电线电缆导体及绝缘材料

第一章电线电缆导体介绍第一节导体概述按电阻率（长为1m，截面积为1mm2的材料电阻值大小）划分，一般情况下我们将材料分为三类：导体：电阻率在102Ω·mm2/m以下半导体：电阻率为103~108Ω·mm2/m﹔绝缘体：电阻率为108Ω·mm2/m以上。目前常用的金属导体有金、银、铜等(如下表)，考虑到导体的价格和导电性能，最常用的为铜导体。导电系数以铜为标准(100%)，各导体比较如下表：名称符号比重(g/cm3)导电常数%备注金Au19.370.80不氧化、价格昂贵银Ag10.5109导电性最优、价格昂贵铜Cu8.89100导电性次优、价格普及钢(铁)Fe7.8617.80导电性不良、抗张好铝Al2.761.20质量轻由上表可知，铜的导电率较佳，适用性能广，成本较低，还可在其表面镀锡，利于焊接，并有抗氧化作用(指与空气中氧气结合氧化)。第二节铜导体一、铜线的类别铜导体由单条铜线或多条铜线组成，分别叙述如下：1.硬铜线：经伸线冷加工而成，具有较高的抗张强度，适用于架空输电线、配电线及建筑线之导体。2.软铜线：硬铜线加热去除冷却加工所产生之残余应力而成，富柔软性及弯曲性，并具有较高之导电率，用以制造通信及电力线缆之导体、电气机械及各种家用电器之导线。3.半硬铜线：抗张强度介于硬铜线与软铜线之间，用于架空线之绑线及收音机之配线。4.镀锡铜线：铜线表面镀锡以增加焊接性及保护铜导体于PVC或橡胶绝缘押出时不受侵蚀，并防止橡胶绝缘之老化。5.平角铜线：断面为正方形或长方形之铜线，为制造大型变压器或大型马达等感应线圈之材料。6.无氧铜线：含氧量0.001%以下、纯度特高之铜线，铜之含量在99.99%以上，不会受氧脆化，用以制真空管内之导线、半导体零件导线及极细线等。7.漆包线：铜线软化后，表面涂以绝缘漆，经加热烤干而成，一般分为天然树脂及合成树脂漆包线。8.铜箔丝：以扁平且极薄之铜丝卷绕于纤维丝上的导体。9.先绞后镀线：将未镀之铜线绞合后，再加以镀铝。10.铜包钢：一般用于同轴线作信号的传输(如电视机与VCD的连接、户外电视天线、闭路电视等﹔较硬线具有更高的抗张强度，在高山地带，跨越河流等须长距离时作为架空线用，依其铜厚度，一般分导电率21%、30%、40%等。11.合金铜：由铜和其它导体金属组成，如铜镍合金等，用于特殊用途线。註﹕目前我公司常用的导体主要有如下几种：(1)镀锡铜线，英文缩写为TA﹔(2)裸铜线，英文缩写为BA﹔(3)镀银铜线，英文缩写为SC﹔(4)镀银铜包钢，英文缩写为SCCS﹔(5)铜包钢，英文缩写为CP。其它如铜铂丝、漆包线等很少用。二、铜线的各种性能1.导体电阻—导体之电阻与其长度成正比与其截面积成反比。2.导电率—以20℃时长度为1m、截面积为1mm2之标准软铜线之电阻1/58ohm(0.017241ohm)为基准，称为100%导电率。电阻愈大，则导电率愈低，两者成反比例。3.耐弯折性—单线之一端固定，另一端加上重量使垂直向下，然后来回180地弯折，直至线断为止，弯折次数愈多，表示耐弯折性愈强。4.拉断力—抗张试验时，施于试样而使其断裂之最大负荷重量或力。5.抗张强度—抗张试验时，使得试样断裂，单位面积承受的拉断力。cmohmALR單位為稱為導體之電阻系數，其中6.伸长率—于规定之标准距离，试样经伸长至断裂后所增加之长度与原来长度之比率。导体在温度不同时会有不同的阻抗，一般常以20℃或25℃时为标准，温度愈高，阻抗会愈大。第三节UL简介我公司绝大部分的成品线缆上都有UL的印字或喷字。E119932、E188601及E139956就是我公司在UL申请认证下来的不同线种的文件号。那么什么是UL呢？UL是“UnderwritersLaboratories--(美国)保险商实验所”的缩写，成立于1894年，机构系以公共安全之检查与检定为目的，由美国火灾保险协会之援助，而设立的非营利性组织。UL规格以电线及电气机器为首，防止因燃烧器具，防火装置等的品质问题而引起的火灾﹔对于经审查而合于此规格之制品，其安全性以及品质在美国及世界各地有很好的信誉。我公司经过严格的工厂审查与制品审查，获有多项电线(一般电子连接线、隔离线、电源线及设备用线等)经UL检定认可，通用性和安全性都有很好的保证。为证明其合于UL规定，于制品上贴有之标签(LABEL)。第四节UL导体规格标准我公司铜线导体的组成种类繁多，如7/0.05mm,7/0.06mm,7/0.08mm,19/0.08mm等等，那幺这些组成怎幺区分，怎幺确定是什幺规格，怎幺判定符不符合UL标准呢？一．UL导体规格标准导体组成因需要的不同而多种多样，如果没有一个统一的判定标准，将很令人头疼。在UL758里就专门有对导体的规格标准的详述，它的标准为AWG，就是AmericanWireGuage,中文意思是“美国线材规格”，也就是我公司所参照的标准。它把导体分为单铜（单条铜导体）和绞铜（多条铜导体绞合成的铜导体），单铜根据直径大小划分规格﹔绞铜根据截面积大小划分规格，如下表所示：UL758导体规格标准导体规格(AWG)单条导体直径绞铜导体的截面积标准尺寸Mils(mm)最小尺寸Mils(mm)标准尺寸Cmils(mm2)最小尺寸Cmils(mm2)500.990.02510.980.0250.9800.0004970.9600.000486491.110.02821.100.0281.230.00062412.10.000613481.240.03151.230.0311.540.0007681.510.000765471.400.03561.390.0351.960.0009931.920.000973461.570.03991.550.0292.460.001252.410.00122451.760.04471.740.0443.100.001573.040.00154442.00.0511.980.0504.000.002033.920.00198