《电线电缆拉制工艺学》——铜单线
第一章
第二节:铜单线
由于电线电缆产品的发展和产品质量的不断提高,铜、铝线产品的标准也逐渐向国际标准靠拢。
导电性能是导体的重要指标,可用电阻率或导电率百分数表示,就电阻率而言常用“体积电阻率”来表示,在我国有关导体的标准中采用的是体积电阻率表示法。这些单位的换算都基于1913年国际电工委员会(IEC)的规定,即采用国际退火铜标准(IACS)为基准:20℃ (68℉)时为1/58Ω·mm²/m,相当于100%IACS导电率。20℃(68℉)时0.017241Ω-mm²/m是100%IACS导电率的退火铜体积电阻率国际等效值。
1.电工圆铜线
电工圆铜线是制造电线电缆导体的主要材料,可以单根使用,也可以多根绞合使用,也可以多根绞合后再紧压成圆形、扇形、瓦楞形、分割导体等。对小规格电线如2.5mm²的BV型电线,铜导体是单根标称直径为1.78mm的铜线;而2.5mm²的BVR型电线,由于要求导体是较软的结构,铜导体是多根铜线绞合的,绞合导体中单线最少根数是19根。
电工圆铜线还有软硬之分,软铜线的导电率比硬铜线好,如软铜线的导电率是100%IACS,而硬铜线为96%-97%IACS。硬铜线的强度比软铜线高,是没有经过退火的铜线,通常用于有拉力要求的产品,如架空绝缘电缆。而没有拉力要求的电线电缆产品,均使用退火较好的导电率较高的软圆铜线。
电工圆铜线按照GB/T 3953—2009国家标准制造,它适用于制造电线电缆及电机、电器用的圆铜线。型号和规格范围见表1-2;圆铜线标称直径的允许偏差见表1-3规定,垂直于轴线的同一截面上测得的最大和最小值之差(f值)应不超过标称直径偏差的绝对值。
圆铜线的电阻率见表1一4,圆铜线的机械性能见表1一5。
表1一5 圆铜线机械性能
注:标称直径介于表中所列紧邻数值之间时,采用较大标称直径值的相应性能。圆铜线表面应光洁,不得有与良好的工业产品不相称的任何缺陷。
2.镀锡圆铜线
镀锡圆铜线是制造特殊用途电线电缆导体的主要材料,表面镀锡的主要目的是防止腐蚀、易于焊接等。例如船舶长期在海上航行,受海水或盐雾影响较大纯铜线很容易氧化,所以一般情况下要使用镀锡圆铜线,当然也有用不镀锡铜导体的船用电缆。使用镀锡铜线的电线电缆产品主要有船用电缆、光伏电缆、煤矿用电缆、核电站电缆、军工类的一些电线电缆等,当然这些产品也有使用不镀锡铜导体的。
镀锡圆铜线按照GB/T 4910-2009国家标准制造。适用于电线电缆及电器制品用的镀锡圆铜线,镀锡圆铜线的型号和规格见表1-6。
镀锡圆铜线标称直径及允许偏差见表1-7规定。
镀锡圆铜线的伸长率见表1-8规定。
镀锡圆铜线的电阻率见表1-9规定。
镀锡圆铜线的镀层表面应光滑连续,用正常目力检查,不得有影响产品性能的任何缺陷。镀锡层应是连续的,经多硫化钠溶液试验后的试样表面不变黑,或经过硫酸铵溶液试验后,试验溶液的色泽应不深于标准比色溶液的色泽。
3.铜扁线
铜扁线主要应用于大型电机、变压器中、开关及供配电设备上。作为绕组线圈用的软态铜电磁线。
铜扁线按照GB/T 5584—2020国家标准制造,其横截面形状如图1-1所示。
图中,a——窄边(厚度);b——宽边(宽度);r——圆角半径;
铜扁线的基本状态:
退火的O:适用于完全退火而获得最小强度状态的压力加工制品;
硬的H:适用于退火后进行冷加工或冷加工与不完全退火结合而获得标准规定的机械性能的制品。
铜扁线的型号如表1-10所示。
铜扁线的尺寸及公差如表1-11所示。
铜扁线的圆角半径及公差见表1-12规定。
铜扁线的弯曲性能:硬状态的铜扁线用b边弯曲90°,表面应不出现裂纹。软状态铜扁线用a边弯曲90°,表面应不出现裂纹,弯曲圆柱的直径根据b边尺寸选定。
铜扁线的表面应光洁,不得有三角口、毛刺、裂纹、折叠及夹杂物,允许有轻微的斑疤、麻坑、划道、机械损伤和氧化变色。
4.铜母线
铜母线俗称铜排,铜排是一种大电流导电产品,适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程,也广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程。电工铜排具有电阻率低、可折弯度大等优点。铜母线按照GB/T 5585.1-2018国家标准制造。
5.铜接触线
铜接触线按用途可分为:用于电气化铁路及城市轨道交通的产品按照 TB/T 2809—2017铁道部标准制造,型号为CT(双沟形铜接触线);用于矿山、工厂等地的产品按照GB/T 12971—2008国家标准制造,型号有CTY(圆形铜接触线)、CT(双沟型铜接触线)。
老版本的GB和TB中铜接触线的外形尺寸有很大差别,型号也不同,新版本的GB中铜接触线外形等参数与TB标准中基本一致。
铜接触线表面应清洁、光滑,不应有硬弯、扭曲、折边、裂纹、夹杂物及其他不利于使用的毛刺、划痕、擦伤等缺陷。铜接触线在规定的制造长度内不允许有焊接接头。
铜接触线的横截面图见下图所示。