电工材料》基本知识.ppt

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 一、导电材料 导电材料主要用来传输电流,一般分为良导体 材料和高电阻材料两类。 n常用的良导体材料有铜、铝、铁、钨、锡等。 其中铜、铝、铁主要用于制作各种导线和母线 ；钨的熔点较高，主要用于制作灯丝；锡的熔 点低，主要用于制作导线的接头焊料和熔丝。 n常用的高电阻材料有康铜、锰铜、镍铜和铁铬 铝等，主要用作电阻器和热工仪表的电阻元件 。 用来导电的电工材料称为导线，俗称电线。常用的导线有祼导线、电磁线 、绝缘导线和电力电缆等。 （1）裸导线 祼导线是无绝缘层及保护层的导线 （2）电磁线 电磁线是用于电能与磁能相互转换的有绝缘层的导线 。 种 类型 号实物材料示例用 途 无机绝缘 电磁线 YML、YMLB、TC 其特点是耐高温、耐辐射，用于制造高温 有辐射场所的电动机、电气设备的线圈 特种电磁线 SQJ、SEQJ、QQLBH、 QQV、QZJBSB 可用来制造潜水电动机、大型变压器的线 圈或绕组 （3）绝缘电线 绝缘电线有绝缘层，能起到隔离、保护的作用， 应用较广泛。 （4）电力电缆线 电力电缆线由缆芯、绝缘层和保护层组成，主要用 于输电和配电，能输送和分配较大的电功率 Y系列通用橡套电缆品种表 产 品 名 称型 号交 流 工作电压/V 特点和用途 轻型橡套电缆 YQ 250 轻型移动电器装备和日用电器的电源线 YQW同上。具有耐气候和一定的耐油性 中型橡套电缆 YZ 500 各种称动电气装备和农用机械的电源线 YZW同上。具有耐气候和一定的耐油性能 重型橡套电缆 YC 500 同YZ型。能承受较大的机械外力作用 YCW同上。具有耐气候和一定的耐油性能 口诀：(铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系 ) 10下五，100上二， 25、35，四、三界，. 70、95，两倍半。 穿管、温度，八、九折。 裸线加一半。 铜线升级算。 说明： 口诀对各种截面的载流量(安)不是直接指出 的，而是用截面乘上一定的倍数来表示。为此将我 国常用导线标称截面(平方毫米)排列如下： 1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、 95、120、 150、185 第一句口诀指出铝芯绝缘线载流量（安）、可按截面 的倍数来计算。口诀中的阿拉伯数码表示导线截面（ 平方毫米），汉字数字表示倍数。把口诀的截面与倍 数关系排列起来如下： 110 1625 3550 7095 120 五倍 四倍 三倍 二倍半 二倍 口诀 “10下五”是指截面在10以下，载流量都是截面数值的五倍。 “100上二”（读百上二）是指截面100以上的载流量是截面数 值的二倍。 截面为25与35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“25、35， 四三界”。 截面70、95则为二点五倍。 从上面的排列可以看出：除10以下及100以上之外，中间的导线 截面是每两种规格属同一种倍数。 例如： 当截面为6平方毫米时，算得载流量为30安； 当截面为150平方毫米时，算得载流量为300安； 当截面为70平方毫米时，算得载流量为175安； 后面三句口诀便是对条件改变的处理。 “穿管、温度，八、九折”是指：若是穿管敷设（包括槽板等敷设、即导线加 有保护套层，不明露的），计算后，再打八折； 若环境温度超过25，计算后再打九折； 若既穿管敷设，温度又超过25，则打八折后再打九折，或简单按一次打七折 计算。 例如:铝芯绝缘线 10 平方毫米的,穿管(八折)：40 安(10 5 0.8 40) 高温(九折)：45 安(10 5 0.9=45 安)。 穿管又高温(七折)：35 安(1O 5 0.7=35) 95平方毫米的, 穿管(八折): 190安(952.50.8190) 高温(九折)：214 安(95 2.5 0.9=213.8) 穿管又高温(七折)：166 安(95 2.5 0.7 166.3) 对于铜导线的载流量，口诀指出“铜线升 级算”，即将铜导线的的截面排列顺序提 升一级，再按相应的铝线条件计算。 例如： 35 平方的裸铜线25C,升级为50mm,再按50 mm 裸铝线,25 度计算为225 安（50 3 1.5） 例如：16 mm铜绝缘线25C,按25 mm铝绝缘的相同 条件,计算为100 安(25 4） 例如：95 mm铜绝缘线25C,穿管,按120 平方毫米铝 绝缘线的相同条件,计算为192 安(120 2 0.8)。 二、绝缘材料（电介质） n绝缘材料的主要作用是隔离带电的导电 体或不同电位的导电体，使电流按设定 的方向流动。