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        電線電纜的計量規劃環保考量基本概念


         

        一.用量核算簡介

        二.常用導體介紹

        三.常用電纜塑料資料介紹

        四.電纜塑料資料規劃環保考量

        用量核算簡介的基本概念:

        (1)工程師在做BOM(Bill Of Material)資料表時,需核算每一種資料的用量,電線是以一千米(1KM)為單位量.

        (2)用量來歷:(a)實踐稱重(b)核算所得

        (3)核算用量M=ρ V

        ρ------表明密度,詳見后附之匯總表.因不同廠商不同類型的同種絕緣料,其密度有或許不同.故此匯總表作為參閱,必要時請與供貨商或單位主管再承認,以確保用量核算的準確性.

        V ------表明體積=截面積*長度(1KM),用量單位為KG

        4)單芯導體截面積=π(導體OD/2)2=導體OD2*0.7854

        多芯導體絞合截面積= n*導體OD2*0.7854

        注:n為導體條數

        單芯絕緣截面積=

        π(芯線OD/2)2-導體絞合截面積-6*(√3/4導體OD2-π/8*導體OD2)

        注:(a)假定導體條數為7

        (b)6*(√3/4導體OD2-π/8*導體OD2)為導體間之距離面積,

        其原理推導請見下一頁

        (c)對絞或絞合芯線核算分量時要乘以絞合系數1.02

        (d)用量核算時以SPEC中心值去核算.

        (5)當實踐用量超越BOM表用量的+/-3%時,則要提ECR批改.

        6*(√3/4導體OD2-π/8*導體OD2)由來

        1.先核算出圖示三角形面積=1/2*底*高 /而底=銅線OD /高=√3/2銅線OD

        三角形面積=1/2.銅線OD.√3/2銅線OD=√3/4銅線OD2

        三角形中三個扇形面積=3*1/6 π(銅線OD/2 )2=π/8*導體OD2

        導體間之距離面積=6*(三角形面積-三個扇形面積)=6*(√3/4導體OD2-π/8*導體OD2)

        比重(specific gravity或稱為relative density)界說如下:

        密度與比重的數值是持平的.

        以下是測比重的常用辦法:天平法

        取10英吋外表皮,先稱出在空氣中的質量,然后用小錘和金屬絲使試樣徹底浸于水中,再次稱量.算出比重.

        比重 =空氣中的分量/空氣中的分量-水中的分量

        = a/[(a+w)-b]

        a = 試樣在空氣中的質量

        b = 試樣和小錘(若被運用)在水中的質量

        w = 徹底浸沒的小錘(若被運用)和部分浸沒的金屬絲

        質量

        裸銅 BC(Bare Copper)

        (1)耐熱150oC MAX,導電率約=98%,抗張275MPA,伸長率15%MIN,比重8.89,不含任何其他金屬合金或鍍層的純銅導體.

        (2)長處:單價低,導電率高,電阻低

        (3)缺陷:易氧化

        鍍錫銅 TC(Tin-Coated Copper)

        (1)耐熱150oC MAX,導電率約=94%,抗張275MPA,伸長率10%MIN,銅外表鍍上一層錫,以避免銅導體氧化或微酸腐蝕 (硫酸.醋酸)并添加焊接性.

        (2)鍍錫絞線TSC可分為

        (a)先鍍后絞簡稱鍍絞:銅線鍍錫后絞合

        長處:鍍錫較易,本錢較低

        缺陷:絞線較簡單鬆開

        (b)先絞后鍍Top-Coating:裸絞銅先絞合后,再在表層鍍上一層錫

        長處:鍍錫較易,本錢較低

        缺陷:鍍錫較困難,易有錫球,本錢較高

        鍍銀銅 SCC(Silver-Coated Copper)

        (1)銅外表鍍上一層銀.添加傳輸效果,減低衰減.耐熱200oC MAX,高溫絕緣資料被覆不易氧化.常用于同軸線導體.比重8.89

        鍍銀銅包鋼 SCCS(Silver-Coated Copper Clad Steel)

        (1)銅包鋼外表鍍上一層銀.添加傳輸效果,減低衰減.耐熱200oC MAX,高溫絕緣資料被覆不易氧化.常用于同軸線導體.

        導電率30%比重約為8.06,導電率40%比重約8.2

        銅箔絲 (Tinsel Wire)

        (1)硬銅線延壓成薄片再纏繞在尼龍絲上即成銅箔絲.

        常用于電話線導體和Coil Cord(卷線)有較好的曲折強度及添加卷線彈性.

        裸銅銅箔(Bare flat foil copper)

        常用于FFC排線導體

        鍍錫銅箔(Tin-Coated flat foil copper)

        常用于FFC排線導體

        常用電纜塑料資料介紹

        常用電纜塑料資料介紹

        塑料一般都比較輕,它的實體相對密度約在0.83~2.2之間,大都介于1~1.5之間.以下為電線用橡膠及塑膠常用資料比重一覽表 (作為參閱)

        以上介紹各絕緣之延伸率及抗張強度因其運用在何種類型之線材以及其額外溫度.CLASS等級不同即有所不同.所以僅為參閱(均為老化前之要求),實踐作業時請查對應之UL.IEC等安規要求.

