電氣工程常用材料課件

第八章電氣工程常用材料8.1常用導電材料8.2常用絕緣材料8.3常用安裝材料本章小結第八章電氣工程常用材料8.1常用導電材料8.1常用導電材料

導電材料分為一般導電材料(電線和電纜)和特種導電材料。電線和電纜是專門用于傳導電流的材料，其品種很多。按照性能、結構、制造工藝及使用特點不同，電線和電纜一般分為裸導線和裸導體制品、電磁線、熔體材料和電纜等。下一頁返回8.1常用導電材料導電材料分為一般導電材料(電線8.1常用導電材料一、電線與電纜制造電線與電纜的主要導電材料是銅和鋁。銅的導電性能、機械強度均優(yōu)于鋁；但鋁的密度小、質量小、價格便宜。所以在架空、照明線等領域，鋁成為銅的最好代用品。由于鋁焊接困難，質硬塑性差，因而在維修電工中廣泛應用的仍是銅導線。電線與電纜品種很多，按照性能、結構、制造工藝及使用特點，分為：電氣裝備用電線電纜、電磁線、裸導線和裸導體制品、電力電纜和通信電線電纜五類。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料一、電線與電纜上一頁下一頁返回8.1常用導電材料一般用途銅和鋁導體性能比較如下：(1)電導率，鋁約為銅的61%。(2)密度，鋁約為銅的30%。(3)機械強度，鋁約為銅的50%。(4)比強度(抗拉強度/密度)，鋁約為銅的130%。(5)在單位長度電阻相同情況下，其質量鋁約為銅的50%。(6)電阻隨溫度的變化，鋁的電阻溫度系數略大于銅，約為銅的107%。(7)可焊接性，鋁比銅差。(8)價格，鋁資源豐富，其價格比銅低。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料一般用途銅和鋁導體性能比較如下：上一頁8.1常用導電材料二、電磁線電磁線又稱為繞組線，它是以繞組形式在磁場中切割磁力線而產生感應電動勢或者通以電流產生磁場，是專門用于實現電能和磁能相互轉換并有絕緣層的導線。電磁線用于制造電機、變壓器、各種電器的線圈。按照絕緣層特點和用途可分為漆包線、繞包線、無機絕緣線和特種電磁線。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料二、電磁線上一頁下一頁返回8.1常用導電材料三、熔體材料熔體是熔斷器的主要部件。不同的熔體，對相同的熔化電流，其熔化時間相差也很大。(1)純金屬熔體材料，最常用的為銀、銅、鋁、錫、鉛和鋅等。在特殊場合也可采用其他金屬作熔體。銀具有優(yōu)良的導熱、導電性能，其導電性能在接近氧化的高溫下亦不顯著降低；耐腐蝕性好，與填料的相容性好；富于延性，能制成各種精確尺寸和復雜外形的熔體；焊接性好；在受熱過程中，能與其他金屬形成共晶而不致損害其穩(wěn)定性等。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料三、熔體材料上一頁下一頁返回8.1常用導電材料

銅有良好的導電、導熱性能，機械強度高；但在溫度較高時易氧化，故其熔斷特性不夠穩(wěn)定；銅質熔體熔化時間短，金屬蒸氣少，有利于滅弧。銅宜作精度要求較低的熔體。(2)低熔點合金熔體材料通常由不同成分的鉍、鎘、錫、鉛、銻、銦等組成，熔點一般為60~200℃。它們具有對溫度反應敏感的特性，故可用來制成溫度熔斷器的熔體，廣泛用于保護電爐、電熱器等電熱設備的過熱。(3)熔體的熔斷特性除與選用材料直接有關外，還與熔體的外形、尺寸、安裝方式及其他影響其散熱的因素有密切關系。表8-1為熔體元件的各種外形、結構和使用壽命的關系。上一頁返回8.1常用導電材料銅有良好的導電、導熱性能，機械8.2常用絕緣材料

