规定示例:
美国标准:除了上述提到的UL标准外,美国还有其他的相关国家和地方标准。例如在消防方面,某些州和地方可能根据区域的特殊危险等级(如容易遭受地震、火灾频繁地区)对电线电缆防火性能规定特殊的要求,要求在建筑物内使用的电缆产品必须通过本地的专项防火测试标准,这些测试标准可能比UL标准或者IEC标准在防火性能要求方面更加严格。
欧洲特定国家(如德国)的环境法规要求:德国注重环保要求,电线电缆的生产和使用也不例外。德国的环保法规要求电线电缆产品在整个生命周期内(生产制造、使用、废弃处理)对环境影响最小化。在生产过程中会限制某些有害物质的使用,如要求减少或禁止铅、汞、镉、六价铬等重金属以及某些有害阻燃剂的使用;在废弃处理方面,鼓励或要求电线电缆生产企业建立回收处理机制,以实现电缆材料的循环利用,减轻对环境的污染,同时确保电线电缆在使用期间不释放对环境有害的物质。
四、不同类型普通电线电缆的区分标准
(一)电力电缆的区分标准
电压等级区分:
低压电力电缆(1000V以下):主要应用于低电压电力传输的场合,如建筑物内部的配电网。低压电缆的绝缘层厚度相对较薄,因为其较低的工作电压对绝缘性能要求相对稍低。在住宅或商业建筑中的电气布线如照明、插座线路中,一般使用低压电缆。这种电缆如果工作在1000V以上电压时,其绝缘层可能会被击穿,造成漏电危险。
中压电力电缆(1kV-35kV):在城市供电网中的配电线路比较常见。和低压电缆相比,中压电缆的绝缘层要厚实一些,能够承受中等电压等级。而且中压电缆在电缆结构、生产工艺和电气性能测试等方面要求更高,因为一旦出现故障,影响范围相对较大。例如,在从变电站向城市某个区域分配电能的线路中,必须使用中压电缆,以确保电能稳定传输并保障人员和设备的安全。
高压电力电缆(35kV以上):用于电力输电线路中的主干线,如跨越区域的电力传输线路。高压电缆的绝缘要求非常高,往往采用特殊绝缘材料或者多层绝缘结构,护套也更为坚固耐磨。这是由于高电压等级下,电缆内部电场强度很高,需要很强的绝缘性能、耐电晕性能以避免电能从导体向外的漏电释放或者电晕放电。生产高压电缆的工厂需要具备先进的生产设备和高精度的检测仪器,确保成品能安全可靠在高电压环境下工作。
绝缘材料区分:
油浸纸绝缘电力电缆:绝缘部分由油浸纸构成。这种电缆的电气绝缘性好、耐热性较高,曾经在早期的电力传输系统中占据主导地位。但是,这种电缆存在一些缺点,如在运行中有渗漏油的可能、对敷设环境有一定要求(如有的类型不能倾斜度太大敷设以防漏油)、生产过程相对复杂等,目前应用范围部分被塑料绝缘电缆取代。但在一些老的变电站或部分工业环境下仍可能在使用。
塑料绝缘电力电缆:包括聚乙烯(PE)、交联聚乙烯(XLPE)绝缘等类型。聚乙烯绝缘电力电缆价格相对便宜、制造工艺简单、重量较轻、耐化学腐蚀性能较好;交联聚乙烯绝缘电力电缆在保留聚乙烯优点的基础上,通过交联技术提高了电缆的耐热性、机械性能和电气性能,是目前应用最广泛的电力电缆类型之一。特别是在城市电网和中高压输电工程建设中,交联聚乙烯绝缘电缆占比很高。
橡皮绝缘电力电缆:采用橡皮作为绝缘材料,具有很好的柔韧性、防水性以及较好的耐曲挠性能,适合在需要移动或者环境较恶劣需防水的用电器设备中的电力连接。例如在可移动的电动工具、大型电机连接等场合,橡皮绝缘电缆应用较多。
电缆结构区分:
单芯电缆:内部仅有一根导电线芯,常用于直流输电或三相交流输电中的一相输电系统,比如一些高压直流输电工程。单芯电缆采用大截面导电线芯,可有效传输大量电力,不过单芯电缆在敷设时需要注意避免和磁性介质(如铁磁管道)近距离平行敷设,防止因电磁感应产生涡流增加电能损耗。例如在一些海底电缆直流输电项目中,单芯电缆发挥着重要作用。
