导线及绝缘材料

1、项目二 电子材料识别与选用 导线及绝缘材料 o1. 掌握各种安装导线的种类、名称与特点。掌握各种安装导线的种类、名称与特点。o2. 熟悉各种电子材料的名称。熟悉各种电子材料的名称。o3.了解电子产品装配中所使用的基本材料，了解电子产品装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、 导线o导线是能够导电的金属线，是电能和电磁信号的传输载体。 o1导线材料 o导线分类 o电子产品中常用的导线包括电线和电缆。o可分成裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆四类 。裸导线裸导线大部分作为电线电缆的线芯，少部分直接用在电子产品中连接电路。 常用裸导线的种类、

2、型号和用途分类分类名名 称称型型 号号主主 要要 用用 途途裸单线 硬圆铜单线T Y作电线电缆的芯线和电器制品(如电机、变压器等)的绕组线。硬圆铜单线也可作电力及通信架空线。软圆铜单线T R镀锡软铜单线TRX用于电线电缆的内外导体制造及电器制品的电气连接。裸铜软天线TTR适用于通信的架空天线。裸型线软铜扁线硬铜扁线TBR TBY适用于电机、电器、配电线路及其他电工制品。裸铜电刷线TS、TSR用于电机及电气线路上联接电刷。电阻合金线镍铬丝Cr20 Ni80供制造发热元件及电阻元件用，正常工作温度1000。康铜丝KX供制造普通线绕电阻器及电位器用，能在500条件下使用。电磁线电磁线o电磁线：有绝缘

3、层的导线，绝缘方式有表面涂漆或外缠纱、丝、薄膜等，一般用来绕制各类变压器、电感类产品的绕组，所以也叫做绕组线、漆包线。漆包线纱包线丝包线薄膜线橡皮导线电磁线电磁线绝缘电线电缆绝缘电线电缆o绝缘电线电缆：包括固定敷设电线、绝缘软电线和屏蔽线，用做电子产品的电气连接。 通信电缆通信电缆o通信电缆：包括用在电信系统中的电信电缆和高频电缆。2 绝缘导线绝缘导线 在导线外围均匀而密封地包裹一层不导电的材料，如：树脂、塑料、硅橡胶、PVC等，形成绝缘层，防止导电体与外界接触造成漏电、短路、触电等事故发生的电线叫绝缘导线绝缘导线。o（1） 导体材料 o主要有铜线和铝线。o纯铜线的表面很容易氧化，一般导线是在

4、铜线表面镀耐氧化金属。 如：o普通导线镀锡能提高可焊性； o高频用导线镀银能提高电性能； o耐热导线镀镍能提高耐热性能；o线规 ：指导线的粗细标准 ，有线号和线径两种 o 表示方法 。o线号制 ：按导线的粗细排列成一定号码 ，线号 o 越大，其线径越小。o 英、美等国家采用线号制 。o线径制：用导线直径的毫米（mm）数表示线规， o 中国采用线径制。 （2） 绝缘外皮材料绝缘外皮材料 o绝缘外皮就是在导线外围均匀而密封地包裹一层不导电的材料。导线绝缘外皮的材料主要有：塑料类（聚氯乙烯、聚四氟乙烯等）、橡胶类、纤维类（棉、化纤等）、涂料类（聚脂、聚乙烯漆）。 o绝缘外皮除了电气绝缘外，还有增强导

5、线机械强度、保护导线不受外界环境腐蚀的作用。 3 3 屏蔽线屏蔽线4 电缆电缆 o （3）耐压（耐压（DCDC：V V）绝缘体厚度（绝缘体厚度（mmmm）耐压（耐压（DCDC：V V）绝缘体厚度（绝缘体厚度（mmmm）6KV约0.730KV约2.110KV约1.240KV约2.520KV约1.7（4）带状电缆（）带状电缆（电脑排线电脑排线、） o在数字电路特别是计算机类产品中，数据总线、地址总线和控制总线等连接导线往往是成组出现的，其工作电平、导线走向都大体一致。这种情况下，使用安装排线很方便。这种安装排线与安装插头、插座的尺寸、导线的数目相对应，并且不用焊接就能实现可靠的连接，不容易产生导线