        如UL444為通訊電纜之安全標準

        UL758為AWM電纜之安全標準

        UL1581為一般電纜之通用安全標準

        UL62為POWER CABLE之安全標準

        PVC (Poly Vinyl Chloride)聚氯乙烯

        (1)可調整各種硬度,通明或不通明.通明的硬質PVC參加可塑劑(DOP.DIDP.TOTM)成軟質PVC

        (2)長處:在凹凸溫都適用,耐燃.柔軟性好,單價低.

        (3)缺陷:PVC耐熱性不很好.介電系數會因溫度及頻率凹凸改變,電氣特性較難操控.加熱會脫鹽酸變黑,焚燒時有黑煙及碳渣辛辣味,不助燃.焚燒時會發生有毒氣體.

        (4)用處:用于電壓600V以下AWM及電腦線大都用PVC. (電線絕緣或外被資料)比重:1.20~1.50

        PVC聚氯乙烯(軟質)比重:1.2

        PVC聚氯乙烯(硬質)比重:1.4

        一般以比重1.5去核算用量

        延伸率150~400%,抗張強度1.2~1.5kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

        UL758.1581安規要求:AWM類電線延伸率100% min,抗張強度1500PSI min

        UL444安規要求通訊電纜延伸率100% min,抗張強度2000PSI min

        SR-PVC (Semi-Rigid Poly Vinyl Chloride) 半硬質PVC

        (1)長處:強度比一般PVC大.

        (2)缺陷:因硬度較高,高溫老化后延伸會下降.

        (3)用處:一般用于電腦線的芯線絕緣資料.

        密度:1.35~1.50

        一般以1.5去核算用量

        UL444安規要求:延伸率100% min,抗張強度3000PSI min

        PP (Polypropylene) 聚丙烯

        (1)PP是開展很快.運用很廣的一種熱塑性塑料.

        (2)長處:與其它通用熱塑性塑料比較,PP具有比重小.剛性好.強度高.耐繞曲以及有高于100C的耐熱溫度和杰出的耐化學腐蝕性.價格低價等長處.

        (3)缺陷:低溫耐沖擊性較差,易老化,成型縮短率大.焚燒時會有燄滴.不易平息快速徹底燒掉,有延燃景象.

        (4)用處:PP+EVA用于電線的芯線絕緣資料,一般用于通訊電纜及電話線等.

        比重為0.90~0.91

        延伸率200~700%,抗張2.0~4.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

        UL1581安規要求:延伸率150% min,抗張強度3000PSI min

        EVA (Ethylene Vinyl Acetate)乙烯—醋酸乙烯酯共聚物

        (1)乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene Vinyl Acetate)是由乙烯和醋酸乙烯酯共聚而成,代號是E/VAC,簡稱為EVA.

        EVA是一類具有相似橡膠彈性的熱塑性塑料.

        (2)EVA與填料.色料的相容性很好,可與PP.PE.PVC相容杰出. EVA具有杰出的彈性和可低溫可繞性.耐候性.

        (3)缺陷:相容份額過量時,會發生電線芯線外觀損壞,下降絕緣及耐壓強度.耐油功用差.

        (4)用處:一般用作聚氯乙烯和橡膠的改性劑.杰出的發泡體基材及軟化劑.如PP+EVA用在電話線芯線料.

        比重0.943

        延伸率抗張強度不做要求

        PE (Polyethelene) 聚乙烯

        (1)可分HDPE(高密度PE)

        MDPE(中密度PE)運用不廣泛

        LDPE(低密度PE)

        LLDPE(線性低密度PE)

        FRPE(阻燃PE)

        Cellular或FOAM PE(發泡PE)

        XL-PE(交聯PE)

        (2)長處:PE比水輕.柔軟.耐水性.耐寒.耐磨耗.電氣特性佳.

        (3)PE易不平息.不耐熱,高溫時會急速老化.

        (4)用處:一般用于通訊用對絞線,高頻同軸電纜.高壓電纜.海底電纜.野外自我克制線.通訊電纜等

        High Density Polyethylene (HDPE) 高密度聚乙烯

        (1)高密度聚乙烯用低壓法出產,故又稱之為低壓聚乙烯.

        (2)長處:(a)耐化學性 (b)好的電氣特性

        (3)缺陷:(a)較差的耐熱性(b)比較低的物性(c)軟的外表

        (d)有很高的熱膨脹系數,且在機械和熱的壓榨下簡單


         

        電纜


         

        失利.比重為0.94~0.97

        延伸率100~400%,抗張1.0~2.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

        UL444安規要求:延伸率300% min,抗張2400PSI min

        Low Density Polyethylene (LDPE) 低密度聚乙烯

        (1)傳統的低密度聚乙烯是用聚合級的乙烯以氧或過氧化物為引發劑,在高溫高壓下進行游離基聚合而制得的,故又稱之為高壓聚乙烯.

