电工材料

电工工具及材料《电工材料》电工工具及材料内容提要：导电材料绝缘材料磁性材料其他材料电工工具及材料常用电工材料分类电工材料导电材料：如银、铜、铝、铁、锡、铅等金属半导体材料：如硅、锗等绝缘材料：如空气、变压器油、橡胶、塑料、陶瓷磁性材料：如纯铁、硅钢、铁镍合金、铁氧体等其他材料：如胶黏剂、润滑剂、清洗剂等电工工具及材料第一部分：导电材料1.1导体材料概述1.导电材料：一般是指专门用于传导电流的材料。导电材料主要用于构建电网和各类电工产品中电能和电信号的传输。2.导电材料材质：主要有金属、合金和某些非金属。3.导电材料分类：电线电缆、电阻电热材料、熔体材料、电阻合金、触点材料、电刷制品等。电工工具及材料4.导电材料的主要技术要求：电阻率小（降低输电损耗）；机械强度高（牢固可靠）；导热性能好（利于散热）；密度较小（材料重量低）；热膨胀系数小（适应不同温度环境）；易加工、易焊接（便于施工）；耐腐蚀、不氧化（使用寿命长）等。5.金属导电材料特点：导电性好,机械强度高,不易氧化和腐蚀,容易加工和焊接。金属中导电性能最佳的是银，其次是铜、铝。铜和铝是工业上最主要的导电金属材料。电工工具及材料表1常用金属材料性能表电工工具及材料铜特性：导电性能好,机械强度高,延展性良好,便于加工,容易焊接。电阻率ρ=1.69×10-8Ωm，密度γ=8.9g/cm3广泛用于制造变压器、电机和各种电器的线圈。铝特性：导电性能较好,延展性良好,不易氧化,不容易焊接。电阻率ρ=4.77×10-8Ωm，密度γ=2.7g/cm3同样长度、电阻值一样时，铝导线的截面积约是铜导线的1.69倍。电工工具及材料1.2铜铝材料电线电缆1.2.1电线电缆及类型电线电缆是一类用以传输电能、电信号或者实现电磁能转换的线材。电线电缆类型：裸导线、电磁线、电气设备用电线电缆、电力电缆、通讯电缆五大类。电线与电缆：一般将芯数少、直径小、结构简单的电传输线称为电线。其他的称为电缆。电工工具及材料1.2.2裸导线裸导线的特点：纯的导体金属，无绝缘及护套层，如钢芯铝绞线、铜铝汇流排、电力机车线等；加工工艺主要是压力加工，如熔炼、压延、拉制、绞合/紧压绞合等；产品主要用在城郊、农村、用户主线、开关柜等。按产品的形状和结构不同,裸线分为裸单线、裸绞线、软接线、型线四种。电工工具及材料1.2.2裸导线1.裸单线可分为普通线、镀（锡、银）层线、包覆（铝包钢）线等。1）命名方法：镀（包覆）层+外形+材质+线例：圆铜线；镀锡扁铜线；铝包钢芯圆单线等。2）型号编制方法：材质+外形（圆形省略）+硬度+镀层材质：G-钢；L-铝；T-铜；H-合金；X-锡。外形：B-扁形；D-带型；硬度：Y-硬；R-软例：TR-软圆铜线；TBY-硬铜扁线；TRX-镀锡软圆铜线等。规格表示：圆线用截面直径（或截面积）表示；扁形以厚b*a宽表示。例：TR型线，标称直径1.03mm；标称面积3.5mm2；TBY型线，2*4mm电工工具及材料裸电线电工工具及材料2.裸绞线裸绞线由多股单线绞合而成。与单线相比，柔软、抗拉强度高。1）命名方法：材质+软硬+构造例：铝绞线；铜软绞线；钢芯铝绞线。2）型号编制方法：材质+构造+绞线材质：G-钢；L-铝；T-铜；H-合金；X-锡。构造：J-绞线；加强；例：LGJJ-加强型钢芯铝绞线；TJ-硬铜绞线。规格表示：用截面面积（mm2）表示，也可加单线根数/直径。例：TJ型线，标称截面120mm2；49/2.85mm电工工具及材料3.软接线软接线由质地柔软的铜绞线编制而成。主要用于振动弯曲场合。型号与命名方法见表：电工工具及材料4.型线型线是非圆形截面的裸电线，其常用品种见表。扁线母线凹型铜排梯形铜排空心导线电工工具及材料1.2.3电磁线电磁线是专用于电-磁能互换场合的有绝缘层的导线。一般用于电机、变压器及电工仪表中的线圈绕组。常用电磁线的导电线芯有圆线和扁线两种,一般采用铜线。常用电磁线有漆包线和绕包线两类。1.