电缆的结构

凡是电缆的芯线绝缘层、缆芯包带层、扎带和护套均采用高分子聚合物塑料制成的电缆均称为全塑电缆。

全塑电缆具有电气性能优良、传输质量好、重量轻、故障少、维护方便、造价低、经济实用、效率高和寿命长等特点。

全塑电缆由导线（芯线）、绝缘层、扎带、包带层、屏蔽层和内外护层组成，如图2-1所示。

1.导线

导线是用来传输电信号的。导线要具有良好的导电性能、足够的柔软性和机械强度，同时还要便于加工、敷设和使用。导线的线质为电解软铜，铜线的线径主要有0.32 mm、0.4 mm、0.5 mm、0.6 mm、0.8 mm五种。导线的表面应均匀光滑，没有毛刺、裂纹、伤痕和锈蚀等缺陷。

图2-1　电缆结构

2.绝缘层

芯线绝缘层简称绝缘，芯线绝缘的优劣对于信号传输及使用是十分重要的。理想的电缆芯线绝缘应具有介电常数低、介质损耗小和绝缘强度高等特点；并具有一定的机械强度、耐老化和性能稳定等特点。

全塑电缆芯线绝缘主要有实心聚烯烃绝缘（如图2-2（1）所示）、泡沫聚烯烃绝缘（如图2-2（2）所示）、泡沫/实心皮聚烯烃绝缘（如图2-2（3）所示）。其中，泡沫/实心皮聚烯烃绝缘内层为泡沫，外层为实心聚烯烃绝缘，或内层与外层为实心，中间层为泡沫聚烯烃绝缘。采用泡沫或泡沫皮聚烯烃绝缘时，由发泡工艺产生的气泡应沿圆周均匀分布，且气泡间应互不连通。填充式电缆一般不宜采用低密度聚乙烯。泡沫、泡沫皮聚烯烃绝缘电缆一般不宜采用低密度聚乙烯或聚丙烯。

图2-2　电缆绝缘

（1）实心绝缘；（2）泡沫绝缘；（3）泡沫/实心皮绝缘
1—金属导线；2—实心聚烯烃绝缘层；3—泡沫聚烯烃绝缘层；4—泡沫/实心皮聚烯烃绝缘层

绝缘应连续地挤包在导线上，表面光滑平整，其厚度应能使成品电缆满足标准规定的电气性能。绝缘应经受挤塑生产线上的高压火花试验，对于实心聚烯烃绝缘导线，所用试验电压应为DC 2～6 kV；对于泡沫或泡沫皮聚烯烃绝缘导线，应为DC 1～3 kV。各种直径导线的绝缘每12 km允许有一个针孔或类似的缺陷。

3.扭矩

芯线扭绞常用对绞和星绞两种方式，如图2-3所示。

图2-3　电缆扭矩(www.daowen.com)

（a）对绞式；（b）星绞式

全塑电缆线路为双线回路，因此必须构成线对（组）。为了减少线对之间的电磁耦合，提高线对之间的抗干扰能力，便于电缆弯曲和增加电缆结构的稳定性，线对（或四线组）应当进行扭绞。扭绞是将一对线的两根导线或一个四线组的四根导线均匀地绕着同一轴线旋转。电缆芯线沿轴线旋转一周的纵向长度称为扭绞节矩。要求对绞式的扭绞节矩（简称扭矩）在任意一段3 m长的线对上均不超过155 mm，相邻线对的扭矩均不相等，制作电缆时要适当搭配，使线对间串音最小。星绞式的扭绞节矩平均长度一般不大于200 mm，星绞组组内的两对线处于互为对角线的位置，由分布电容构成的电桥接近于平衡，所以串音较小，一般多用于长途通信电缆。线对是传输信号的回路，为了保证导电可靠、绝缘良好、串音最小，扭绞时应使芯线张力松紧一致而且平衡，便于成缆。

4.扎带

扎带的主要作用为区分不同重复线对的线序。其主要成分是高分子聚合物塑料。

5.包带层

在绞缆完成后，为保证缆芯结构的稳定性，必须在缆芯外部重叠绕包或纵包一两层缆芯包带作为缆芯包层，然后再用非吸湿性的扎带绑扎牢固。缆芯包层的作用是保证缆芯在加屏蔽层和挤压塑料护套时，以及在搬运过程和使用过程中，不会遭到损伤、变形或粘接。

6.屏蔽层

屏蔽层的主要作用是防止外界电磁场的干扰。电缆缆芯的外层包覆金属屏蔽层，使缆芯和外界隔离，发挥屏蔽功能。用轧纹（或不轧纹）双面涂塑铝带纵包于缆芯包带之外，两边搭接黏合。涂塑铝带的标称厚度为0.15～0.2 mm，涂塑层的标称厚度为0.04～0.05 mm。屏蔽层具有抗潮、增强机械强度的特点。

7.内外护层

内护套包在屏蔽层的外面，其主要材料采用高分子聚合物塑料，主要有单层护套、双层护套、综合护套、粘接护套和特殊护套。

全塑电缆由内衬层、铠装层和外护层组成。内衬层是铠装层的沉淀，防止塑料护套直接受铠装层的强大压力而受损；铠装层有钢带铠装和钢丝铠装，钢带铠装在塑料护套或内衬层纵包一层钢带，钢丝铠装电缆一般敷设在水底，分单钢丝和双钢丝；外护层保护铠装层，在金属铠装层加一层黑色聚乙烯的外护层。具有屏蔽、防雷和抗压及抗拉机械强度。

电缆的外护层能保持电缆的缆芯不受潮气、水分的侵害，起到密封和机械保护的作用，电缆的外护层多为高分子低密度的聚乙烯。外护层密封性要好，不能有裂纹、气泡等缺陷。根据不同的应用场合，外护层需要加铠装保护。

例如：在缆芯包层的外表面，有的电缆还附加纵向标志带，带上印有执行标准（YD/T 322—1996）、产品规格、制造长度、制造厂名和制造年月日等（有的电缆印在外护套上），如图2-4所示。

8.自承式电缆

图2-5所示为自承电缆，电缆和钢绞线合为一体，架设时不需要另装吊线和电缆挂钩。自承电缆重量轻，适用于架空敷设。

图2-4　电缆型号实例

图2-5　自承电缆