线缆知识

电线厂Cable基础知识讲座一、电线电缆简介•电线系指构造简单而且芯数较少的传电线材。•电缆系指多重绞合，制造工艺复杂，或芯数较多的传电线材。•电线及电缆二者区分并不严格，通俗地讲，只要能传送电力或信号的有形线材，都可以称之为电线电缆。2.电线电缆的发展•电线电缆的发展，主要涉及绝缘材料与导体的发展。绝缘材料由最原始的裸线漆包线橡胶线塑料线合成材料线;逐步发展到目前的各类线缆。导体也相继有白金铜铝光缆等等。三、电线电缆的分类•依日本电线工业协会1977年对电线电缆的分类为:1、裸线2、卷线3、通讯电缆4、电力电缆5、被覆线.•1.裸线----顾名思义，不具绝缘材料，主要传导材料为:金、银、铝、铂等等。•2.卷线----类似目前有线电话听筒线,CE厂的汽车充电器线。•3.通讯电缆----主要用在通讯方面的电线电缆，电话线显然是个最明显的例子。•4.电力电缆----一般为高压传电线。•5.被覆线----一般为低压传输电线。•电线电缆大致可以分为上述五大类。但依据具体的材料、形状、构造、用途的不同又可以分為PUCABLE、PVCCABLE、圆线、扁线、MOUSECABLE、警报用电线等等，四、电线电缆的制作及工序简介•炼铜→伸铜(伸线)→制粒→线缆加工→组装加工•1.炼铜目前工业应用阴极电解铜法炼铜。•2.伸铜(伸线)•2.1铜线分類:1.裸铜2.镀锡铜•裸铜柔软,电阻小,对bending有好处;•镀锡铜容易焊接,且不容易氧化.•2.2伸铜分为三个阶段：粗伸(8.0→3.2~2.6mm)、中伸•(3.2~2.6→1.2~1.0mm)、细伸(1.2~1.0→0.08~0.05mm)•3.制粒:配方和配色.•4.线缆加工:绞线，绝缘，集合(包带、填充、地线)，缠绕(编•织)，外被，包装(裁条、卷装、轴装)•5.组装加工(烤线,绑线,焊接,成型,打端子,穿housing,测试,目视,•包装等工序).五、电线电缆相关规格描述•1.电线电缆的规格描述.•例:UL272528AWG(7/0.127AS)×6C+E+A+B•12345678910•1.---表示UL安规.•2.---表示AWG(AmericanWireGauge美国线规)数,AWG数的选用可参考附件一,二.•3.---表示导体购成,此条导体由7股细铜丝组成.•4.---“/”表示7股细铜丝是绞合在一起,“×”则表示7股细铜丝是直放在一起。一般而言，电话线导体直放的多.•5.---表示铜丝单线径是0.127mm.•6.---“A”表示裸铜线(“T”表示镀锡线)，“S”表示细铜丝绞合.•7.---“C”(core)表示芯数.•8.---“E”(earth)表示地线.•9.---“A”(al/mylar)表示包铝薄麦拉带(“P”表示包纸).•10.---“B”(braid)表示编织(“S”(spiral)表示缠绕).六、导体相关知识•6.1.绞距(Pitch)、捻入率的概念•*.线材之铜导体一般都是由若干股细铜丝绞合而成的，导体绞合有两种方式:同心绞和束绞。在了解它们之前，我们先了解一下绞距之概念。学过工科的同仁清楚螺杆中有螺距的概念，学过理科的同仁清楚波长之概念，绞距与螺距、波长相似，在平面上也是具有相同性质两点之距离。如下图示:•一般而言,绞距较小Binding效果较好,但绞距越小价格越贵.•*.显然，相同规格之导体，绞合之细铜丝要比直放之细铜丝长。这里就存在捻入率的概念。我们用导体之长度乘上一个系数K(一般K取1.02,大于61根时取1.03)，就得到绞线的实际长度,这里K就是捻入系数。六、导体相关知识•6.2.导体绞合外径的计算•精确计算各材料的用量，这对一个工厂效益来说是非常重要的。因此，导体绞合外径的计算就有必要了。无论是导体还是芯线都存在两种绞合:同心绞、束绞。名副其实，同心绞是指以一条或多条铜单线为中心，在其周围各层以左右交互之方向绞合。每层的单线总数均比其内一层多6条(条数为3n(1+n)+1)。束绞是将所有单线，依同一方向绞合。其他还有复合绞等等。当导体股数(芯线条数)为7、19、37、61、95并绞合时，为同心绞(条数为3n(1+n)+1);其余股数(芯数)为束绞。导体绞合外径的计算公式如下:•同心绞绞合外径D=(1+2n)×dn为导体自内到外的层数;•束绞绞合外径D=√N×1.155×dD为绞合外径;N为导体股数;值得一提的是,芯线绞与导体绞是相同原理，但芯线绞我们称之为芯线集合,下面介绍一下层心径的概念，层芯径为绞合外径-单线径,如下图示(D’即为层芯径):七、常用的绝缘材料及特性•常用到的绝缘材料有:•PP(Polypropylene)材料--较亮，较硬，燃烧平稳，无太多的烟尘，有下滴现象。