432.20.0562.180.0554.840.002454.740.00240422.50.0642.480.0636.250.003176.130.003115412.80.0712.770.0707.840.003977.680.00389403.10.0793.070.0789.610.004879.420.00477393.50.0893.470.08812.20.0062111.90.00603384.00.1023.960.10116.00.0081115.70.00796374.50.1144.460.11320.20.010319.80.0100365.00.1274.950.12625.00.012724.50.0124355.60.1425.540.14131.40.015930.80.0156346.30.1606.240.15839.70.02038.90.0197337.10.1807.030.17950.40.025549.40.0250328.00.2037.920.20164.00.032462.70.0318318.90.2268.810.24479.20.040177.60.03933010.00.2549.90.2511000.0507980.04972911.30.28711.20.2841280.06471250.06332812.60.32012.50.3181590.08041560.07902714.20.36114.10.3582020.1021980.1002615.90.40415.70.3992530.1282480.1262517.90.45517.70.4503200.1623140.1592420.10.51119.90.5064040.2053960.2012322.60.57422.40.5685110.2595010.2542225.30.64325.00.6376400.3246270.3182128.50.72428.20.7178120.4127960.4042032.00.81331.70.80510200.51910000.5091935.90.91235.60.90412900.65312640.6411840.31.0240.01.01616200.82315880.8071745.31.1544.91.14020501.0420091.021650.81.2950.31.27825801.3125281.281557.11.4556.51.43532601.6531951.621464.11.6363.51.61341102.0840282.041372.01.83711.8151802.6350762.581280.82.05802.0365303.3163993.241190.72.30902.2882304.1780654.0910101.92.5881012.56103805.261101725.169114.42.9061132.88130906.631128286.508128.53.2641273.23165108.367161808.207144.33.6651433.632082010.552040410.346162.04.1151604.072624013.302571513.03二、绞铜导体规格的确定1.单位换算单铜导体可通过用千分尺或者螺旋测微表直接测量直径，对照标准确定规格即可﹔绞铜导体不能直接测量，而要通过计算截面积来确定规格。UL758导体标准里有用mil(密尔)和cmil(圆密尔)作单位，所以先要懂得它们和国际单位（公制单位）的换算。mil(密尔)是长度单位，cmil(圆密尔)是面积单位。1inch=25.4mm=1000mil；1mm=39.37mil；1inch2=106cmil；1mm2=39.372cmil=1550cmil2.截面积的计算UL758对导体截面积的计算，和我们以前学习到的计算圆的面积不一样，假设：A为截面积，单位为cmil或mm2﹔d为绞铜组成中单根铜线的直径，单位为mil或mm﹔n为绞铜导体由单根直径为d组成的条数﹔则其截面积为A=0.7854*nd2※这里需特别指出：上面的计算公式只适用于确定导体规格标准时截面积的计算，不能用于其它面积计算!举例：请计算导体7/36AWG=7/0.127mm(36AWGSolid=0.127mm)是属于什幺规格的。解：n=7,d=0.127*39.37mil,则A=0.7854*n*d2=7*(0.127*39.37)2=174.9993cmil对照表UL758导体规格标准可知，它属于28AWG的导体。3.导体的绞距绞铜导体的绞距在UL758里也有相应的标准，根据绞铜导体的规格大小，规定了它们的最大绞距，具体如下表：绞铜导体的最大绞距检验标准规格尺寸(AWG)英寸(Inches)毫米(mm)28或更高规格0.512.7260.615.2240.717.5220.820.3201.2531.8182.050.8162.050.8142.050.8122.050.8102.563.583.076.263.588.944.0101.6第二章绝缘体和被覆材料第一节塑料概述一、塑料的分类1.热塑性塑料：此材料加热时可以迅速软化或液化，成型后再加热也可再度软化成型，如PVC,PP,PE等。2.热固性塑料：此材料固化成型后，再加热无法软化成型，这种塑料在我公司极少用。二、塑料的性质1.基本物理性质：a)比重(密度)b)分子量c)粘度d)假比重及粒径分布e)游离单体含量(聚合程度)f)吸水性g)透气性2.机械性质：a)抗张强度及伸长率b)弯曲强度c)压缩强度d)冲击强度e)硬度f)弹性系数：受外力作用变形后回复原来形状的能力3.热性质：a)热变形温度：显示塑料在高温受压下能否保持不变的外形。b)软化点：受热而硬度降低，即将开始流动温度。c)热传导率：热