电子论文-电线电缆导体介绍.pdf

第一章 电线电缆导体介绍 第一节 第一节 导 体 概 述 按电阻率（长为 1m，截面积为 1mm 2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 10 2mm2/m以下 半导体：电阻率为 10 3108mm2/m 绝缘体：电阻率为 10 8mm2/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/cm 3) 导电常数% 备 注 金 Au 19.3 70.80 不氧化、价格昂贵 银 Ag 10.5 109 导电性最优、价格昂贵 铜 Cu 8.89 100 导电性次优、价格普及 钢(铁) Fe 7.86 17.80 导电性不良、抗张好 铝 Al 2.7 61.20 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 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 。 cmohm A L R = 單位為稱為導體之電阻系，其中 2.导电率以 20时长度为 1m、截面积为 1mm 2之标准软铜线之电阻 1/58ohm(0.017241 ohm)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。 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“Underwriters Laboratories-(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 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 American Wire Guage,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 单条导体直径 绞铜导体的截面积 导体规 格 (AWG) 标准尺寸 Mils (mm) 最小尺寸 Mils (mm) 标准尺寸 Cmils (mm 2) 最小尺寸 Cmils (mm 2) 50 0.99 0.0251 0.98 0.025 0.980 0.000497 0.9600.000486 49 1.11 0.0282 1.10 0.028 1.23 0.000624 12.1 0.000613 48 1.24 0.0315 1.23 0.031 1.54 0.000768 1.51 0.000765 47 1.40 0.0356 1.39 0.035 1.96 0.000993 1.92 0.000973 46 1.57 0.0399 1.55 0.029 2.46 0.00125 2.41 0.00122 45 1.76 0.0447 1.74 0.044 3.10 0.00157 3.04 0.00154 44 2.0 0.051 1.98 0.050 4.00 0.00203 3.92 0.00198 43 2.2 0.056 2.18 0.055 4.84 0.00245 4.74 0.00240 42 2.5 0.064 2.48 0.063 6.25 0.00317 6.13 0.003115 41 2.8 0.071 2.77 0.070 7.84 0.00397 7.68 0.00389 40 3.1 0.079 3.07 0.078 9.61 0.00487 9.42 0.00477 39 3.5 0.089 3.47 0.088 12.2 0.00621 11.9 0.00603 38 4.0 0.102 3.96 0.101 16.0 0.00811 15.7 0.00796 37 4.5 0.114 4.46 0.113 20.2 0.0103 19.8 0.0100 36 5.0 0.127 4.95 0.126 25.0 0.0127 24.5 0.0124 35 5.6 0.142 5.54 0.141 31.4 0.0159 30.8 0.0156 34 6.3 0.160 6.24 0.158 39.7 0.020 38.9 0.0197 33 7.1 0.180 7.03 0.179 50.4 0.0255 49.4 0.0250 32 8.0 0.203 7.92 0.201 64.0 0.0324 62.7 0.0318 31 8.9 0.226 8.81 0.244 79.2 0.0401 77.6 0.0393 30 10.0 0.254 9.9 0.251 100 0.0507 98 0.0497 29 11.3 0.287 11.2 0.284 128 0.0647 125 0.0633 28 12.6 0.320 12.5 0.318 159 0.0804 156 0.0790 27 14.2 0.361 14.1 0.358 202 0.102 198 0.100 26 15.9 0.404 15.7 0.399 253 0.128 248 0.126 25 17.9 0.455 17.7 0.450 320 0.162 314 0.159 24 20.1 0.511 19.9 0.506 404 0.205 396 0.201 23 22.6 0.574 22.4 0.568 511 0.259 501 0.254 22 25.3 0.643 25.0 0.637 640 