导线及绝缘材料

项目二电子材料识别与选用——导线及绝缘材料学习要点:1.掌握各种安装导线的种类、名称与特点。2.熟悉各种电子材料的名称。3.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。一、导线导线是能够导电的金属线，是电能和电磁信号的传输载体。1导线材料①导线分类电子产品中常用的导线包括电线和电缆。可分成裸线、电磁线、绝缘电线电缆和通信电缆四类。裸导线裸导线是指没有绝缘层的光金属导线。它有单股线、多股绞合线、镀锡绞合线、多股编织线、金属板、电阻电热丝等若干种类。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、型号和用途分类名称型号主要用途裸单线硬圆铜单线TY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TR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TBRTBY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Cr20Ni80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：有绝缘层的导线，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电磁线是由涂漆或包缠纤维作为绝缘层的圆形或扁形铜线。主要用于绕制各类变压器，电感线圈等。绝缘电线电缆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：包括用在电信系统中的电信电缆和高频电缆。2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。（1）导体材料主要有铜线和铝线。纯铜线的表面很容易氧化，一般导线是在铜线表面镀耐氧化金属。如：普通导线——镀锡能提高可焊性；高频用导线——镀银能提高电性能；耐热导线——镀镍能提高耐热性能；线规：指导线的粗细标准，有线号和线径两种表示方法。线号制：按导线的粗细排列成一定号码，线号越大，其线径越小。英、美等国家采用线号制。线径制：用导线直径的毫米（mm）数表示线规，中国采用线径制。（2）绝缘外皮材料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）。绝缘外皮除了电气绝缘外，还有增强导线机械强度、保护导线不受外界环境腐蚀的作用。3屏蔽线屏蔽线是在塑胶绝缘电线的基础上，外加导电的金属屏蔽层和外护套而制成的信号连接线。屏蔽线具有静电屏蔽、电磁屏蔽和磁屏蔽的作用，它能防止或减少线外信号与线内信号之间的相互干扰。屏蔽线主要用于1MHz以下频率的信号连接。4电缆电子产品装配中的电缆主要包括射频同轴电缆、馈线和高压电缆等。（1）射频同轴电缆(高频同轴电缆)射频同轴电缆的结构与单芯屏蔽线基本相同，不同的是两者使用的材料不同，其电性能也不同。射频同轴电缆主要用于传送高频电信号，具有衰减小，抗干扰能力强，天线效应小，便于匹配的优点，其阻抗一般有50Ω或75Ω两种。（2）馈线馈线是由两根平行的导线和扁平状的绝缘介质组成的，专用于将信号从天线传到接收机或由发射机传给天线的信号线。其特性阻抗为300Ω，传送信号属平衡对称型。（3）高压电缆高压电缆的结构与普通的带外护套的塑胶绝缘软线相似，只是要求绝缘体有很高的耐压特性和阻燃性，故一般用阻燃型聚乙烯作为绝缘材料，且绝缘体比较厚实。高压电缆的耐压与绝缘体厚度的关系耐压（DC：V）绝缘体厚度（mm）耐压（DC：V）绝缘体厚度（mm）6KV约0.730KV约2.110KV约1.240KV约2.520KV约1.7（4）带状电缆（电脑排线、扁平电缆）扁平电缆是由许多根导线结合在一起，相互之间绝缘的一种扁平带状多路导线的软电缆。这种电缆造价低、重量轻、韧性强，是电子产品常用的导线之一。可用作插座间的连接线，印制电路板之间的连接线及各种信息传递的输入——输出柔性连接。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，不容易产生导线错位的情况带状电缆（电脑排线）目前使用较多的排线，单根导线内是φ0.1×7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。φ0.1×7：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绝缘护套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电子产品生产中的安装导线主要是塑料线。4电源软导线电源软导线主要作用是连接电源插座与电气设备。选用电源线时，除导线的耐压要符合安全要求外，还应根据产品的功耗，合格选择不同线径的导线。选择电源线的载流量，要比机壳内导线的安全系数大。要考虑气候的变化，应该能经受弯曲和移动。要有足够的机械强度。电器用聚氯乙烯软导线参数表导体成品外径（mm）导体电阻(Ω/Km)容许电流(A)截面积(mm²)结构根/直径外径(mm)单芯双根绞合平形圆形双芯圆形3芯长圆形0.520/0.181.02.65.22.6×5.27.27.67.236.760.7530/0.181.22.85.62.8×5.67.68.07.624.6101.2550/0.181.53.16.23.1×6.28.28.78.214.7142.037/0.261.83.46.83.4×6.88.89.38.89.5020常用于网络通信中（避免电磁干扰）5双绞线双绞线（TwistedPair）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。双绞线制作方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、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：4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（1）允许电流与安全电流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。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），这时的负载电流称为安全电流。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（2）安全载流量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。铜芯导线的安全载流量（25℃）电气负载允许安全电流的计算A用途这是根据用电设备的功率（千瓦或千伏安）算出电流（安）的口诀。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。B口诀低压380/220伏系统每千瓦的电流。千瓦、电流，如何计算？电力加倍，电热加半。①单相千瓦，4.5安。②单相380，电流两安半。③口诀：电力加倍，电热加半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。【例1】5.5千瓦电动机按“电力加倍”算得电流为11安。【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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。【例1】3千瓦电加热器按“电热加半”算得电流为4.5安。【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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。【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。【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）。【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）。【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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。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。【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。【例2】1000瓦投光灯按“单相千瓦、4.5安”算得电流为4.5安。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220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。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。【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。【例2】2千伏安的