6、错位的情况 带状电缆（电脑排线） o目前使用较多的排线，单根导线内是0.17的线芯，外皮为聚氯乙烯。导线根数有8、12、16、20、24、28、32、37、40线等规格。o0.17 ：导线截面积0.1mm2，共7根导线。导线型号命名法的意义分类代号或用途分类代号或用途绝缘绝缘护套护套派生特性派生特性符号意 义符号意 义符号意 义符号意 义A安装线缆V聚氯乙烯V聚氯乙烯P屏蔽B 布电缆F氟塑料H橡套R软F飞机用低压线Y聚乙烯B编织套S双绞R日用电器用软线X橡皮L腊克B平行Y一般工业移动电器用线ST天然丝N尼龙套D带形T天线B聚丙烯SK尼龙丝T特种SE双丝包3导线安装导线安装o电子产品生产中的安装

7、导线主要是塑料线。4 电源软导线电源软导线o选择电源线的载流量，要比机壳内导线的安全系数大。 o要考虑气候的变化，应该能经受弯曲和移动。 o要有足够的机械强度。 导体导体成品外径（成品外径（mmmm）导体导体电阻电阻(/K(/Km)m)容许容许电流电流(A)(A)截面积截面积( (mm)结构结构根根/ /直径直径外径外径(mm)(mm) 单芯单芯双根双根绞合绞合平形平形圆形圆形双芯双芯圆形圆形3 3芯芯长圆长圆形形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常用于网络通信中 （避免电磁干扰）5 双绞线双绞线双绞线（双绞线（Twisted Pair）是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以）是由两条相互绝缘的导线按照一定的规格互相缠绕（一般以逆时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。双绞线过逆时针缠绕）在一起而制成的一种通用配线，属于信息通信网络传输介质。双绞线过去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的传输。去主要是用来传输模拟信号的，但现在同样适用于数字信号的

9、传输。 双绞线制作方法双绞线制作方法双绞线标准接法双绞线标准接法 在整个网络布线中应用一种布线方式，但两端都有RJ-45plug的网络联线无论是采用端接方式A，还是端接方式B，在网络中都是通用的。双绞线的顺序与RJ45头的引脚序号-对应。10M以太网的网线使用1，2，3，6编号的芯线传递数据，100M以太网的网线使用4，5，7，8编号的芯线传递数据。为何现在都采用4对(8芯线)的双绞线呢？这主要是为适应更多的使用范围，在不变换基础设施的前提下，就可满足各式各样的用户设备的接线要求。例如,我们可同时用其中一对绞线来实现语音通讯。100BASE-T4RJ-45对双绞线的规定如下：1、2用于发送，3

10、、6用于接收，4、5，7、8是双向线。1、2线必须是双绞，3、6双绞，4、5双绞，7、8双绞。除两台PC机之间用交叉线连接之外，一般情况我们使用的直连线连接标准产品规格表示法标准产品规格表示法： 4 选择使用安装导线的注意事项选择使用安装导线的注意事项主要分为电气因素和环境因素主要分为电气因素和环境因素 o（1） 允许电流与安全电流o导线通过电流时会产生温度升高，在一定温度限制下地电流值称为允许电流允许电流。o为了保证电气线路的安全运行，所有线路的导线和电缆的截面都必须满足发热条件，即在任何环境温度下，当导线和电缆连续通过最大负载电流时，其线路温度都不大于最高允许温度（通常为700左右），这时