在有些场合绝缘材料还起 着机械支撑、导体防护、散热、灭弧等 作用。因此绝缘材料应具有较高的绝缘 电阻和耐压强度，较好的耐热性和导热 性，机械强度高而且耐潮，方便加工等 特点。 （一）常用绝缘材料的分类和耐热等级 1. 绝缘材料的分类 n无机绝缘材料 有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃等,主要用作 电机、电器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等 。 n有机绝缘材料 有虫胶、树胶、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝、人 造丝等，大多用于制造绝缘漆、绕组导线的被覆 绝缘物等。 n混合绝缘材料 指由以上两种绝缘材料经加工后制成的各种成型 绝缘材料，主要用作电器的底座、外壳等。 2. 绝缘材料的耐热等级 绝缘材料在使用过程中，由于各种因 素长期作用会产生老化，使电气性能和 力学性能降低。导致老化的因素很多， 其中主要是温度的影响。为了保证绝缘 材料的安全使用寿命，规定了它们在使 用中的极限温度，即耐热等级，如表3- 1所示。 表3-1 绝缘材料耐热等级和极限温度 耐热等级极限温度/ 绝缘材料类型 Y 90棉纱、丝、纸、木材等材料及其组合物,如布 A 105用漆、胶浸渍过的棉纱、丝、纸等材料,如油性漆包线、黄 漆布、黄漆绸等 E 120合成有机薄膜、合成有机磁漆等材料及其组合物,如环氧树 脂、油性玻璃漆布等 B 130用树脂胶剂粘合或浸渍、涂覆过的云母、石棉、玻璃纤维, 如聚酯漆包线、三聚氰氨醇玻璃漆布等 F 155用耐热性好的有机胶剂粘合或浸渍、涂覆过的云母、石棉 、玻璃纤维,如云母带、层压玻璃布板等 H 180用有机硅树脂粘合或浸渍、涂覆过的云母、石棉、玻璃纤 维及其组合物,如硅有机漆、复合薄膜等 C 180不采用任何有机粘合剂及浸渍剂的无机物,如云母、石棉、 石英、玻璃、陶瓷及聚四氟乙烯塑料等 （二）常见绝缘材料及其制品的用途 名 称用 途 绝缘漆浸渍电动 机、电器的线圈和绝缘零件，以填充间隙和微孔间隙，提高它们的电气性能及力学性能 覆盖漆 用于覆盖经浸渍处理的绝缘零部件，在其表面形成均匀的绝缘护层 ，以防止机械损伤和受大气、润滑油 和化学药品的侵蚀 硅钢片漆用于涂覆硅钢片表面，以降低铁芯的涡流损耗，增强防锈及耐腐蚀性能 绝缘胶主要用于浇注电缆接头、套管、20kV以下电流互感器、10kV以下电压互感器等 浸 渍 纤 维 制 品 漆布主要用于电动机、仪表、电器和变压器线圈的绝缘 漆管主要用于电动机、电器和仪表等设备的连接线绝缘 玻璃纤维布主要用于电动机、电器的衬垫和线圈的绝缘 电工层压制品 电工层压制品是以有机纤维、无机纤维作底材，浸涂不同的胶粘剂，经热压 或卷制成的层状绝缘材料， 可制成具有优良电气、力学性能和耐热、耐油、抗电弧、防电晕等特性的制品 压塑材料具有良好的电气性能和防潮性能，尺寸稳定，机械强度高，适用于作电动机、电器的绝缘零件 云 母 材 料 柔软云母板主要用于电动机的槽绝缘、匝绝缘和相间绝缘 塑料云母板主要用作直流电动机换向器的V形环和其他绝缘零件 云母带适用于电动机、电器线圈及连接线的绝缘 衬垫云母板适用于作电动机、电器的绝缘衬垫 绝缘薄膜主要用作电动机、电器线圈和电线电缆绕 包绝缘以及作电容器介质 三、磁性材料 n磁性材料可按其特性与应用情况分为两类：软 磁材料和硬磁材料。 1、软磁材料 软磁材料又称导磁材料， 其主要特点是导磁率 高，剩磁弱。 n软磁性材料主要用于传递、转换能量或信息的 磁性部件上。如，电工用纯铁一般用于直流磁 场；硅钢片常用作电机、变压器、继电器、互 感器等产品的铁心。 2、硬磁材料 硬磁材料又称永磁材料， 其主要特 点是剩磁强。 n硬磁材料主要用来制造永久磁铁，产生恒定的 磁场，在测量仪器、永磁电机中使用较多。 n硬磁材料的种类很多，目前被广泛采用的是铝 镍钴永磁材料、铁氧体永磁材料和稀土永磁材 料。这三种材料中，稀土永磁材料性能最好， 但价格也最贵，现代高性能电动机如永磁直流 电机、无刷直流电动机、正旋波永磁同步电动 机等大都采用稀土永磁材料。 四、其它电工材料 1、润滑脂 电机上常用的润滑脂有两种：复合钙基润滑脂和 锂基润滑脂, 个别负载特别重、转速又很高的轴承可以 选用二硫化钼基润滑脂。润滑脂使用时应特别注意以 下三个问题： (1) 轴承运行10001500h后应加一次润滑脂，运 行25003000 h后应更换润滑脂。 (2) 不同型号的润滑脂不能混用; 更换润滑脂时必须 将陈脂清洗干净。 (3) 轴承中润滑脂不能加得太多或太少，一般约占 轴承室空容积的1/31/2; 转速低、负载轻的