多芯电缆:线芯数量有两芯以上,如常见的三芯、四芯电缆等。在交流输电场合下可以一次性传输多相电(如三芯电缆传输三相交流电)。多芯电缆在结构上更紧凑,适合在建筑物内部、地铁站内等场所布线,而且由于多芯电缆一次性敷设就可以传输多相电能,可减少布线空间和施工工作量。并且多芯电缆的成本相对多根单芯电缆来说可能更有优势。
(二)通信电缆的区分标准
传输介质区分:
光纤通信电缆(光缆):以光纤作为传输介质,具有独特的优势。光纤由玻璃或塑料制成,芯径非常细小。其传输的是光信号而非电信号,由于光信号的极高频率,可以实现高速、大容量的数据传输。单模光纤的传输速率高、传输距离远,用于长距离通信和骨干网络建设(如国家之间、城市之间的通信骨干网络);多模光纤可同时传输多个光信号模式,相对而言传输距离较短、速率稍低,但多个光信号并行传输丰富了带宽资源,适合在企业内部网络、局域网络如校园网、办公网络等场景。此外,光纤具有抗电磁干扰能力强、保密性好等优点,因为光信号传输不受外界电磁信号干扰,也不会产生对外的电磁辐射影响周边设备,在一些对信号保密性要求较高的场所如军事通信、金融数据传输网络中广泛应用。
铜缆通信电缆:以铜线为传输介质,根据不同的结构和应用场景又分为多种类型。例如,同轴电缆的中心是铜芯导体,外层有绝缘层、屏蔽层和护套,多用于有线电视信号传输、早期的计算机网络连接(如曾经的以太网标准采用的粗同轴电缆和细同轴电缆)等,具有较好的抗干扰性,能使信号在较远的距离稳定传输。双绞线由两根绝缘铜导线按一定绞合规则组成,在数据通信领域广泛应用,特别是普通的电话网络、局域网布设(如五类线、六类线等都是双绞线)。双绞线通过两根线绞合可以有效减少外界的电磁干扰影响,并且不同类别的双绞线在传输速率、带宽等方面有不同性能。
传输信号类型和应用区分:
市话电缆(市内电话电缆):用于市内电话通信,结构上为多对双绞线绞合在一起,外面包裹绝缘、屏蔽和护套材料。设计目标是满足市内短距离、小容量的语音通信需求,所以其信号传输频率范围、带宽等性能指标主要适应传统语音通信频段。而且由于使用场景主要是在城市地下管道、楼内分布等较近距离的区域,对电缆直径、重量等方面要求适合这种能够方便敷设、节约空间的条件。
长途通信电缆:既有对称通信电缆也有同轴通信电缆,用于城市之间或者较长距离的通信传输。长途对称通信电缆结构上通常是多个线对集体成缆,并注重对线对之间的对称性来提高整串电缆的抗干扰能力,适合较低频率、较大功率信号的长距离传输例如传统长途电话模拟信号传输;同轴通信电缆则是在较高频率范围内实现长距离高频信号传输,如电视信号的远距离传输、早期的广域网数据传输等。长途通信电缆相比市话电缆而言,在信号衰减控制、屏蔽外界干扰的能力上要求更高。
(三)控制电缆的区分标准
按控制信号特性区分:
普通控制电缆:传输一般控制信号,信号的电压和电流等级相对较低,主要用于一般的工业设备、建筑物内的自动化控制系统等。这些场合下,控制信号不需要远距离传输或者不需要承受很高的电磁干扰,如一些简单的工业自动化生产线中控制电机启动、停止的信号传输,或者建筑物内空调系统的温湿度传感器与控制单元之间的信号传输,使用普通控制电缆就可以满足基本需求。
屏蔽控制电缆:当需要传输比较敏感的控制信号,特别是在电磁干扰环境非常强的情况下(如高压变电站内、大型工业炉附近等存在高电磁辐射场的区域),就要使用屏蔽控制电缆。这种电缆在普通控制电缆的基础上增加了屏蔽层,可以是金属丝编织的屏蔽层或者金属带绕包的屏蔽层。屏蔽层能够有效抑制外界电磁场对控制信号的干扰,同时也可以防止电缆内部的控制信号向外辐射干扰其他设备。例如在一些高精度的自动化仪器设备控制系统中,微弱的控制信号如果受到外界干扰就可能导致设备误操作,此时就需要屏蔽控制电缆来保证信号传输的准确性。