絕緣材料的基本特征主要反映在使用中所發(fā)生的導電、極化、損耗、老化、擊穿等過程變化，它們對電工產品的性能起到重要的作用。所以衡量絕緣材料的性能好壞的主要性能指標除電阻率外還有擊穿強度和損耗角正切值tanδ。此外在不同場合下還要求絕緣材料有一定的強度、延展性、良好的導熱性、耐熱耐蝕性和抗射線防老化的能力等。下一頁返回8.2常用絕緣材料絕緣材料的基本特征主要反映在使8.2常用絕緣材料一、絕緣材料的分類及特點絕緣材料的種類很多，有氣體絕緣材料、液體絕緣材料和固體絕緣材料。常用絕緣材料的分類及特點見表8-2。二、絕緣漆1.有溶劑浸漬漆有溶劑浸漬絕緣漆具有滲透性好，儲存期長，使用方便，價格較便宜，但它應與溶劑稀釋、混合。常用有溶劑漆見表8-3。2.無溶劑浸漬漆無溶劑浸漬漆由合成樹脂、固化劑和活性稀釋劑組成。其特點是固化快、流動性和浸透性好，絕緣整體性好。常用無溶劑浸漬漆見表8-4。上一頁下一頁返回8.2常用絕緣材料一、絕緣材料的分類及特點上一頁下一頁返8.2常用絕緣材料三、絕緣膠1.電纜澆注膠電纜澆注膠的組成、性能和用途見表8-5。2.瀝青電纜膠瀝青電纜膠主要技術數據見表8-6。上一頁返回8.2常用絕緣材料三、絕緣膠上一頁返回8.3常用安裝材料一、電工用塑料電工用塑料一般是由合成樹脂、填料和各種少量的添加劑等配制而成的粉狀、粒狀或纖維狀高分子材料，在一定的溫度和壓力下加工成各種規(guī)格、形狀的電工設備絕緣零部件以及作為電線電纜絕緣和護層材料。電工塑料質輕，電氣性能優(yōu)良，有足夠的硬度和機械強度，易于用模具加工成型，因此在電氣設備中得到廣泛的應用。電線電纜用熱塑性塑料，多由聚乙烯和聚氯乙烯制成。下一頁返回8.3常用安裝材料一、電工用塑料下一頁返回8.3常用安裝材料

聚乙烯(PE)：具有優(yōu)異的電氣性能，其相對介電系數和介質損耗幾乎與頻率無關，且結構穩(wěn)定，耐潮耐寒，但長期工作溫度應低于70℃。聚氯乙烯(PVC)：分絕緣級與護層級兩種，其中絕緣級按耐溫條件分別為65℃,80℃,90℃和105℃四種，護層級耐溫65℃聚氯乙烯機械性能優(yōu)異，電氣性能良好，結構穩(wěn)定，具有耐潮、耐電暈、不延燃、成本低、加工方便等優(yōu)點，且其絕緣耐壓等級為10kV/mm。上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料聚乙烯(PE)：具有優(yōu)異的電氣8.3常用安裝材料二、絕緣管絕緣管主要用于電器引線、電氣安裝導線穿管，起絕緣和保護作用。三、磁性材料1.磁性材料的分類磁性材料分為軟磁材料(導磁材料)和硬磁材料(永磁材料)。兩種磁性材料的特點及用途見表8-7。上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料二、絕緣管上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料2.軟磁材料軟磁材料的主要特點是磁導率高、剩磁弱。這類材料在較弱的外界磁場作用下，就能產生較強的磁感應，而且隨著外界磁場的增強，很快就達到磁飽和狀態(tài)；當外界磁場去掉后，它的磁性就基本消失。常用的有硅鋼片和電工用純鐵兩種。硅鋼片的主要特性是電阻率高，適用于各種交變磁場，分為熱軋和冷軋兩種。軟磁材料主要用來制作傳遞、轉換能量和信息的磁性零件，其主要功能是用來減少回路的磁阻，增強磁回路的磁通量。上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料2.軟磁材料上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料3.硬磁材料硬磁材料的主要特點是剩磁強。這類材料在外界磁場的作用下，不容易產生較強的磁感應，但當其達到磁飽和狀態(tài)以后，即使把外界磁場去掉，還能在較長時間內保持較強磁性。對硬磁材料的基本要求是剩磁強、磁性穩(wěn)定。常用的有13號、32號、52號和60號鋁鎳鈷及40號、56號、70號鋁鎳鈷鈦合金。主要用來制造永磁電機和微電機的磁極鐵心。上一頁返回8.3常用安裝材料3.硬磁材料上一頁返回電氣工程常用材料課件本章小結一、常用導電材料導電材料分為一般導電材料(電線和電纜)和特種導電材料。電線和電纜專門用于傳導電流，其品種很多。按照性能、結構、制造工藝及使用特點不同，電線和電纜一般分為裸導線和裸導體制品、電磁線熔體材料和電纜。下一頁返回本章小結一、常用導電材料下一頁返回本章小結二、常用絕緣材料絕緣材料的基本特征主要反映在使用中所發(fā)生的導電、極化、損耗、老化、擊穿等過程變化，它們對電工產品的性能起到重要的作用。所以衡量絕緣材料的性能好壞的主要性能指標除電阻率外還有擊穿強度和損耗角正切值tanδ。此外在不同場合下還要求絕緣材料有一定的強度、延展性、良好的導熱性、耐熱耐蝕性和抗射線防老化的能力等。三、常用安裝材料常用安裝材料包括電工用塑料、絕緣管和磁性材料等。上一頁返回本章小結二、常用絕緣材料上一頁返回表8-1熔體元件的形式、結構和壽命的關系下一頁返回表8-1熔體元件的形式、結構和壽命的關系下一頁返回表8-1熔體元件的形式、結構和壽命的關系（續(xù)表）上一頁返回表8-1熔體元件的形式、結構和壽命的關系（續(xù)表）上一頁返表8-2絕緣材料的分類及特點下一頁返回表8-2絕緣材料的分類及特點下一頁返回表8-2絕緣材料的分類及特點

