电缆

电缆，是连接两个设备传输电信号的组件，由两条或更多的导线粘合、扭曲或编织在一起形成。电缆的用途广泛并且每个用途都需特制，它的功能大至传输电能、电信号和实现电磁能转换的线材产品。

电力缆通常由传输电力或电信号的缆芯和起到保护、绝缘作用的护套组成。只含有一条缆芯且直径较细的电缆通常被称为电线。而没有绝缘护套的电线，被称为裸线。电缆中的缆芯由导电性能良好的金属材料制成，通常使用导电性能良好的铜或成本较低的铝。

1836年世界上制造出第一根铜线外用橡皮带包扎的低电压（600伏特以下）电力用电线。

## 电缆用金属材料

金属种类｜电阻率（20°C）｜电阻温度系数（20°C）｜备注

铜｜1.678×10-8 Ω·m｜0.0039｜导电性仅次于银，导热性仅次于金、银；抗腐蚀，无磁性，塑性好，易于焊接，用途广泛。铜合金主要为提高铜的耐磨性，耐腐蚀性及机械物理性能。

银｜1.59×10-8 Ω·m｜0.0038｜金属导电性及导热性最高，具有良好的耐腐蚀性及耐氧化性，易于焊接；主要用于镀层和包复层；主要用做耐高温线及（注：依照集肤效应原理）用做高频通讯电缆导体。

铝｜2.82×10-8 Ω·m｜0.0039｜导电性仅次于银、铜、金；导热性好，耐腐蚀性好，机械强度一般，塑性好，比重小。缺点是抗拉强度低，不易焊接。铝合金主要为提高铝的机械强度，耐热性及可焊性。

金｜2.44×10-8 Ω·m｜0.0034｜用做耐高温线。

镍｜6.99×10-8 Ω·m｜用做耐高温线。

铁（不锈钢）｜1.00×10-7 Ω·m （7.40×10-7 Ω·m）｜0.005｜常作复合导体的加强材料，如钢芯铝绞线，铜包钢，铝包钢线等。

锌｜6.02x10-8 Ω·m｜用做钢丝/钢带/铁导体的镀层，用以防腐蚀。

锡｜1.09×10-7 Ω·m｜用做钢丝/铜线的镀层，用以防腐蚀，并有利于铜线的焊接。

## 应用类别

- 电力电缆
- 电力系统中用来传输和分配大功率电能的电缆。如常见的额定运行电压低于1000V的低压电缆、额定运行电压在3.6/6~26/35kV之间的中压电缆，额定运行电压高于110kV的高压电缆等。架空输电线常使用裸线以节约绝缘材料的成本，如绞线（钢芯铝绞线、铝绞线、铝包钢绞线、铝合金绞线）、软接线、型线和型材等。
- 架空电缆
- 用于铁路电气化，是铁路电气化的方法之一。
- 控制电缆
- 主要用于传送控制、测量信号等的电缆。适用于工矿企业、能源交通部门、供交流额定电压450/750伏以下控制、保护线路等场合使用。
- 绕组线
- 实现电磁转换所使用的导电线材。如漆包线、丝包线等。常用于电动机，发电机，变压器等电磁转换设备中。
- 通讯电缆
- 用以传输电信号（如电话话音信号、电视图像信号、网络通讯信号等）的电缆。常见如电话电缆、同轴电缆、网络电缆等。
- 电气装备用电缆
- 装配设备用的安装线和控制线等产品。如民用电线、控制电缆、仪表线、电子线、加热电缆、热电偶补偿线等，通常对产品的最大外径有要求。
- 电缆地下化
- 电缆地下化技术，可降低路上城市的干扰度，增加路上空间使用度，同时电缆地下化能保护电缆，增长电缆的使用寿命，为世界各地规划研究重要议题。
- 网络电缆
- 常用的网络电缆有三种：双绞线电缆、同轴电缆和光纤电缆（或简称光缆）。

