導線及絕緣材料

1、項目二 電子材料識別與選用 導線及絕緣材料 o1. 掌握各種安裝導線的種類、名稱與特點。掌握各種安裝導線的種類、名稱與特點。o2. 熟悉各種電子材料的名稱。熟悉各種電子材料的名稱。o3.了解電子產(chǎn)品裝配中所使用的基本材料，了解電子產(chǎn)品裝配中所使用的基本材料，掌握基本材料的使用方法和主要用途掌握基本材料的使用方法和主要用途 。一、 導線o導線是能夠導電的金屬線，是電能和電磁信號的傳輸載體。 o1導線材料 o導線分類 o電子產(chǎn)品中常用的導線包括電線和電纜。o可分成裸線、電磁線、絕緣電線電纜和通信電纜四類 。裸導線裸導線大部分作為電線電纜的線芯，少部分直接用在電子產(chǎn)品中連接電路。 常用裸導線的種類、

2、型號和用途分類分類名名 稱稱型型 號號主主 要要 用用 途途裸單線 硬圓銅單線T Y作電線電纜的芯線和電器制品(如電機、變壓器等)的繞組線。硬圓銅單線也可作電力及通信架空線。軟圓銅單線T R鍍錫軟銅單線TRX用于電線電纜的內(nèi)外導體制造及電器制品的電氣連接。裸銅軟天線TTR適用于通信的架空天線。裸型線軟銅扁線硬銅扁線TBR TBY適用于電機、電器、配電線路及其他電工制品。裸銅電刷線TS、TSR用于電機及電氣線路上聯(lián)接電刷。電阻合金線鎳鉻絲Cr20 Ni80供制造發(fā)熱元件及電阻元件用，正常工作溫度1000?？点~絲KX供制造普通線繞電阻器及電位器用，能在500條件下使用。電磁線電磁線o電磁線：有絕緣

3、層的導線，絕緣方式有表面涂漆或外纏紗、絲、薄膜等，一般用來繞制各類變壓器、電感類產(chǎn)品的繞組，所以也叫做繞組線、漆包線。漆包線紗包線絲包線薄膜線橡皮導線電磁線電磁線絕緣電線電纜絕緣電線電纜o絕緣電線電纜：包括固定敷設電線、絕緣軟電線和屏蔽線，用做電子產(chǎn)品的電氣連接。 通信電纜通信電纜o通信電纜：包括用在電信系統(tǒng)中的電信電纜和高頻電纜。2 絕緣導線絕緣導線 在導線外圍均勻而密封地包裹一層不導電的材料，如：樹脂、塑料、硅橡膠、PVC等，形成絕緣層，防止導電體與外界接觸造成漏電、短路、觸電等事故發(fā)生的電線叫絕緣導線絕緣導線。o（1） 導體材料 o主要有銅線和鋁線。o純銅線的表面很容易氧化，一般導線是在

4、銅線表面鍍耐氧化金屬。 如：o普通導線鍍錫能提高可焊性； o高頻用導線鍍銀能提高電性能； o耐熱導線鍍鎳能提高耐熱性能；o線規(guī) ：指導線的粗細標準 ，有線號和線徑兩種 o 表示方法 。o線號制 ：按導線的粗細排列成一定號碼 ，線號 o 越大，其線徑越小。o 英、美等國家采用線號制 。o線徑制：用導線直徑的毫米（mm）數(shù)表示線規(guī)， o 中國采用線徑制。 （2） 絕緣外皮材料絕緣外皮材料 o絕緣外皮就是在導線外圍均勻而密封地包裹一層不導電的材料。導線絕緣外皮的材料主要有：塑料類（聚氯乙烯、聚四氟乙烯等）、橡膠類、纖維類（棉、化纖等）、涂料類（聚脂、聚乙烯漆）。 o絕緣外皮除了電氣絕緣外，還有增強導

5、線機械強度、保護導線不受外界環(huán)境腐蝕的作用。 3 3 屏蔽線屏蔽線4 電纜電纜 o （3）耐壓（耐壓（DCDC：V V）絕緣體厚度（絕緣體厚度（mmmm）耐壓（耐壓（DCDC：V V）絕緣體厚度（絕緣體厚度（mmmm）6KV約0.730KV約2.110KV約1.240KV約2.520KV約1.7（4）帶狀電纜（）帶狀電纜（電腦排線電腦排線、） o在數(shù)字電路特別是計算機類產(chǎn)品中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等連接導線往往是成組出現(xiàn)的，其工作電平、導線走向都大體一致。這種情況下，使用安裝排線很方便。這種安裝排線與安裝插頭、插座的尺寸、導線的數(shù)目相對應，并且不用焊接就能實現(xiàn)可靠的連接，不容易產(chǎn)生導線

