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电线电缆检测性能要求--国联百科

来源:   发布时间:2016-08-17 15:03:01   访问人次:2251

    任何产品的性能要求来源于而大方面:一是基本使用功能提出的要求,即要求产品在预订的使用寿命期内能充分,并力求佳地满足使用所需要的基本技术要求。二是产品应能适应所使用的环境、使用状况以及安装敷设过程中的各种各样境况而提出的技术要求。即要求产品在上述这些情况下使用时,应尽可能的具备相应地抵抗各种外界因素损害其基本功能的能力,保证产品的正常工作。

    这些,对于电线电缆产品也是同样的,但由于它的品种范围广,大量的品种是为了满足不同的使用环境、使用状况等而出现的。因此从总体上讲,线缆产品的性能要求涉及面非常广;特别是有许多性能要求(主要是因环境、使用状况、安装敷设过程中提出的)是大多数机电产品所没有的,或不可能有的;这就增加了线缆产品中性能要求的多样性和复杂性。

从线缆产品的传输功能来讲,用于三大领域即电力系统、信息系统和作为电磁能量转换的元件的所有电线电缆产品,本质只有传输电流和传递信息电磁波两大类。下面分别以电力电缆和市内通信电缆两个类别为例进行说明。

    (一) 电力电缆使用功能要求:

    电力电缆应具有的使用功能是:安全、可靠地传输大容量的电能。由此提出对电力电缆的基本性能要求是:

    1. 良好的导电性能  即导体的电阻要小,从而可控制导线通过电流时产生导线损耗(I2R),和线路的电位降(I2R)。

2. 优良的电绝缘性能  要求绝缘层的绝缘电阻要高;绝缘层被高电压破坏(击穿)的抵抗能力要强、即绝缘层的击穿试验电压值要比工作电压有较大的裕度;以及介质损耗要小,以免介质(即绝缘体)在工作状态下因自身发热量大而降低材料的电绝缘性能。

由于绝缘材料大多数为高分子材料(天然或合成),因此其使用寿命极为重要 

3. 要保证工作状态下的热平衡  电力电缆在传输电流时,电缆因导体电阻发热、介质损耗发热等,因此本身是一个热源。在电缆结构设计时,必须使其所发的热能够向外界发散而到达一种稳定的热平衡;否者电缆将无法工作。同时,要根据绝缘材料的热老化特性确定一个长期的工作温度。因此,电缆的长期允许高工作温度,允许传输的电流密度(即每平方毫米通过的电流安培数)或每一个导线截面等级的长期允许载流量等就是电力电缆热性能的反映。

所以要求绝缘层,护套材料及填充材料等应具有长期处于高允许工作温度下的耐热老化性能。

4. 传输大容量的电能  随着经济建设的发展和人民生活水平的提高,每一个场所或区域的用量正在迅速地不断增加,因此要求所用的电缆能传输更大容量的电能。

电力电缆提高传输容量的方法除了增大单根缆芯的截面以外,对高压电缆也有采用内强迫冷却(只适用于充油电缆,将油系统循环冷却)、外强迫冷却(电缆外不用风冷、水冷)的办法。但更主要是提高电缆的工作压等级,这就是发展高压、超高压电力电缆的动力。

电力系统用的所有线缆产品如以及电气装备用电线电缆中以传输电流为基本功能的产品,如绝缘电线、软线,橡套电线电缆等也应该有这些性能要求。但对使用电压较低或工作电流较小的产品,其电性能或热性能较易满足;此类产品,满足其使用环境、使用条件方面的性能要求,往往会成为主要矛盾。

   (二) 通信电缆使用功能要求:

   “打电话”的简单原理是:声音(声波)通过耳机上的话筒转变为电磁波;经过通信电缆的传递到达对方,再通过耳机上的听筒又转变为声波。通信系统通常是以二根绝缘线为单位组成“线对”。构成一个通话回路。事实上,一般的电话线对可以传递的电磁波频率远大于人的声波频率(人的声波频率总是小于4000赫);因此通过线路系统中的处理,如加上载波机后,一对线可以同时通过12~24路电话;也可以用于点传真或数据传输等。图5-1是通信过程的示意图。

    图5-1信息传递过程简易示意图

    所以市内通信电缆的使用功能是:长距离清晰,不失真地传输频带尽可能宽的信息电磁波。由此提出对市内通信线缆的基本性能要求是:

    1. 要求电缆中每一线对的固定有衰减要小 即所传输的电磁波在单位长度线路上的损失(即衰减)要小,以保证有足够的功率(如音量)达到接收方。通信系统的线路可以非常长,因此在实际运行系统中每隔一定距离(对市内通信电缆线路约为30~50km)要设置功率放大装置(如增音机);而在每一段内要控制固有衰减值,否者会影响通话质量。

   2. 要求所传输的信息具有尽可能小的失真 即接收方式收到的信息(声音、图像、文字)要基本上与发出方完全一致。造成失真的原因是由于线路长度中电缆结构或材料性能的微小不均匀性;即所传输的电磁波会因这些不均匀而引起波的局部的反射、折射和驻波,从而会改变其中某些波的传输速度或使波形发生变化(畸变)。

   3. 要控制统一电缆各回路(即各线对)之间的串音统一电缆中许多回路同时工作时,相互间必然会因电磁耦合而产生干扰。当此种干扰的功率足够大(可以听到)时,就是明显的串音。因此必须规定一定的串音防卫度加以保证。

宽带数据传输用的电缆或保密要求高的线路则必须采用对屏蔽和总屏蔽,以阻止(减弱)此类相互间的干扰。但对于一般、民用、传输总量不大(即频带不太宽)而用的电话电缆,一般不必采用分“线对”屏蔽的方式,但应有防止外界干扰的总屏蔽。

    4. 在保证传输质量的前提下,要尽量扩展电缆中每一线对的使用频带,使每一线对可以传送更多的信息。

    必须指出,近年来信号传输的模式已逐步从“模拟信号传输”发展为“数字信号传输”;发展速度极快,目前已达到了即将全面取代的阶段。所谓模拟信号,是指仿照原有信息的信号。利用模拟信号进行传输的方式称为模拟通信;前几年,电话、传真等采用的就是模拟通信方式。

    所谓数字信号,是指将信息的信号按某种规则分解为不连续的、离散的数字信号进行传输;称为数字信号。早期的编码电报就是一种数字信号;而现在利用计算机控制的程控电话交换机,就是现代化数字化的通信设备。由于数字信号抗干扰能力强,其转接、存储和控制等方面灵活方便;加上模一数或数一模转换技术及大容量高速度计算机的发展,加快了数字通信的普及和发展。

    从一回路线路允许传输的能力来讲,模拟通信强调的是允许传输的频率范围(频带)的宽度。以KhZ(千赫)、MHZ(兆赫)表示。而数字通信强调的是单位时间内传输信号数字的个数,即传输速率,以千毕(kbit/s)、兆毕(Mbit/s)表示。目前,宽带通信网的传输速率已达到100兆毕(即每秒可传输100兆个数字)以上(即采用所谓的5号电缆),并已在研发传输速率为600兆毕以上的系统。