11、的负载电流称为安全电流安全电流。导线和电缆的安全电流是由它们的种类、规格、环境温度和敷设方式等决定的，有专门表格可查考。 （一）电气因素（一）电气因素（一）电气因素（一）电气因素o（2） 安全载流量安全载流量 o安全载流量是铜芯导线在环境温度为25、载流芯温度为70的条件下架空敷设的载流量。下表列出的安全载流量当导线在机壳内、套管内等散热条件不良的情况下，载流量应该打折扣，取表中数据的1/2是可行的。一般情况下，载流量可按5A/mm2估算，这在各种条件下都是安全的。o铜芯导线的铜芯导线的安全载流量安全载流量（25） 电气负载允许安全电流的计算电气负载允许安全电流的计算oA 用途用途 o这是根据

12、用电设备的功率（千瓦或千伏安）算出电流（安）的口诀。 o电流的大小直接与功率有关，也与电压、相别、力率（又称功率因数）等有关。一般有公式可供计算。由于工厂常用的都是380/220伏三相四线系统，因此，可以根据功率的大小直接算出电流。 oB 口诀口诀 o低压380/220伏系统每千瓦的电流。 o千瓦、电流，如何计算？ o电力加倍，电热加半。 o单相千瓦，4.5安。 o单相380，电流两安半。 口诀：电力加倍，电热加半o 这两句口诀中，电力专指电动机。在380伏三相时（力率0.8左右）,电动机每千瓦的电流约为2安.即将”千瓦数加一倍”(乘2)就是电流，安。这电流也称电动机的额定电流。o【例1】 5

13、.5千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11安。 o【例2】 40千瓦水泵电动机按“电力加倍”算得电流为80安。 口诀：电力加倍，电热加半o电热是指用电阻加热的电阻炉等。三相380伏的电热设备，每千瓦的电流为1.5安。即将“千瓦数加一半”（乘1.5）就是电流，安。 o【例1】 3千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为4.5安。 o【例2】 15千瓦电阻炉按“电热加半”算得电流为23安。 口诀：电力加倍，电热加半o这句口诀不专指电热，对于照明也适用。虽然照明的灯泡是单相而不是三相，但对照明供电的三相四线干线仍属三相。只要三相大体平衡也可这样计算。此外，以千伏安为单位的电器（如变压器或整流器）和以千乏

14、为单位的移相电容器（提高力率用）也都适用。即时说，这后半句虽然说的是电热，但包括所有以千伏安、千乏为单位的用电设备，以及以千瓦为单位的电热和照明设备。 o【例1】 12千瓦的三相（平衡时）照明干线按“电热加半”算得电流为18安。 o【例2】 30千伏安的整流器按“电热加半”算得电流为45安（指380伏三相交流侧）。 o【例3】 320千伏安的配电变压器按“电热加半”算得电流为480安（指380/220伏低压侧）。 o【例4】 100千乏的移相电容器（380伏三相）按“电热加半”算得电流为150安。口诀：单相千瓦，4.5安o在380/220伏三相四线系统中，单相设备的两条线，一条接相线而另一条接

15、零线的（如照明设备）为单相220伏用电设备。这种设备的力率大多为1，因此，口诀便直接说明“单相（每）千瓦4.5安”。计算时，只要“将千瓦数乘4.5”就是电流，安。 o同上面一样，它适用于所有以千伏安为单位的单相220伏用电设备，以及以千瓦为单位的电热及照明设备，而且也适用于220伏的直流。 o【例1】 500伏安（0.5千伏安）的行灯变压器（220伏电源侧）按“单相千瓦、4.5安”算得电流为2.3安。 o【例2】 1000瓦投光灯按“单相千瓦、4.5安”算得电流为4.5安。 o对于电压更低的单相，口诀中没有提到。可以取220伏为标准，看电压降低多少，电流就反过来增大多少。比如36伏电压，以22