6、錯位的情況 帶狀電纜（電腦排線） o目前使用較多的排線，單根導線內(nèi)是0.17的線芯，外皮為聚氯乙烯。導線根數(shù)有8、12、16、20、24、28、32、37、40線等規(guī)格。o0.17 ：導線截面積0.1mm2，共7根導線。導線型號命名法的意義分類代號或用途分類代號或用途絕緣絕緣護套護套派生特性派生特性符號意 義符號意 義符號意 義符號意 義A安裝線纜V聚氯乙烯V聚氯乙烯P屏蔽B 布電纜F氟塑料H橡套R軟F飛機用低壓線Y聚乙烯B編織套S雙絞R日用電器用軟線X橡皮L臘克B平行Y一般工業(yè)移動電器用線ST天然絲N尼龍?zhí)譊帶形T天線B聚丙烯SK尼龍絲T特種SE雙絲包3導線安裝導線安裝o電子產(chǎn)品生產(chǎn)中的安裝

7、導線主要是塑料線。4 電源軟導線電源軟導線o選擇電源線的載流量，要比機殼內(nèi)導線的安全系數(shù)大。 o要考慮氣候的變化，應該能經(jīng)受彎曲和移動。 o要有足夠的機械強度。 導體導體成品外徑（成品外徑（mmmm）導體導體電阻電阻(/K(/Km)m)容許容許電流電流(A)(A)截面積截面積( (mm)結構結構根根/ /直徑直徑外徑外徑(mm)(mm) 單芯單芯雙根雙根絞合絞合平形平形圓形圓形雙芯雙芯圓形圓形3 3芯芯長圓長圓形形0.520/0.181.02.65.22.65.27.27.67.236.760.7530/0.181.22.85.62.85.67.68.07.624.6101.2550/0.18

8、1.53.16.23.16.28.28.78.214.7142.037/0.261.83.46.83.46.88.89.38.89.5020常用于網(wǎng)絡通信中 （避免電磁干擾）5 雙絞線雙絞線雙絞線（雙絞線（Twisted Pair）是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規(guī)格互相纏繞（一般以）是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規(guī)格互相纏繞（一般以逆時針纏繞）在一起而制成的一種通用配線，屬于信息通信網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)。雙絞線過逆時針纏繞）在一起而制成的一種通用配線，屬于信息通信網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)。雙絞線過去主要是用來傳輸模擬信號的，但現(xiàn)在同樣適用于數(shù)字信號的傳輸。去主要是用來傳輸模擬信號的，但現(xiàn)在同樣適用于數(shù)字信號的

9、傳輸。 雙絞線制作方法雙絞線制作方法雙絞線標準接法雙絞線標準接法 在整個網(wǎng)絡布線中應用一種布線方式，但兩端都有RJ-45plug的網(wǎng)絡聯(lián)線無論是采用端接方式A，還是端接方式B，在網(wǎng)絡中都是通用的。雙絞線的順序與RJ45頭的引腳序號-對應。10M以太網(wǎng)的網(wǎng)線使用1，2，3，6編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)，100M以太網(wǎng)的網(wǎng)線使用4，5，7，8編號的芯線傳遞數(shù)據(jù)。為何現(xiàn)在都采用4對(8芯線)的雙絞線呢？這主要是為適應更多的使用范圍，在不變換基礎設施的前提下，就可滿足各式各樣的用戶設備的接線要求。例如,我們可同時用其中一對絞線來實現(xiàn)語音通訊。100BASE-T4RJ-45對雙絞線的規(guī)定如下：1、2用于發(fā)送，3

10、、6用于接收，4、5，7、8是雙向線。1、2線必須是雙絞，3、6雙絞，4、5雙絞，7、8雙絞。除兩臺PC機之間用交叉線連接之外，一般情況我們使用的直連線連接標準產(chǎn)品規(guī)格表示法標準產(chǎn)品規(guī)格表示法： 4 選擇使用安裝導線的注意事項選擇使用安裝導線的注意事項主要分為電氣因素和環(huán)境因素主要分為電氣因素和環(huán)境因素 o（1） 允許電流與安全電流o導線通過電流時會產(chǎn)生溫度升高，在一定溫度限制下地電流值稱為允許電流允許電流。o為了保證電氣線路的安全運行，所有線路的導線和電纜的截面都必須滿足發(fā)熱條件，即在任何環(huán)境溫度下，當導線和電纜連續(xù)通過最大負載電流時，其線路溫度都不大于最高允許溫度（通常為700左右），這時

