绝缘材料的性能指标
电子材料的选用工艺
本章重点:一般安装导线 常用电工绝缘材料的选择 本章难点:常用电工绝缘材料的选择
目 录
一般安装导线 常用电工绝缘材料的选择 磁性材料 粘接材料与粘接技术 本章小节
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2.1 一般安装导线
导线除裸线以外,主要由导体和绝缘体两部分构成。 电子产品所用导线的导体基本上是铜线。纯铜的表面容 易氧化,所以有的导线在铜线表面电镀一层抗氧化金属, 如镀锌、镀锡、镀银等。 绝缘体除了具有电绝缘功能外,还有保护导线不受外界环境腐 蚀和增强导线机械强度的作用。 绝缘材料有塑料类(聚氯乙烯、聚四氯乙烯等)、橡胶类、纤 维(棉、化纤等)和涂料类(聚酯、聚乙烯漆等),它们 可以单独使用,也可组合使用。常见的电线如塑料导线、 橡皮导线、纱包线、漆包线等就是以外皮的绝缘材料来命 名的。
(2)环境温度
环境温度对导线的影响很大,高温会使 导线变软,低温会使导线变硬甚至变形开裂 ,造成事故。选择导线要能适应产品的工作 温度。
(3)耐老化腐蚀性
各种绝缘材料都会老化腐蚀。例如 ,在长期日光照射下,橡胶绝缘层的 老化会加速,接触化学溶剂可能会腐 蚀导线的绝缘外皮。要根据产品工作 的环境选择相应的导线。
3、装配工艺因 素
选择导线时要尽可能考虑装配工艺的优 化。例如,同一组导线应选择相同芯线数的 电缆而避免用单根线组合,既省事又增加导 线的可靠性;再如带织物层的导线用普通的 剥线方法很难剥除端头,如果不考虑强度的 需要,则不宜选用这种导线当普通连接导线 。
2.2绝缘材料
1.绝缘材料的分类 2.绝缘材料的性能指标 3.常用电工绝缘材料的选择
电缆纸
土黄色
0。08 0。12
400 800
90
柔顺\耐拉力强
∮>0。4mm漆包线的层间绝 缘\低压绕组间的绝缘
1、绝缘材料的分类
按其形态可分为气体、液体和固体;按其化学性 质可分为无机、有机和混合绝缘材料。 液体绝缘材料:常用的有变压器油、开关油等。 固体绝缘材料:常用的有云母、玻璃、瓷漆、胶、 塑料、橡胶等。
2、绝缘材料的性能指标
为了防止绝缘性能损坏造成事故,绝缘材料应符合规定 的性能指标。绝缘性能主要表现在电阻率、击穿强度、 和耐热性能等方面。 电阻率 它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露电压限制在很小的范围以内,电 工绝缘材料的电阻率一般在109Ω • cm以上。 电击穿强度、击穿电压 这个指标描述了绝缘材料抵 抗电击穿的能力。当外施电压增高到某一极限值时,材 料会丧失绝缘特性而击穿。通常以1mm厚的绝缘材料所 能承受的KV电压值表示。一般的电工工具,例如,一般 电工钳的绝缘柄可耐压500v,使用时必须注意不要在超 过此电压的场合使用。
选用导线时要考虑的因素如下:
1、电气因素 2、环境因素 3、装配工艺因素
1、电气因素
允许电流与安全电流; 导线的电压降; 导线的额定电压; 频率及阻抗特性; 信号线的屏蔽
(1)允许电流与安全电流
导线通过电流时会产生温升,在一定温度限制下的电流值称 为允许电流。对于不同的绝缘材料、不同导线截面的电线, 其允许电流也不同。实际选择导线时要使导线中的最大电流 小于允许电流并取适当的安全系数。根据产品的级别和使用 要求,安全系数可取0.5~ 0.8(安全系数=工作电流/允许电 流)。 安装导线常用的电源线,因其使用条件复杂,经常被人体触 及,一般要求安全系数更大一些,通常规定截面不得小于0 。4mm2,而且安全系数不得超过0。5。 作为粗略的估算,可按3A/mm2的截流量选取导线截面,在通 常条件下是安全的。
(5)信号线的屏蔽
当导线用于传输低电平的信号时,为了 防止外界的噪声干扰,应选用屏蔽线。例如 ,在音响电路中,功率放大器之前的信号线 均需使用屏蔽线。
2、环境因素
机械强度 机械强度
如果产品的导线在运输或使用中 可能承受机械力的作用,选择导线时 就要对导线的强度、耐磨性、柔软性 有所要求,特别是工作在高电压,大 电流场合的导线,更需要注意这个个 问题。
机械强度 凡是绝缘零件或绝缘结构,都要承受 拉伸、重压、扭曲、振动等机械负荷,因此,要 求绝缘材料本身具有一定的机械强度。 耐热性能 这个指标描述了当温度升高时,材料 的绝缘性能仍旧保持可靠。绝缘材料有Y、A、E 、B、F、H、C七个耐热等级,它们的最高允许 工作温度分别为80℃ 、105℃、120℃、130℃ 、155℃、180℃和180℃以上。 绝缘材料除了以上的性能指标外,还有吸湿性能 、理化性能等。 绝缘材料在使用过程中,受各种因素的长期作用 ,会由于电击穿、腐蚀、自然老化、机械损坏等 原因,使绝缘性能下降甚至失去绝缘性能。
(2)导线的电压降
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 须考虑这个问题。为了减小导线上 的压降,常选取较大截面积的电线 。
(3)导线的额定电压
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 压傎,则会发生导线间击穿放电现象 。
(4)频率及阻抗特性
如果通过电线的信号频率较高,则 必须考虑电线的阻抗、介质损耗和集肤 效应等因素。射频电缆的阻抗必须与电 路的阻抗特性相匹配,否则电路就不能 正常工作。
3.常用电工绝缘材料的选择
常用电工绝缘材料的性能、用途及选择 见表2.1所示。
表2.1
名称 颜色 厚度/mm 击穿电 压/v
常用绝缘材料性能和用途一览表
极限工作温度 /℃ 特 点 用途 备注
电话纸
白色
0。04 0。05
400
90
坚实,不易破裂
∮<0。4mm的漆包线的层间 绝缘
类似品:相同厚度的 打字纸\描图纸或胶 版纸
各种安装导线,如图2.1所示。
图2.1常用的安装导线
线规
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。