按芯数和功能区分:
多芯控制电缆:具有多芯线结构,目的是为了传输多路不同的控制信号。例如在一个复杂的工业自动化系统中,可能需要同时传输设备的启动/停止信号、速度调节信号、故障反馈信号等多种功能信号,这时多芯控制电缆就可以将这些信号同时在一条电缆中传输,减少布线复杂性并且降低系统的整体成本。多芯控制电缆的每根芯线都有其特定的功能标识或者编号,方便在连接设备时正确对应信号线路。
功能专一型控制电缆:有些控制电缆是专门为某一种特定的设备或者功能而设计制造。例如电梯控制电缆,这种电缆根据电梯控制系统的特殊需求,集成了电梯运行过程中如轿厢位置信号、门机控制信号、安全锁信号等特定功能的信号传输线路,还考虑到电梯运行频繁的特点在电缆结构上增强柔韧性、在抗干扰方面进一步优化,以确保电梯能安全高效地运行。
根据电气设备功率区分:
大功率设备用电缆:为大功率电气设备供电的电缆需要有较大的导电截面以满足高电流承载能力。例如为大型电动机供电的电缆,由于电动机功率大、消耗电流高,需要选用可以承载较大电流且具有低电阻损耗的电缆以确保电能高效传输到电机,防止电缆在大电流通过下由于发热(遵循焦耳定律Q=I²Rt,电流大、电阻大则发热多)过多而引发安全风险或者电能浪费。而且大功率设备用电缆一般可能需要具备更好的绝缘性能,因为大功率设备运行时可能产生较高的电压波动或者电磁场变化对电缆绝缘等性能提出更高考验。
小功率设备用电缆:对于小功率设备,如普通照明灯具、小型电风扇等设备,其功率较小、消耗电流低,通常可以使用导电截面相对较小的电缆。这些电缆在满足设备基本供电需求的同时更加关注安装方便性、柔韧性和成本经济性等因素。小功率设备用电缆在正常使用条件下产生的热量非常少,所以绝缘等性能要求虽然不能降低但相对大功率设备所用电缆来说可以将一些性能余量控制在合理范围内。
按使用环境和设备需求区分:
室内电气设备用电缆:主要满足室内设备的安装和使用需求。由于室内环境相对较为稳定,没有恶劣的自然条件如强风、暴雨、日晒等,电缆结构主要关注满足室内布线规范要求(如符合防火、美观、便于穿管等需求)。例如室内照明布线电缆要求柔软性好以便于在墙体和天花板内穿管敷设,并且绝缘皮颜色和安全性能严格按照室内电气安全规范来设计,常见的三芯插头插座连接电缆就是典型的室内用电设备连接电缆。
室外电气设备用电缆:受到户外环境的影响,如雨水、紫外线、温度变化等,室外电气设备用电缆在绝缘材料、护套材料等结构上会采用更耐用、防护性能更好的材料。比如在露天安装的大型广告牌照明灯具的供电电缆,不仅要具备防水防潮性能,而且在耐候性(如温度变化导致的材料伸缩、紫外线照射产生的老化等)方面要有良好的抵抗能力。同时为了防外力破坏,可能采用铠装电缆(如钢带铠装或钢丝铠装)提高电缆整体机械强度。
特殊环境要求电气设备用电缆:在一些特殊环境下(如化工企业、矿井、船舶、航空航天等),电气设备用电缆需要满足特定的环境要求。如在化工企业,电缆需能抵抗各种化学腐蚀物质,避免电缆外皮、绝缘材料被腐蚀破坏导致安全事故;矿井中的电缆就要考虑防火、防爆、防潮和抗拉伸(因为有的矿井巷道存在一定坡度和空间限制可能在敷设电缆时存在一定张力作用在电缆上)等特殊性能;船用电缆要能在潮湿、高盐雾的海洋环境下工作,并具备一定抗生物侵蚀能力;航空航天环境中的电缆不仅要满足在高空低气压、剧烈温度变化等特殊气象条件下的正常性能发挥,而且对电缆材料轻重量、高可靠性等方面也有极高要求。
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