（續(xù)表）上一頁返回表8-2絕緣材料的分類及特點

（續(xù)表）上一頁返回表8-3常用有溶劑漆的品種、組成、特性和用途下一頁返回表8-3常用有溶劑漆的品種、組成、特性和用途下一頁返回表8-3常用有溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一頁下一頁返回表8-3常用有溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一表8-3常用有溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一頁返回表8-3常用有溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一電氣工程常用材料課件表8-4常用無溶劑漆的品種、組成、特性和用途下一頁返回表8-4常用無溶劑漆的品種、組成、特性和用途下一頁返回表8-4常用無溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一頁下一頁返回表8-4常用無溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一表8-4常用無溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一頁返回表8-4常用無溶劑漆的品種、組成、特性和用途（續(xù)表）上一表8-5電纜澆注膠的組成、性能和用途返回表8-5電纜澆注膠的組成、性能和用途返回表8-6瀝青電纜膠主要技術數據返回表8-6瀝青電纜膠主要技術數據返回表8-7磁性材料的種類及特點返回表8-7磁性材料的種類及特點返回第八章電氣工程常用材料8.1常用導電材料8.2常用絕緣材料8.3常用安裝材料本章小結第八章電氣工程常用材料8.1常用導電材料8.1常用導電材料

導電材料分為一般導電材料(電線和電纜)和特種導電材料。電線和電纜是專門用于傳導電流的材料，其品種很多。按照性能、結構、制造工藝及使用特點不同，電線和電纜一般分為裸導線和裸導體制品、電磁線、熔體材料和電纜等。下一頁返回8.1常用導電材料導電材料分為一般導電材料(電線8.1常用導電材料一、電線與電纜制造電線與電纜的主要導電材料是銅和鋁。銅的導電性能、機械強度均優(yōu)于鋁；但鋁的密度小、質量小、價格便宜。所以在架空、照明線等領域，鋁成為銅的最好代用品。由于鋁焊接困難，質硬塑性差，因而在維修電工中廣泛應用的仍是銅導線。電線與電纜品種很多，按照性能、結構、制造工藝及使用特點，分為：電氣裝備用電線電纜、電磁線、裸導線和裸導體制品、電力電纜和通信電線電纜五類。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料一、電線與電纜上一頁下一頁返回8.1常用導電材料一般用途銅和鋁導體性能比較如下：(1)電導率，鋁約為銅的61%。(2)密度，鋁約為銅的30%。(3)機械強度，鋁約為銅的50%。(4)比強度(抗拉強度/密度)，鋁約為銅的130%。(5)在單位長度電阻相同情況下，其質量鋁約為銅的50%。(6)電阻隨溫度的變化，鋁的電阻溫度系數略大于銅，約為銅的107%。(7)可焊接性，鋁比銅差。(8)價格，鋁資源豐富，其價格比銅低。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料一般用途銅和鋁導體性能比較如下：上一頁8.1常用導電材料二、電磁線電磁線又稱為繞組線，它是以繞組形式在磁場中切割磁力線而產生感應電動勢或者通以電流產生磁場，是專門用于實現電能和磁能相互轉換并有絕緣層的導線。