        (2)長處(a)低比重(b)耐化學性(c)耐衝擊性

        (3)缺陷:(a)十分低的強度/剛性 (b)耐熱性差(3)高的熱膨脹系數且在機械和熱的壓榨下簡單失利.

        比重約為0.91~0.93

        延伸率350~700%,抗張1.0~2.0kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

        UL444安規要求:延伸率350% min,抗張1400PSI min

        (LLDPE) 線性低密度聚乙烯

        (1)與一般低密度聚乙烯比較,它耗能少,產值高,特別是其物理化學功用比一般低密度聚乙烯要好得多,用處也適當廣泛.其價格相對低價,機械功用杰出(如抗撕裂性.抗穿刺力.拉伸強度及抗環境應力龜裂等功用.

        比重約為0.915~0.945

        電纜計量與比重

        延伸率及抗張強度高于LDPE

        FOAM SKIN:內層發泡.外層SOLID押出

        長處:發泡能夠減小外徑及資料用量,得所預期的電氣特性功用.低電容.衰減.高阻抗,外層為不發泡絕緣體,堅持較佳剛性,維護發泡體不變形.

        缺陷:附著力差.焊線縮短.不真圓.電氣特性不穩定,如果是SKIN FOAM即SOLID內,FOAM在外,則附著性增強,焊線比較不會縮短.

        無延伸率及抗張強度要求

        SKIN FOAM SKIN:SOLID+FORM+SOLID押出

        長處:附著性佳.焊線耐熱佳

        缺陷:需用雙機頭押出,操作不易.

        發泡PE比重約為0.55~0.7,發泡度不同其比重也有所不同.

        無延伸率及抗張強度要求

        XL-PE(Cross-linked PE)交聯PE


         

        電線

        (1)交聯絕緣已在電力電纜中占主導地位,替代了油紙絕緣,并逐漸替代了 PVC塑料絕緣。交聯絕緣的種類雖多,但首要分為物理和化學交聯兩大類,其絕緣質量徹底一致. (2)物理交聯又稱輻照交聯,

        (a)長處:其絕緣質量較佳,交聯度高,耐候性好,是各種軟線,配備線及耐高溫(105oC及以上)和阻燃電線電纜的抱負工藝辦法.

        (b)缺陷:輻照不均勻,出產中要反覆照耀,電纜曲折次數太多,且在絕緣中簡單注入空間電荷,不太適用于電力電線出產.

        (3)化學交聯分高溫文低溫兩種交聯辦法

        (a)其間高溫交聯又包含蒸汽和干法交聯兩種。蒸汽交聯因絕緣中水分含量2000x10-6,適用于1KV以下電纜;干法交聯絕緣中水分含量(1OO—200)×10-6,已在lO—500kV電纜中廣泛地運用。

        (b)低溫交聯,學名硅烷交聯,電纜在70cC—90c溫水中交聯,也可在濕度較大的空氣中交聯,故又名溫水交聯。交聯劑(硅烷)吸水后才干使PE絕緣的線性結構反響成網狀的交聯結構。吸收的水分已成為絕緣分子的一部分,故水分含量很少,也是(100—200)x10-6,絕緣質量徹底和干法交聯相同,絕緣功用還超越干法交聯。溫水交聯因水分不易進入較厚的PE絕緣,一般適用于10kV及以下電纜,特別是1kV溫水交聯電纜.

        溫水交聯絕緣,產質量量好,設備出資低,出產速度快,是最為抱負的電纜產品,現在交聯工藝有:二步法;共聚料出產法;Monosil一步法,及派生的另兩種工藝辦法;固相一步法,及共混法共7種出產工藝。收購電纜時,應了解上述常識,才干得到優質產品.交聯電纜絕緣質量高,其高頻擊穿強度可達50kV/mm,介電常數為2.3,是最為抱負的電纜絕緣,一起交聯電纜的工作溫度高達90oC,耐熱和耐候性好,并有較高的機械功用和耐腐蝕等化學功用,在中低電纜產品中基本上已滿是交聯電纜了。雖然交聯電纜的工藝不同,但其絕緣質量均徹底一致.

        XL-PE比重約為0.9~1.0延伸率350~600%,抗張1.5~2.5kg/mm2(1kg/mm2=1422PSI)

        CPE (Chloride Polyethylene)氯化聚乙烯

        (1)氯化聚乙烯是由聚乙烯(PE)經氯化而制成.

        (2)長處:具有塑料和橡膠的兩層長處,其耐油、耐臭氧、耐熱氧老化、耐腐蝕、耐燃、耐細菌和微生物效果、耐候等方面優于其它橡膠。它可獨自運用,也可與塑料、橡膠共混加工.在電線電纜護套中的運用:CPE的參加能夠進步其阻焚燒功用,抗老化功用和物理機械功用,還能夠CPE為主體,制成電線電纜包覆資料,其功用優秀.

        (3)用處:特別在防水卷材、塑料門窗、電線電纜護套、膠管膠帶、五顏六色自行車車胎、異型件、玻璃門窗密封條等范疇的運用有杰出的長處,是一種抱負的高分子彈性資料,有廣泛的運用遠景。


         

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