价格较低,比重:0.91。•SR-PVC(SemiRigid-Polyvinylchloride)材料--较暗，较软，燃烧有大量的烟尘。价格较贵,比重:1.45。•PE(PolyEthyleneResin)材料—很亮，较软，较难加工，燃烧无下滴现象。价格较贵,比重:0.93。•本厂生产的一般电话线所用到的绝缘材料为PP材料再加上EVA，重量比为10:1，而鼠标料通常用SR-PVC材料。对塑料材料而言，无论绝缘材料还是线材外被材料都有一些重要的机械特性、化学特性等等,这可以参考《化工词典》。比重在电线电缆设计中也很重要，他直接影响到用量的多少.八、集合相关知识•*.构成:具体之集合构成,需从内到外一一列出.•例如:4C+F+E+A表示4C+填充+地线+铝箔集合.•*.绞距:需依如下规定订定集合绞距.•UL:集合之层芯径*35(参考值),须参照各种不同UL•标准规定订定.•NonUL:集合之层芯径*40(参考值).•特殊要求:视具体情况而定.九、包带及包带材料相关知识•9.1.选用包带之原因•1.使线材成圆柱状(有的芯线不需要总绞，外面纵包一层包带);•2.防止线材松散;•3.遮蔽，使信号不受干扰;•4.在导体与遮蔽线之间起绝缘作用;•9.2.包带材料•1.Al-mylar(ρ=1.8721.9),2.麦拉带(ρ=1.4)•3.棉纸带(ρ=0.8)•除了以上三种包带材料外还有铜箔(ρ=8.89)，PE带(ρ=0.93)，•发泡PP带等等。九、包带及包带材料相关知识•9.3.包带方式•包带方式分纵包和横包，横包又分卷包和斜包两种方式。如下图中示:•纵包用在扁平线材和芯线不需要总绞的场合，横包柔软度较好;纵包柔•软度较差。•选择带宽:卷包时w=3D，斜包時w=4～5D，并可参考公司采购之包带•材料宽度(w为带宽，D为包带前线材外径，又称包带下径)。包带重迭•度取决于线材直径，一般来说，不超过1/4圆弧长。•十、缠绕与缠绕相关知识•前面已经提到过缠绕与编织的共同作用是遮蔽，对外界电磁波产生隔离作用;保证内部信号的不受干扰，同时如果缠绕与编织接地的话，内部信号也不会泄漏。•10.1.缠绕有关计算•缠绕所需条数(N):•N=(D×/d)-3={[(D1+d)×]/d}-3•式中:D---层心径(mm)，d---缠绕铜线径(mm)，D1---缠绕下径，3是经验值，保证缠绕后的线材外表美观，否则由于缠绕铜线挨得比较紧密而容易出现交错现象，导致押出的线材外表面出现疙瘩，起伏不平。•缠绕表示方法•例如:32/0.1TPOC.=85%•ABC•说明:A.表示缠绕条数;•B.表示缠绕铜丝为0.1mm镀锡铜线;•C.表示缠绕遮蔽率(缠绕所用条数与理论值的比值的百分数).十、缠绕与编织相关知识•10.2.编织制程•编织机规格,目前电线厂有16锭、24锭两种美式编织机，•通常编织的构成方式用这种表示方法:•例如:16/5/0.1T8目•ABCD•说明:A.表示锭数，“16”表示16锭编织机;•B.表示每锭上导体股数;•C.表示编织铜线的单线径及材质;•D.表示编织目数.•股数与目数不可以任意变得过大或过小，但还是可以变化。若要达成相同遮蔽率情况下,可以增加目数，减少条数，同时编织的速度相应降低。十一、外被及相关知识•11.1.外被材料•本厂常用的外被材料有:•PU(polyurethane)材料:弹性好，耐磨，价格比PVC贵，火烧有刺激性气味;•PVC材料:色泽较暗，弹性比PU材料要差，火烧有臭味。本厂PVC料使用比较广泛，常用的有键盘线、鼠标料、充电器等等。(本厂所用PVC材料均为低毒之材料)•TPR材料:弹性好，耐磨，价格与PU相当，较硬，火烧有刺激性气味;•外被材料除以上常用的几种外,仍有橡胶,TPE等材料同样可以作被复用，外被材料各项物理性能与化学性能请查阅《化工词典》.十一、外被及相关知识•11.2.外被押出:•本厂外被押出方式一般有:•充实押出---即芯线直接经外被押出成型，不经过包带、编织之类的•加工。如电话线;•编织押出---实际上是半管状押出，半成品线材在编织(或缠绕)后外被•押出，如USBCABLE;•管状押出---有专用的押出模具，押出的外被形状成圆管状，如网络•线，•如下图示三种押出线材截面图:THEEND!TKS!