11、的負載電流稱為安全電流安全電流。導線和電纜的安全電流是由它們的種類、規(guī)格、環(huán)境溫度和敷設方式等決定的，有專門表格可查考。 （一）電氣因素（一）電氣因素（一）電氣因素（一）電氣因素o（2） 安全載流量安全載流量 o安全載流量是銅芯導線在環(huán)境溫度為25、載流芯溫度為70的條件下架空敷設的載流量。下表列出的安全載流量當導線在機殼內(nèi)、套管內(nèi)等散熱條件不良的情況下，載流量應該打折扣，取表中數(shù)據(jù)的1/2是可行的。一般情況下，載流量可按5A/mm2估算，這在各種條件下都是安全的。o銅芯導線的銅芯導線的安全載流量安全載流量（25） 電氣負載允許安全電流的計算電氣負載允許安全電流的計算oA 用途用途 o這是根據(jù)

12、用電設備的功率（千瓦或千伏安）算出電流（安）的口訣。 o電流的大小直接與功率有關，也與電壓、相別、力率（又稱功率因數(shù)）等有關。一般有公式可供計算。由于工廠常用的都是380/220伏三相四線系統(tǒng)，因此，可以根據(jù)功率的大小直接算出電流。 oB 口訣口訣 o低壓380/220伏系統(tǒng)每千瓦的電流。 o千瓦、電流，如何計算？ o電力加倍，電熱加半。 o單相千瓦，4.5安。 o單相380，電流兩安半。 口訣：電力加倍，電熱加半o 這兩句口訣中，電力專指電動機。在380伏三相時（力率0.8左右）,電動機每千瓦的電流約為2安.即將”千瓦數(shù)加一倍”(乘2)就是電流，安。這電流也稱電動機的額定電流。o【例1】 5

13、.5千瓦電動機按“電力加倍”算得電流為11安。 o【例2】 40千瓦水泵電動機按“電力加倍”算得電流為80安。 口訣：電力加倍，電熱加半o電熱是指用電阻加熱的電阻爐等。三相380伏的電熱設備，每千瓦的電流為1.5安。即將“千瓦數(shù)加一半”（乘1.5）就是電流，安。 o【例1】 3千瓦電加熱器按“電熱加半”算得電流為4.5安。 o【例2】 15千瓦電阻爐按“電熱加半”算得電流為23安。 口訣：電力加倍，電熱加半o這句口訣不專指電熱，對于照明也適用。雖然照明的燈泡是單相而不是三相，但對照明供電的三相四線干線仍屬三相。只要三相大體平衡也可這樣計算。此外，以千伏安為單位的電器（如變壓器或整流器）和以千乏

14、為單位的移相電容器（提高力率用）也都適用。即時說，這后半句雖然說的是電熱，但包括所有以千伏安、千乏為單位的用電設備，以及以千瓦為單位的電熱和照明設備。 o【例1】 12千瓦的三相（平衡時）照明干線按“電熱加半”算得電流為18安。 o【例2】 30千伏安的整流器按“電熱加半”算得電流為45安（指380伏三相交流側）。 o【例3】 320千伏安的配電變壓器按“電熱加半”算得電流為480安（指380/220伏低壓側）。 o【例4】 100千乏的移相電容器（380伏三相）按“電熱加半”算得電流為150安?？谠E：單相千瓦，4.5安o在380/220伏三相四線系統(tǒng)中，單相設備的兩條線，一條接相線而另一條接

15、零線的（如照明設備）為單相220伏用電設備。這種設備的力率大多為1，因此，口訣便直接說明“單相（每）千瓦4.5安”。計算時，只要“將千瓦數(shù)乘4.5”就是電流，安。 o同上面一樣，它適用于所有以千伏安為單位的單相220伏用電設備，以及以千瓦為單位的電熱及照明設備，而且也適用于220伏的直流。 o【例1】 500伏安（0.5千伏安）的行燈變壓器（220伏電源側）按“單相千瓦、4.5安”算得電流為2.3安。 o【例2】 1000瓦投光燈按“單相千瓦、4.5安”算得電流為4.5安。 o對于電壓更低的單相，口訣中沒有提到?？梢匀?20伏為標準，看電壓降低多少，電流就反過來增大多少。比如36伏電壓，以22