漆包线漆包线的绝缘层是漆膜（Q-绝缘漆；QQ-缩醛、QZ-聚酯、QA-聚氨酯、QH-环氧）。广泛应用于中小型电机及微电机、干式变压器和其他电工产品中。2.绕包线绕包线用绝缘物（B-玻璃丝、Z-绝缘纸、M-合成树脂薄膜）等紧密绕包在导电线芯上,形成绝缘层；也有在漆包线上再绕包绝缘层的。电工工具及材料1.2.4电气设备用电线电缆电气设备用电线电缆的特点：品种规格繁多，应用范围广泛，使用电压在1kV及以下较多，面对特殊场合不断衍生新的产品，如耐火线缆、阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆、医用/农用/矿用线缆、薄壁电线等。线芯为铜、铝；绝缘层、内外护套一般为聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶；户外用有铠装。信号用有屏蔽。一般为多芯、有护套的绝缘导线束。多芯电缆结构：从内到外：导体-绝缘层-内护层-衬层-铠装层-外护层。电工工具及材料电工工具及材料电工工具及材料BVBVVBVVBBVRBVVBVVBRVRVVRVVBRVRVVRVVB电线、电缆类型电缆结构电工工具及材料电气设备用电缆电工工具及材料导体耐火层绝缘绕包层内垫层铠装层外护套电工工具及材料1.型号与命名电线电缆产品的命名有以下原则：(1)应用场合或类别；(2)结构材料或型式（从内到外-导体-绝缘-内护层-外护层-铠装）。(3)特征（有时为强调附加特征，将特征写到首位或结构前）。船用10/15kV阻燃铜芯交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电缆使用场合/电压特征导体内护层铠装护套材料大类型号为ZR-YJV22-8.7/15用途类别导体绝缘内护套外护套使用特征结构特征1-2位字母1-2位字母1-3位数字可只标注部分电工工具及材料外护套：0-无；1-连锁铠装纤维外被；2-双层钢带聚氯乙烯外套；3-细园钢丝聚乙烯外套；4-粗圆钢丝；5-皱纹钢带；6-双铝带；8-铜丝编织；9-钢丝编织屏蔽层：P-铜网；P1-铜丝缠绕；P2-铜带；P3-铝塑带。结构特征：（实心不标）w-物理发泡绝缘层材料：V-聚氯乙烯；YJ-交联聚乙烯；Y-聚乙烯；X-丁苯橡胶；G-硅橡胶；YY-乙烯/乙酸乙烯橡胶；Z-油浸纸。导体材料：T-铜（省略，裸导线除外）；L-铝；G-钢芯；R-铜软线。类别：（裸线、电磁线、电力及通讯电缆省略）；K-控制电缆；P-信号缆；S-数据、射频；ZR-阻燃；NH-耐火；WDZ-低烟无卤；B-布线；S-对绞；J-绞制。用途：H-焊机用；T-电梯用；W-户外；DJ-计算机；N-农用直埋；JK-架空；Q-轻型；Z-中型；C-重型；内护套材料：Q-铅包；L-铝包；H-橡套；V-聚氯乙烯；Y-聚乙烯；F-氯丁橡胶使用特征：B-扁平；Z-阻燃电线（阻燃电缆ZR放在首位）。用途类别导体绝缘内护套外护套使用特征结构特征1-2位字母1-2位字母1-3位数字可只标注部分电工工具及材料2.常用电线电缆1）橡皮绝缘电线用于交流500V/直流1000V电气设备和建筑物室内布线。线芯有单芯及多芯，导体有铜、铝；绝缘用橡胶；工作温度65℃BLXF-铝芯氯丁橡皮线；BXF-铜芯氯丁橡皮线；BXR-铜芯橡皮软线；BLX-铝芯橡皮线；BX-铜芯橡皮线电工工具及材料2）塑料绝缘电线用于交流500V/直流1000V电气设备、电工仪表、照明线路。可用于室外、室内及埋地敷设。工作温度-15~65℃导体有铜、铝；线芯有单芯及多芯，多芯有护套。BV、BLV、BVV、BLVV、BVR型聚氯乙烯绝缘线。RV、RVB、RVS、RVV型聚氯乙烯绝缘软线。3）耐热电线RVR-105型聚氯乙烯绝缘软线。长期工作温度-15~105℃AF、AFP型氟塑料绝缘耐热电线。长期工作温度-60~250℃电工工具及材料4）屏蔽电缆有铜网、铜箔屏蔽层，用于防止电磁波干扰。用于电器、电子、仪表、通讯、计算机等。电压等级250V/500V。