電磁線用于制造電機、變壓器、各種電器的線圈。按照絕緣層特點和用途可分為漆包線、繞包線、無機絕緣線和特種電磁線。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料二、電磁線上一頁下一頁返回8.1常用導電材料三、熔體材料熔體是熔斷器的主要部件。不同的熔體，對相同的熔化電流，其熔化時間相差也很大。(1)純金屬熔體材料，最常用的為銀、銅、鋁、錫、鉛和鋅等。在特殊場合也可采用其他金屬作熔體。銀具有優(yōu)良的導熱、導電性能，其導電性能在接近氧化的高溫下亦不顯著降低；耐腐蝕性好，與填料的相容性好；富于延性，能制成各種精確尺寸和復雜外形的熔體；焊接性好；在受熱過程中，能與其他金屬形成共晶而不致損害其穩(wěn)定性等。上一頁下一頁返回8.1常用導電材料三、熔體材料上一頁下一頁返回8.1常用導電材料

銅有良好的導電、導熱性能，機械強度高；但在溫度較高時易氧化，故其熔斷特性不夠穩(wěn)定；銅質熔體熔化時間短，金屬蒸氣少，有利于滅弧。銅宜作精度要求較低的熔體。(2)低熔點合金熔體材料通常由不同成分的鉍、鎘、錫、鉛、銻、銦等組成，熔點一般為60~200℃。它們具有對溫度反應敏感的特性，故可用來制成溫度熔斷器的熔體，廣泛用于保護電爐、電熱器等電熱設備的過熱。(3)熔體的熔斷特性除與選用材料直接有關外，還與熔體的外形、尺寸、安裝方式及其他影響其散熱的因素有密切關系。表8-1為熔體元件的各種外形、結構和使用壽命的關系。上一頁返回8.1常用導電材料銅有良好的導電、導熱性能，機械8.2常用絕緣材料

絕緣材料的基本特征主要反映在使用中所發(fā)生的導電、極化、損耗、老化、擊穿等過程變化，它們對電工產品的性能起到重要的作用。所以衡量絕緣材料的性能好壞的主要性能指標除電阻率外還有擊穿強度和損耗角正切值tanδ。此外在不同場合下還要求絕緣材料有一定的強度、延展性、良好的導熱性、耐熱耐蝕性和抗射線防老化的能力等。下一頁返回8.2常用絕緣材料絕緣材料的基本特征主要反映在使8.2常用絕緣材料一、絕緣材料的分類及特點絕緣材料的種類很多，有氣體絕緣材料、液體絕緣材料和固體絕緣材料。常用絕緣材料的分類及特點見表8-2。二、絕緣漆1.有溶劑浸漬漆有溶劑浸漬絕緣漆具有滲透性好，儲存期長，使用方便，價格較便宜，但它應與溶劑稀釋、混合。常用有溶劑漆見表8-3。2.無溶劑浸漬漆無溶劑浸漬漆由合成樹脂、固化劑和活性稀釋劑組成。其特點是固化快、流動性和浸透性好，絕緣整體性好。常用無溶劑浸漬漆見表8-4。上一頁下一頁返回8.2常用絕緣材料一、絕緣材料的分類及特點上一頁下一頁返8.2常用絕緣材料三、絕緣膠1.電纜澆注膠電纜澆注膠的組成、性能和用途見表8-5。2.瀝青電纜膠瀝青電纜膠主要技術數據見表8-6。上一頁返回8.2常用絕緣材料三、絕緣膠上一頁返回8.3常用安裝材料一、電工用塑料電工用塑料一般是由合成樹脂、填料和各種少量的添加劑等配制而成的粉狀、粒狀或纖維狀高分子材料，在一定的溫度和壓力下加工成各種規(guī)格、形狀的電工設備絕緣零部件以及作為電線電纜絕緣和護層材料。電工塑料質輕，電氣性能優(yōu)良，有足夠的硬度和機械強度，易于用模具加工成型，因此在電氣設備中得到廣泛的應用。電線電纜用熱塑性塑料，多由聚乙烯和聚氯乙烯制成。下一頁返回8.3常用安裝材料一、電工用塑料下一頁返回8.3常用安裝材料