16、0伏為標準來說，它降低到1/6，電流就應增大到6倍，即每千瓦的電流為6*4.5=27安。比如36伏、60瓦的行燈每只電流為0.06*27=1.6安，5只便共有8安。口訣：單相380，電流兩安半。o在380/220伏三相四線系統(tǒng)中，單相設備的兩條線都是接到相線上的，習慣上稱為單相380伏用電設備（實際是接在兩相上）。這種設備當以千瓦為單位時，力率大多為1，口訣也直接說明：“單相380，電流兩安半”。它也包括以千伏安為單位的380伏單相設備。計算時，只要“將千瓦或千伏安數(shù)乘2.5”就是電流，安。 o【例1】 32千瓦鉬絲電阻爐接單相380伏，按“電流兩安半”算得電流為80安。 o【例2】 2千伏安

17、的行燈變壓器，初級接單相380伏，按“電流兩安半”算得電流為5安。 o【例3】 21千伏安的交流電焊變壓器，初級接單相380伏，按“電流兩安半”算得電流為53安(3) 導線最高耐壓導線最高耐壓o導線標志的試驗電壓，是表示導線加電1分鐘不發(fā)生放電現(xiàn)象的耐壓特性。 o實際使用中，工作電壓應該大約為試驗電壓的1/31/5。 (4)導線的電壓降導線的電壓降o當導線較短時，可以忽略導線上的電壓降，但當導線較長時就必須考慮。o電壓降的估算o用途 o根據(jù)線路上的負荷矩，估算供電線路上的電壓損失，檢查線路的供電質(zhì)量。 o口訣 o提出一個估算電壓損失的基準數(shù)據(jù)，通過一些簡單的計算，可估出供電線路上的電壓損失。

18、o壓損根據(jù)“千瓦米”，2.5鋁線201。截面增大荷矩大，電壓降低平方低。 （即2 .5平方毫米的鋁線，單相220伏，負荷為電阻性（力率為1），每20“千瓦米”負荷矩電壓損失為1%。這就是口訣中的“2 .5鋁線201”）。 o三相四線6倍計，銅線乘上1.7。 o感抗負荷壓損高，10下截面影響小，若以力率0.8計，10上增加0.2至1。 【例1】 一條220伏照明支路，用2 .5平方毫米鋁線，負荷 矩 為 7 6 千 瓦 米 。 由 于 7 6 是 2 0 的 3 . 8 倍（76/20=3 .8），因此電壓損失為3 .8%?！纠?】 一條4平方毫米鋁線敷設的40米長的線路，供給220伏1千瓦的單

19、相電爐2只，估算電壓損失是：先算負荷矩2*40=80千瓦米。再算4平方毫米鋁線電壓損失1%的負荷矩，根據(jù)“截面增大負荷矩大”的原則，4和2 .5比較，截面增大為1 .6倍（4/2 .5=1 .6），因此負荷矩增為20*1 .6=32千瓦米（這是電壓損失1%的數(shù)據(jù)）。最后計算80/32=2 .5，即這條線路電壓損失為2 .5%。 口訣：三相四線6倍計，銅線乘上1.7。o當線路不是單相而是三相四線時，（這三相四線一般要求三相負荷是較平衡的。它的電壓是和單相相對應的。如果單相為220伏，對應的三相便是380伏，即380/220伏。）同樣是2 .5平方毫米的鋁線，電壓損失1%的負荷矩是中基準數(shù)據(jù)的6倍

20、，即20*6=120千瓦米。至于截面或電壓變化，這負荷矩的數(shù)值，也要相應變化。o當導線不是鋁線而是銅線時，則應將鋁線的負荷矩數(shù)據(jù)乘上1 .7，如“2 .5鋁線201”改為同截面的銅線時，負荷矩則改為20*1 .7=34千瓦米，電壓損失才1%。 o【例】 一條50平方毫米鋁線敷設的380伏三相線路，長30米，供給一臺60千瓦的三相電爐。電壓損失估算是： o先算負荷矩：60*30=1800千瓦米。 o再算50平方毫米鋁線在380伏三相的情況下電壓損失1%的負荷矩：根據(jù)“截面增大荷矩大”，由于50是2 .5的20倍，因此應乘20，再根據(jù)“三相四線6倍計”，又要乘6，因此，負荷矩增大為20*20*6=