工作温度65/105/250℃线芯有单芯及多芯，导体有铜、铝；绝缘用塑料或橡胶；BVP、BVVP、RVPRVVP-聚氯乙烯绝缘屏蔽线FNP、AVP-氟塑料、尼龙绝缘屏蔽线。电工工具及材料5）通用电缆Y系列移动式通用橡套软电缆，用于移动设备及场合。YQ（轻型），YZ（中型），YC（重型），电压等级300/500/750V，工作温度有65℃。YCW、YZW、YQW户外型，耐油抗老化。Ｎ系列固定敷设农用电缆，用于农村配电及线路电气设备。NLV、NLVV直埋铝芯聚氯乙烯绝缘/护套线。电压等级450/750V，工作温度有0-70℃。K系列信号控制电缆，用于控制信号和测量线路。线芯一般为铜，芯数2-96，绝缘聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶。电压等级600/1000V，工作温度有65℃。电工工具及材料电工工具及材料电工工具及材料1.2.5电力电缆是指用于高低压输电、配电网的带绝缘层的导线。用于在市区、厂区及不便用架空输电线的场合。1.电力电缆特点产品主要用在发、配、输、变、供电线路中的强电电能传输，通过的电流大（几十安至几千安）、电压高（220V至500kV及以上）。具有一定的机械强度和可弯曲性。2.电力电缆类型(1)油浸纸质绝缘电缆；(2)塑料(聚氯乙烯）绝缘电力电缆。(3)橡胶绝缘电力电缆电工工具及材料电力电缆电工工具及材料电力电缆：线芯一般为铜、铝；绝缘层、内外护套一般为聚乙烯、聚氯乙烯、橡胶；户外用有铠装。芯数有1、2、3、3+1、4、4+1等。电工工具及材料电工工具及材料1.2.6通讯电缆是指用于传输电话、广播、电视、数据等电信息用的绝缘电缆。多用于地下埋管敷设。1.通讯电缆特点(1)承受电压低；(2)传输电功率小、频率高。(3)芯数多。2.通讯电缆类型(1)市内通信电缆（对称电缆），传输音频；(2)长途对称电缆。多芯长距，传输载波信号，几百千赫。(3)干线电缆，一般为同轴电缆。(4)纤维光缆。非电缆。电工工具及材料专用电缆同轴电缆扁平电缆光缆市话电缆网线电缆（超五类电缆）通讯电缆：主要用于特殊检测仪表电信号连接、特殊设备（如视频设备、DCS设备、现场总线设备等）信号的传递。多采用0.75mm2、1.0mm2铜芯多对屏蔽线。如KJCP屏蔽控制电缆，芯数有2、4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30、32、40、48、60芯多种规格。电工工具及材料1.3特殊导电材料1.3.1电热材料用于制造加热设备中的发热元件,可作为电阻接到电路中,把电能转变为热能,使加热设备的温度升高。1.对电热材料的基本要求：(1)电阻率高，功率大。(2)在高温时具有足够的机械强度和良好的抗氧化性能。(3)具有足够的耐热性，以保证在高温下不变形；(4)高温下的化学稳定性，不与炉内气氛发生化学反应等。(5)热膨胀系数小，热胀冷缩小。2.电热材料分类：可分为金属电热材料和非金属电热材料两大类。如镍铁合金（350~500℃）、铁铬铝合金（1000~1200℃）、镍铬合金（1150~1250℃）、石墨（3000℃）、碳化硅（1450℃）等。电工工具及材料电工工具及材料3、电热管电工工具及材料4、电热带通过电加热方式实现伴热。一般由导线、电热丝节、绝缘层、防护层、保护层组成。通过专用温控器、电源盒、分线盒、终端链接。电工工具及材料1.3.2熔体材料熔体材料（保险丝）装在熔断器内,当设备短路、过载，电流超过熔断值时，经过一定时间自动熔断，保护设备。短路电流越大、熔断时间越短。1、常用熔体材料及参数：常用低熔点材料：银Ag、铅Pb、锡Sn、铋Bi、镉Cd，或其合金。额定电流：溶体能够长期正常工作不熔断的电流。熔断电流：电流超过熔断电流时，经过一定时间自动熔断。通用铅锡合金熔断丝的熔断电流是额定电流的1.3~2倍。2、熔断材料的选用：(1)阻性负载（电热器)：熔丝额定电流为负荷额定电流的1.3~