## 种类

电线电缆按照有没有绝缘层可以分为裸导线和绝缘导线

- 裸导线：只有导体的部分，没有绝缘层和保护层的导线。裸导线按照不同的形状和结构可以分为
- 圆单线：主要用于电线、电缆的导电线芯，或是直接用于架空的通信广播线等。
- 软接线：主要用于电动机、电器的电刷连接线，移动式电器的连接用线等。
- 型线：指横截面不是圆形的裸导线，主要用于安装配电设备及其他的电工制品。
- 绞合线：由多股裸导线绞合在一起制成的，比较软，但有强度。主要用于架空线路的连接。
- 绝缘导线：由导电线芯、绝缘层和保护层组成，导线线芯有单芯、双芯、三芯和多芯等几种。又可分为：
- 电磁线
- 电气设备用电线电缆
- 电力电缆
- 通信电线电缆

## 高压电缆结构

- 导体层
- 依材料分类：铜导体、铝导体
- 依结构分类：无分割导体、分割导体(英文：milliken conductor 或 segment conductor)。不论导体有无分割，导体层都是由多根细导体绞线而成。
- 绝缘押出层
- 在此制成，可为单层、双层或三层押出，高压电缆中，通常为三层押出。
- 内导电层
- 材料：半导体
- 功能：包覆导体，使导体最外层形成光滑的表面。
- 绝缘层
- 材料：绝缘体。XLPE(交连PE)、橡胶等，皆可做为绝缘材料。
- 功能：高阻抗，使导体与外部绝缘，并且避免高压电通电时造成闪烙。
- 外导电层
- 材料：半导体(有时会与内导体层相同材料)
- 功能：包覆绝缘层，使内导电层与外导电层，形成均匀的电场。
- 金属层
- 被覆层
- 铠装

## 相关组织与标准

- 中华民国国家标准（CNS）
- CNS 670 镀锡软铜单电线
- CNS 672 镀锡软铜绞电线
- CNS 679 600V聚氯乙烯绝缘电线
- CNS 689 塑胶绝缘电线电缆检验法
- CNS 1364 裸软铜单电线
- CNS 1365 裸软铜绞电线
- CNS 2655 交连聚乙烯绝缘聚氯乙烯被覆电力电缆
- CNS 3301 600V聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯被覆电缆（VV）
- CNS 11174 耐燃电线
- CNS 11175 耐热电线
- 美国国家标准协会（ANSI）
- ANSI C2 国家电机安全法规
- 美国材料和试验协会（ASTM）
- ASTM B3 软或软化铜电线
- ASTM B8 同心层铜导体绞线、硬、中硬及软抽铜
- ASTM B33 电机用镀锡软铜或软化铜线
- ASTM B189 电机用镀铅及镀铅合金软铜线
- ASTM E622 实心材料燃烧时释放烟浓度试验
- ASTM D2863 测量可维持塑胶如同蜡烛燃烧状况所需氧气指数最低氧气浓度
- 绝缘电缆工程师协会（ICEA）
- 国际电工委员会（IEC）
- IEC 60331 电缆之防火特性
- IEC 60332 测试电缆线在火中之状态
- IEC 60332-1 一条垂直的绝缘导线或电缆上测试
- IEC 60332-3 成束导线及电缆 B 类测试
- IEC 60540 电缆、电线之绝缘及被覆试验方法
- IEC 60754 电缆燃烧时释放气体之试验
- IEC 60840 30kV~150kV 陆缆系统之绝缘押出及其配件之测试方法与要求
- IEC 62067 150kV~500kV 陆缆系统之绝缘押出及其配件之测试方法与要求
- 电气电子工程师学会（IEEE）
- IEEE 383 CLASS IE 电缆现场接续、连接，以供核能发电厂之型式试验
- 日本产业规格（JIS）
- JIS C3102 软铜线
- JIS C3105 硬抽铜绞线
- JIS C3307 600V聚氯乙烯绝缘电线（IV）
- JIS C3401 600V控制电缆
- JIS C3605 600V交连聚乙烯绝缘电缆
- 美国电气制造商协会（NEMA）
- 国际大型电力系统理事会(CIGRE)
- CIGRE TB303
- CIGRE TB490 含绝缘押出之30kV~150kV长距离海缆测试建议
- CIGRE TB623
- CIGRE TB722
- 美国消防协会（NFPA）
- NFPA 70 美国国家电机法规

## 外部链接

- British Cables
- BS 7671:2008 Cable Sizing Tool
- Power Cords Blog - Industry News and Information