16、0伏为标准来说，它降低到1/6，电流就应增大到6倍，即每千瓦的电流为6*4.5=27安。比如36伏、60瓦的行灯每只电流为0.06*27=1.6安，5只便共有8安。口诀：单相380，电流两安半。o在380/220伏三相四线系统中，单相设备的两条线都是接到相线上的，习惯上称为单相380伏用电设备（实际是接在两相上）。这种设备当以千瓦为单位时，力率大多为1，口诀也直接说明：“单相380，电流两安半”。它也包括以千伏安为单位的380伏单相设备。计算时，只要“将千瓦或千伏安数乘2.5”就是电流，安。 o【例1】 32千瓦钼丝电阻炉接单相380伏，按“电流两安半”算得电流为80安。 o【例2】 2千伏安

17、的行灯变压器，初级接单相380伏，按“电流两安半”算得电流为5安。 o【例3】 21千伏安的交流电焊变压器，初级接单相380伏，按“电流两安半”算得电流为53安(3) 导线最高耐压导线最高耐压o导线标志的试验电压，是表示导线加电1分钟不发生放电现象的耐压特性。 o实际使用中，工作电压应该大约为试验电压的1/31/5。 (4)导线的电压降导线的电压降o当导线较短时，可以忽略导线上的电压降，但当导线较长时就必须考虑。o电压降的估算o用途 o根据线路上的负荷矩，估算供电线路上的电压损失，检查线路的供电质量。 o口诀 o提出一个估算电压损失的基准数据，通过一些简单的计算，可估出供电线路上的电压损失。

18、o压损根据“千瓦米”，2.5铝线201。截面增大荷矩大，电压降低平方低。 （即2 .5平方毫米的铝线，单相220伏，负荷为电阻性（力率为1），每20“千瓦米”负荷矩电压损失为1%。这就是口诀中的“2 .5铝线201”）。 o三相四线6倍计，铜线乘上1.7。 o感抗负荷压损高，10下截面影响小，若以力率0.8计，10上增加0.2至1。 【例1】 一条220伏照明支路，用2 .5平方毫米铝线，负荷 矩 为 7 6 千 瓦 米 。 由 于 7 6 是 2 0 的 3 . 8 倍（76/20=3 .8），因此电压损失为3 .8%。【例2】 一条4平方毫米铝线敷设的40米长的线路，供给220伏1千瓦的单

19、相电炉2只，估算电压损失是：先算负荷矩2*40=80千瓦米。再算4平方毫米铝线电压损失1%的负荷矩，根据“截面增大负荷矩大”的原则，4和2 .5比较，截面增大为1 .6倍（4/2 .5=1 .6），因此负荷矩增为20*1 .6=32千瓦米（这是电压损失1%的数据）。最后计算80/32=2 .5，即这条线路电压损失为2 .5%。 口诀：三相四线6倍计，铜线乘上1.7。o当线路不是单相而是三相四线时，（这三相四线一般要求三相负荷是较平衡的。它的电压是和单相相对应的。如果单相为220伏，对应的三相便是380伏，即380/220伏。）同样是2 .5平方毫米的铝线，电压损失1%的负荷矩是中基准数据的6倍

20、，即20*6=120千瓦米。至于截面或电压变化，这负荷矩的数值，也要相应变化。o当导线不是铝线而是铜线时，则应将铝线的负荷矩数据乘上1 .7，如“2 .5铝线201”改为同截面的铜线时，负荷矩则改为20*1 .7=34千瓦米，电压损失才1%。 o【例】 一条50平方毫米铝线敷设的380伏三相线路，长30米，供给一台60千瓦的三相电炉。电压损失估算是： o先算负荷矩：60*30=1800千瓦米。 o再算50平方毫米铝线在380伏三相的情况下电压损失1%的负荷矩：根据“截面增大荷矩大”，由于50是2 .5的20倍，因此应乘20，再根据“三相四线6倍计”，又要乘6，因此，负荷矩增大为20*20*6=