21、2400千瓦米。 o最后1800/2400=0 .75，即電壓損失為0 .75%。 (5)導線的額定電壓導線的額定電壓o導線絕緣層的絕緣電阻是隨電壓的升高而下降的，如果超過一定的電壓值，會發(fā)生導線擊穿放電的現(xiàn)象。（6）導線的頻率及阻抗特性）導線的頻率及阻抗特性o如果通過電線的信號頻率較高，則必須考慮電線的阻抗、如果通過電線的信號頻率較高，則必須考慮電線的阻抗、介質(zhì)損耗等因素。射頻電纜的阻抗必須與電路的阻抗特介質(zhì)損耗等因素。射頻電纜的阻抗必須與電路的阻抗特性相匹配。性相匹配。（7）信號線的屏蔽）信號線的屏蔽o當導線用于傳輸?shù)碗娖降男盘?，為了防止外界的噪聲干當導線用于傳輸?shù)碗娖降男盘?，為了防止外?/p>

22、的噪聲干擾，應選用屏蔽線。例如在音響電路中，功率放大器之擾，應選用屏蔽線。例如在音響電路中，功率放大器之前的信號線均需使用屏蔽線。前的信號線均需使用屏蔽線。（二）環(huán)境因素（二）環(huán)境因素（1）環(huán)境溫度）環(huán)境溫度 o室溫和電子產(chǎn)品機殼內(nèi)部空間的溫度不能超過導線絕緣層的環(huán)境溫度；過熱會使導線變軟，低溫會使導線變硬。（2）機械強度）機械強度 o當導線（特別是電源線）受到機械力作用的時候，要考慮它的機械強度。(3)(3)耐老化腐蝕性耐老化腐蝕性 o各種絕緣材料都會老化腐蝕，要根據(jù)產(chǎn)品工作的環(huán)境選擇相應的導線。o5 導線顏色導線顏色 o選擇安裝導線顏色的一般習慣選擇安裝導線顏色的一般習慣電 路 種 類導

23、線 顏 色一 般 交 流 線 路 白 灰三相AC電源線A相B相C相工作零線(中性線)保護零線(安全地線)黃綠紅淡藍黃和綠雙色線直流(DC)線路0(GND)紅 棕黑 紫藍 白底青紋晶體管E(發(fā)射極)B(基極)C(集電極)紅 棕黃 橙青 綠立體聲電路R(右聲道)L(左聲道)紅 橙 無花紋白 灰 有花紋指示燈青三三 絕緣材料絕緣材料o1什么是絕緣材料 o緣材料：電阻率為1091022 Cm的物質(zhì)所構成的材料在電工技術上稱為絕緣材料，又稱電介質(zhì)。簡單的說就是使帶電體與其他部分隔離的材料。絕緣材料對直流電流有非常大的阻力，在直流電壓作用下，除了有極微小的表面泄漏電流外，實際上幾乎是不導電的，而對于交流電

24、流則有電容電流通過，但也認為是不導電的。絕緣材料的電阻率越大，絕緣性能越好 。2 絕緣材料特性o良好的介電性能，較高的絕緣電阻和耐壓強度o不發(fā)生漏電、爬電或擊穿等事故o耐熱性能好，在長期受熱狀態(tài)下性能無顯著變化 o良好的導熱、耐潮和防霉性能 o較高的機械強度，且便于工藝加工 3絕緣材料的分類絕緣材料的分類o1. 樹脂類漆o有溶劑漆、無溶劑漆、覆蓋漆、絕緣油、瓷漆、膠粘漆、漆包線漆等。o2.浸漬纖維類o漆布、油性漆綢、玻璃漆布、玻璃纖維等。o3.層壓制品類o有壓層板、覆銅板、環(huán)氧板等。o4.工程塑料類o酚醛類塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料、聚酰氨、PBT等。o5.薄膜、粘膠帶及復合材料類o聚酯、聚酰亞胺等各類薄膜、壓敏膠帶及薄膜絕緣紙復合材料等。o6.云母制品o云母帶、紙、板等云母制品。4絕緣材料的應用 o絕緣材料的作用是在電氣設備中把電勢不同的帶電部分隔離開來。因此絕緣材料首先應具有較高的絕緣電阻和耐壓強度，并能避免發(fā)生漏電、擊穿等事故。其次耐熱性能要好，避免因長期過熱而老化變質(zhì)；此外，還應有良好的導熱性、耐潮防雷性和較高的機械強度以及工藝加工方便等特點。 5常用絕緣材料的性能指標 o電阻率是最基本的絕緣性能指標。足夠的絕緣電阻能把電氣設備的泄漏電壓限制在最小的范圍內(nèi)，電工絕緣材料的電阻率一般在109.cm