电线.线材制作过程

电线电缆的制造过程

一、电线电缆的制作过程简介

缠绕印字色带集合印字裁条

炼铜→伸铜→伸线→绞线→绝缘→成缆→→ →编织→→成卷

编织外被填充地线外被轴装

1.炼铜目前工业应用阴极电解铜法炼铜。

2.伸铜, 伸线有三种方法：

三个阶段：粗伸（8.0>2.6 mm）,中伸(3.2/2.6>1.2/1.0 mm)，细伸(1.2/1.0>0.07/0.05 mm) 3.0镀锡退火：电线电缆导体两端镀锡目的。

3.1避免与O2 接触，发生氧化。

3.2焊接方便，易于操作。

镀锡的两种方法：

3.2.1.热镀。使用导体铜表面干净，无油渍。

3.2.1.电镀锡，导体电镀锡后表面光滑，品质好，表面薄。

4.绞线，绝缘，缠绕（编织），外被（印字）,集合（包带、填充、地线），编织，外被，裁条（成卷、轴装）不过，并非所有线材都必须有上面过程，有的线材制作过程简单得多。二、电线电缆的设计

一、导体

(一).导体线径、股数、面积与电阻之关系

1.导体的概念

能够导电的物体称之为导体。相反，不能导电的物体称之为绝缘体。在大自然中，铜的导电能力较强，电阻（Restistance ）低。实际上，我们经常用到的是合金导体。例如，

镍、铬、铜线，又称之为电阻线，能产生大量的热。由于各金属成分不一样，则电阻大小也不一样。镀锡铜和镀镍铜是经常用到的，镀锡铜导电性能好，价格比镀镍铜低。但是相对锡而言更易氧化。镀镍铜它更比镀锡铜耐腐蚀，但成本高。因此，我们通常选用镀锡铜线或镀锡绞线。

我们应该还记得下面这个公式：

L

R=P

A

R 为电阻；

P 为导电率；

L 为线长；

A为截面积；

在工厂非常容易看到如此规格1332 20AWG（19/0.19TS）导体线材。我们来分析一下1332 20AWG (19 / 0.19 TS)

A B C D E

A…1332表示型号( AWG美国线规)数,20AWG其中一种.

B…19表示此导体由19股细铜丝组成.

C…“/”表示19股细铜丝是绞合在一起,我们厂所有线材都要绞合除单根之外.

D…表示19股铜丝的每股细铜丝的单根直径是0.19mm。

E…T表示镀锡铜线，S表示铜线为绞合。

2.导体线径

我们用到的线材导体直径一般比较小，从0.05mm到1.291mm。使用线径小的导体，可以保证线材的柔软度，我们用细铜绞线代替单一粗铜导体也就是这个道理。由于有线径大小的区分，就有了铜条、铜线、铜丝的不同称呼，他们的线径依次减小。当然下面的简单公式将的出导体面积：

A=πr2=0.7854d2

（二）导体相关计算

1.绞距（Pitch）、掺入率的概念

绞合有两种方式：同心绞和束绞。在了解他们之前，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。如下图标

显然，相同长度之导体，绞合之细铜丝要比直放之细铜丝长。这种就存在掺入率的概念。用导体之长度乘上一个系数（K），就得到绞线的实际长度。通过下面图标可以推出一个公式：P …绞距.

L…绞距范围内芯线实际长度。

D1…层心径。

L

从而推出：λ=-1 ;

K=1+λK为掺入系数。

1．导体重量计算公式

这里的重量严格来说区别与我们以前的概念，因为它的单位是KG/KM，而不是单独的KG 或G即它是单位长度线材的重量。

W=d2×6.9822×n×k1×c×k2×p×k3 W=d2×n×0.7854×8.9×1.03

式中：d┉为单股铜线直径; N…股数K1…铜线掺入率;

C…芯数P…芯线对数K2…芯线集合掺入数;

K3…对型线缆集合掺入率(芯线无对绞,K3=1);

上面公式出现了芯线掺入率、芯线对数，这是因为我们设计的线缆的芯线同样具有绞合、绞距等等概念。

3.导体绞合外径的计算

我们设计线缆包括线材外被是用量的计算，这对一个工厂来说是非常重要的。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。束绞是叫所有单线，依同一方向绞合。其它还有复合绞等等。

当导体股数（芯线条数）为7、19、37、61、95并胶合时，为同心绞；其余股数（芯数）为束绞。导体胶合外径的计算公式如下：

同心绞胶合外径D=(1+2n)*d

n为导体自内到外的层数；

束绞胶合外径D=√N×1.155×d

D为绞合外径；N为导体股数。

芯线胶合外径则可参考《电子线材用量设计应用公式标准》。

前面还提到“对型线缆集合掺入率”，所谓对型即导体（芯线）两两绞合在一起，之后所有导体（芯线）再一起总绞（也可以不总绞）。这一般是应用在要求较高电器性能的线材上。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层心径的概念，如下图：

二、绝缘材料与绝缘相关计算

1.塑料材料的两种特性：

1.1 热可塑性（THERMO-PLASTIC）；

1.2 热固性（THERMO-SETTING）；

2. 常用到的绝缘材料

有：PP（Polyproplene）材料—般较亮，较硬，燃烧平稳，无太多的烟尘，有下滴现象。价格较低。

SR-RVC(SR-Polyvinyl chloride)材料—较暗，较软，燃烧有大量的烟尘。价格较贵

FEP耐油、耐磨、电气性能好等特点。

PE(Poly Ethylene Resin)材料—很亮，很软，较难加工，无下滴现象。价格较贵。

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《电线用塑料材料特性表》。比重在电线电缆设计中也很重要，例如报价。比重概念中，有一个加权平均比重的概念。表示入下公式：

n1×ρ1+n2×ρ2

ρ平均=

n1+ n2

其中：n1ρ1…为第一种材料的比例、比重；

其中：n2ρ2…为第二种材料的比例、比重。

2.有关绝缘的计算

2.1重量（KG/KM）：（工厂适用）

W=[πρt(D+t)+K4d2ρ]×C×K2×P×K3W=(D2- d2)×0.7854×P

式中：π…圆周率（3.146）, ρ… 比重, D…导体绞合外径(mm),

t…绝缘厚度；K4…押入系数, d…单线线径; C芯数；K2…芯线掺入率；P…对数；K3…对型电缆集合掺入率。

2.2重量（KG/KM）：（业务适用）

W=[D2-Nd2]×0.7854×ρ×C×K2×P×K3

式中：D…绝缘外径（mm），N…导体总股数，d…单线径(mm).0.7854…π/4

2.3绝缘外径（mm）

D=2×t+d

式中：t…绝缘厚度，d…导体绞合外径（mm）。

二、对绞、集合之绞线眼模之设计与选用

一个例子：3C×0.75㎜2 +PVC电源线(地线为裸铜).

0.75㎜2 (19/0.23TS)×2C+19/0.23TS

ID=1.75 mm; >

试问其绞合外径是多少？选用多大的绞线眼模？

求出总截面积:A=0.7854×1.75×2+0.7854×1.15×2

近似求绞合外径:D=√(A/0.7854)≈3.6mm