電纜,是連接兩個設備傳輸電信號的組件,由兩條或更多的導線粘合、扭曲或編織在一起形成。電纜的用途廣泛並且每個用途都需特製,它的功能大至傳輸電能、電信號和實現電磁能轉換的線材產品。
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電力纜通常由傳輸電力或電信號的纜芯和起到保護、絕緣作用的護套組成。只含有一條纜芯且直徑較細的電纜通常被稱為電線。而沒有絕緣護套的電線,被稱為裸線。電纜中的纜芯由導電性能良好的金屬材料製成,通常使用導電性能良好的銅或成本較低的鋁。
1836年世界上製造出第一根銅線外用橡皮帶包紮的低電壓(600伏特以下)電力用電線。
電纜用金屬材料
金屬種類 | 電阻率(20°C) | 電阻溫度係數(20°C) | 備註 |
---|---|---|---|
銅 | 1.678×10-8 Ω·m | 0.0039 | 導電性僅次於銀,導熱性僅次於金、銀;抗腐蝕,無磁性,塑性好,易於焊接,用途廣泛。銅合金主要為提高銅的耐磨性,耐腐蝕性及機械物理性能。 |
銀 | 1.59×10-8 Ω·m | 0.0038 | 金屬導電性及導熱性最高,具有良好的耐腐蝕性及耐氧化性,易於焊接;主要用於鍍層和包複層;主要用做耐高溫線及(註:依照集膚效應原理)用做高頻通訊電纜導體。 |
鋁 | 2.82×10-8 Ω·m | 0.0039 | 導電性僅次於銀、銅、金;導熱性好,耐腐蝕性好,機械強度一般,塑性好,比重小。缺點是抗拉強度低,不易焊接。鋁合金主要為提高鋁的機械強度,耐熱性及可焊性。 |
金 | 2.44×10-8 Ω·m | 0.0034 | 用做耐高溫線。 |
鎳 | 6.99×10-8 Ω·m | 用做耐高溫線。 | |
鐵(不銹鋼) | 1.00×10-7 Ω·m (7.40×10-7 Ω·m) | 0.005 | 常作複合導體的加強材料,如鋼芯鋁絞線,銅包鋼,鋁包鋼線等。 |
鋅 | 6.02x10-8 Ω·m | 用做鋼絲/鋼帶/鐵導體的鍍層,用以防腐蝕。 | |
錫 | 1.09×10-7 Ω·m | 用做鋼絲/銅線的鍍層,用以防腐蝕,並有利於銅線的焊接。 |
應用類別
種類
電線電纜按照有沒有絕緣層可以分為裸導線和絕緣導線
- 裸導線:只有導體的部分,沒有絕緣層和保護層的導線。裸導線按照不同的形狀和結構可以分為
- 圓單線:主要用於電線、電纜的導電線芯,或是直接用於架空的通信廣播線等。
- 軟接線:主要用於電動機、電器的電刷連接線,移動式電器的連接用線等。
- 型線:指橫截面不是圓形的裸導線,主要用於安裝配電設備及其他的電工製品。
- 絞合線:由多股裸導線絞合在一起製成的,比較軟,但有強度。主要用於架空線路的連接。
- 絕緣導線:由導電線芯、絕緣層和保護層組成,導線線芯有單芯、雙芯、三芯和多芯等幾種。又可分為:
- 電磁線
- 電氣設備用電線電纜
- 電力電纜
- 通信電線電纜
高壓電纜結構
- 導體層
- 依材料分類:銅導體、鋁導體
- 依結構分類:無分割導體、分割導體(英文:milliken conductor 或 segment conductor)。不論導體有無分割,導體層都是由多根細導體絞線而成。
- 絕緣押出層
- 金屬層
- 被覆層
- 鎧裝
相關組織與標準
- 中華民國國家標準(CNS)
- CNS 670 鍍錫軟銅單電線
- CNS 672 鍍錫軟銅絞電線
- CNS 679 600V聚氯乙烯絕緣電線
- CNS 689 塑膠絕緣電線電纜檢驗法
- CNS 1364 裸軟銅單電線
- CNS 1365 裸軟銅絞電線
- CNS 2655 交連聚乙烯絕緣聚氯乙烯被覆電力電纜
- CNS 3301 600V聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯被覆電纜(VV)
- CNS 11174 耐燃電線
- CNS 11175 耐熱電線
- 美國國家標準協會(ANSI)
- ANSI C2 國家電機安全法規
- 美國材料和試驗協會(ASTM)
- ASTM B3 軟或軟化銅電線
- ASTM B8 同心層銅導體絞線、硬、中硬及軟抽銅
- ASTM B33 電機用鍍錫軟銅或軟化銅線
- ASTM B189 電機用鍍鉛及鍍鉛合金軟銅線
- ASTM E622 實心材料燃燒時釋放煙濃度試驗
- ASTM D2863 測量可維持塑膠如同蠟燭燃燒狀況所需氧氣指數最低氧氣濃度
- 絕緣電纜工程師協會(ICEA)
- 國際電工委員會(IEC)
- IEC 60331 電纜之防火特性
- IEC 60332 測試電纜線在火中之狀態
- IEC 60332-1 一條垂直的絕緣導線或電纜上測試
- IEC 60332-3 成束導線及電纜 B 類測試
- IEC 60540 電纜、電線之絕緣及被覆試驗方法
- IEC 60754 電纜燃燒時釋放氣體之試驗
- IEC 60840 30kV~150kV 陸纜系統之絕緣押出及其配件之測試方法與要求
- IEC 62067 150kV~500kV 陸纜系統之絕緣押出及其配件之測試方法與要求
- 電氣電子工程師學會(IEEE)
- IEEE 383 CLASS IE 電纜現場接續、連接,以供核能發電廠之型式試驗
- 日本產業規格(JIS)
- JIS C3102 軟銅線
- JIS C3105 硬抽銅絞線
- JIS C3307 600V聚氯乙烯絕緣電線(IV)
- JIS C3401 600V控制電纜
- JIS C3605 600V交連聚乙烯絕緣電纜
- 美國電氣製造商協會(NEMA)
- 國際大型電力系統理事會(CIGRE)
- CIGRE TB303
- CIGRE TB490 含絕緣押出之30kV~150kV長距離海纜測試建議
- CIGRE TB623
- CIGRE TB722
- 美國消防協會(NFPA)
- NFPA 70 美國國家電機法規
參見
參考文獻
外部連結
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