聚乙烯(PE)：具有優(yōu)異的電氣性能，其相對介電系數和介質損耗幾乎與頻率無關，且結構穩(wěn)定，耐潮耐寒，但長期工作溫度應低于70℃。聚氯乙烯(PVC)：分絕緣級與護層級兩種，其中絕緣級按耐溫條件分別為65℃,80℃,90℃和105℃四種，護層級耐溫65℃聚氯乙烯機械性能優(yōu)異，電氣性能良好，結構穩(wěn)定，具有耐潮、耐電暈、不延燃、成本低、加工方便等優(yōu)點，且其絕緣耐壓等級為10kV/mm。上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料聚乙烯(PE)：具有優(yōu)異的電氣8.3常用安裝材料二、絕緣管絕緣管主要用于電器引線、電氣安裝導線穿管，起絕緣和保護作用。三、磁性材料1.磁性材料的分類磁性材料分為軟磁材料(導磁材料)和硬磁材料(永磁材料)。兩種磁性材料的特點及用途見表8-7。上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料二、絕緣管上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料2.軟磁材料軟磁材料的主要特點是磁導率高、剩磁弱。這類材料在較弱的外界磁場作用下，就能產生較強的磁感應，而且隨著外界磁場的增強，很快就達到磁飽和狀態(tài)；當外界磁場去掉后，它的磁性就基本消失。常用的有硅鋼片和電工用純鐵兩種。硅鋼片的主要特性是電阻率高，適用于各種交變磁場，分為熱軋和冷軋兩種。軟磁材料主要用來制作傳遞、轉換能量和信息的磁性零件，其主要功能是用來減少回路的磁阻，增強磁回路的磁通量。上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料2.軟磁材料上一頁下一頁返回8.3常用安裝材料3.硬磁材料硬磁材料的主要特點是剩磁強。這類材料在外界磁場的作用下，不容易產生較強的磁感應，但當其達到磁飽和狀態(tài)以后，即使把外界磁場去掉，還能在較長時間內保持較強磁性。對硬磁材料的基本要求是剩磁強、磁性穩(wěn)定。常用的有13號、32號、52號和60號鋁鎳鈷及40號、56號、70號鋁鎳鈷鈦合金。主要用來制造永磁電機和微電機的磁極鐵心。上一頁返回8.3常用安裝材料3.硬磁材料上一頁返回電氣工程常用材料課件本章小結一、常用導電材料導電材料分為一般導電材料(電線和電纜)和特種導電材料。電線和電纜專門用于傳導電流，其品種很多。按照性能、結構、制造工藝及使用特點不同，電線和電纜一般分為裸導線和裸導體制品、電磁線熔體材料和電纜。下一頁返回本章小結一、常用導電材料下一頁返回本章小結二、常用絕緣材料絕緣材料的基本特征主要反映在使用中所發(fā)生的導電、極化、損耗、老化、擊穿等過程變化，它們對電工產品的性能起到重要的作用。所以衡量絕緣材料的性能好壞的主要性能指標除電阻率外還有擊穿強度和損耗角正切值