21、2400千瓦米。 o最后1800/2400=0 .75，即电压损失为0 .75%。 (5)导线的额定电压导线的额定电压o导线绝缘层的绝缘电阻是随电压的升高而下降的，如果超过一定的电压值，会发生导线击穿放电的现象。（6）导线的频率及阻抗特性）导线的频率及阻抗特性o如果通过电线的信号频率较高，则必须考虑电线的阻抗、如果通过电线的信号频率较高，则必须考虑电线的阻抗、介质损耗等因素。射频电缆的阻抗必须与电路的阻抗特介质损耗等因素。射频电缆的阻抗必须与电路的阻抗特性相匹配。性相匹配。（7）信号线的屏蔽）信号线的屏蔽o当导线用于传输低电平的信号，为了防止外界的噪声干当导线用于传输低电平的信号，为了防止外界

22、的噪声干扰，应选用屏蔽线。例如在音响电路中，功率放大器之扰，应选用屏蔽线。例如在音响电路中，功率放大器之前的信号线均需使用屏蔽线。前的信号线均需使用屏蔽线。（二）环境因素（二）环境因素（1）环境温度）环境温度 o室温和电子产品机壳内部空间的温度不能超过导线绝缘层的环境温度；过热会使导线变软，低温会使导线变硬。（2）机械强度）机械强度 o当导线（特别是电源线）受到机械力作用的时候，要考虑它的机械强度。(3)(3)耐老化腐蚀性耐老化腐蚀性 o各种绝缘材料都会老化腐蚀，要根据产品工作的环境选择相应的导线。o5 导线颜色导线颜色 o选择安装导线颜色的一般习惯选择安装导线颜色的一般习惯电 路 种 类导

23、线 颜 色一 般 交 流 线 路 白 灰三相AC电源线A相B相C相工作零线(中性线)保护零线(安全地线)黄绿红淡蓝黄和绿双色线直流(DC)线路0(GND)红 棕黑 紫蓝 白底青纹晶体管E(发射极)B(基极)C(集电极)红 棕黄 橙青 绿立体声电路R(右声道)L(左声道)红 橙 无花纹白 灰 有花纹指示灯青三三 绝缘材料绝缘材料o1什么是绝缘材料 o缘材料：电阻率为1091022 Cm的物质所构成的材料在电工技术上称为绝缘材料，又称电介质。简单的说就是使带电体与其他部分隔离的材料。绝缘材料对直流电流有非常大的阻力，在直流电压作用下，除了有极微小的表面泄漏电流外，实际上几乎是不导电的，而对于交流电

24、流则有电容电流通过，但也认为是不导电的。绝缘材料的电阻率越大，绝缘性能越好 。2 絕緣材料特性o良好的介电性能，较高的绝缘电阻和耐压强度o不发生漏电、爬电或击穿等事故o耐热性能好，在长期受热状态下性能无显著变化 o良好的导热、耐潮和防霉性能 o较高的机械强度，且便于工艺加工 3绝缘材料的分类绝缘材料的分类o1. 树脂类漆o有溶剂漆、无溶剂漆、覆盖漆、绝缘油、瓷漆、胶粘漆、漆包线漆等。o2.浸渍纤维类o漆布、油性漆绸、玻璃漆布、玻璃纤维等。o3.层压制品类o有压层板、覆铜板、环氧板等。o4.工程塑料类o酚醛类塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料、聚酰氨、PBT等。o5.薄膜、粘胶带及复合材料类o聚酯、聚酰亚胺等各类薄膜、压敏胶带及薄膜绝缘纸复合材料等。o6.云母制品o云母带、纸、板等云母制品。4绝缘材料的应用 o绝缘材料的作用是在电气设备中把电势不同的带电部分隔离开来。因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，并能避免发生漏电、击穿等事故。其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质；此外，还应有良好的导热性、耐潮防雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。 5常用绝缘材料的性能指标 o电阻率是最基本的绝缘性能指标。足够的绝缘电阻能把电气设备的泄漏电压限制在最小的范围内，电工绝缘材料的电阻率一般在109.cm