0.324 627 0.318 21 28.5 0.724 28.2 0.717 812 0.412 796 0.404 20 32.0 0.813 31.7 0.805 1020 0.519 1000 0.509 19 35.9 0.912 35.6 0.904 1290 0.653 1264 0.641 18 40.3 1.02 40.0 1.016 1620 0.823 1588 0.807 17 45.3 1.15 44.9 1.140 2050 1.04 2009 1.02 16 50.8 1.29 50.3 1.278 2580 1.31 2528 1.28 15 57.1 1.45 56.5 1.435 3260 1.65 3195 1.62 14 64.1 1.63 63.5 1.613 4110 2.08 4028 2.04 13 72.0 1.83 71 1.81 5180 2.63 5076 2.58 12 80.8 2.05 80 2.03 6530 3.31 6399 3.24 11 90.7 2.30 90 2.28 8230 4.17 8065 4.09 10 101.9 2.588 101 2.56 10380 5.261 101725.16 9 114.4 2.906 113 2.88 13090 6.631 128286.50 8 128.5 3.264 127 3.23 16510 8.367 161808.20 7 144.3 3.665 143 3.63 20820 10.55 2040410.34 6 162.0 4.115 160 4.07 26240 13.30 2571513.03 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。 UL 758 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 = 1000 mil；1mm = 39.37mil； 1inch 2 = 106 cmil；1mm2 = 39.372 cmil = 1550 cmil 2.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mm 2d为绞铜组成中单根铜线的直径， 单位为mil或mmn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*nd 2 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 (36AWG Solid = 0.127 mm)是属 于什 幺规格的。 解：n = 7, d = 0.127*39.37mil, 则 A = 0.7854*n*d 2 = 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 0.5 12.7 26 0.6 15.2 24 0.7 17.5 22 0.8 20.3 20 1.25 31.8 18 2.0 50.8 16 2.0 50.8 14 2.0 50.8 12 2.0 50.8 10 2.5 63.5 8 3.0 76.2 6 3.5 88.9 4 4.0 101.6 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：热量在塑料材料中传导的速率。 d)热膨胀系数：塑料加热时尺寸膨胀的比率。 e)收缩率：收缩后与原模具设计尺寸的比例。 f)熔态指数又称熔化指数：通常用来判断热塑性塑料的加工性质。 4.化学性质 a)抗溶剂性：对酸、碱、醚、醇、酮、芳香烃、脂肪烃等抵抗性。 b)燃烧性：为改善塑料的耐烧性通常添加难燃剂。 c)耐候性：受光、热、空气等影响而引起的变质，劣化的抵抗性， 包含在紫外光、氧、臭氧影响下之安定性。 5.光学性质 a.透明度：可视光域的光透过率，分为透明、半透明、不透明。 b.雾度：透明塑料内部或表面呈现模糊状的、雾状外观程度，雾状外观 是由于光线散射而引起的。 c.尚有其它要求之光泽度、折光率、黄色指数等。 6.电气特性 a.导电率及电阻率：导电性越高表示导电率越好，导电性越低表示导电 率越差即绝缘性越好。 b.容积电阻：将绝缘体内部 1cm 3的立方体在其相对两面施加电压的电 阻，以cm表示，详细方法可查 JIS K6911 或ASTM D527 规定。 c.介电强度（Dielectric Strength） ： 绝缘体所能承受的介电破坏电压与其厚度的商值，可参考 ASTM D149 方法测试。 d.介电常数 (Dielectric Constant) 介电常数亦称电容率，为物体中电容与真空中电容的比值，可参 考 ASTM D150。 e.功率因子（Power Factor） 散逸于物质中电力对正弦曲线电压（V）与电流 （I）乘积的比例， 即：PFW/（VI）sin，sin为损失角度，可参考 ASTM D150。 f.散逸因子（Dissipation Factor） 施于介电物质之交流电压的正弦曲线与流过介电物质的电压曲 线的夹角的余角。 的正切值 tan称为散逸因子， 可参考 ASTM D150。 g.屏蔽效果（Shielding Effectiveness） 指减少电磁干扰（EMI）与射频干扰（RFI）的效应，其测定方法 为： SE20xLOG(Eb/Ea)。 Eb：屏蔽前的电场强度 Ea：屏蔽后的电场强度。 7.加工性 要注意其流动性，热安定性，成型（押出）温度，融解温度点（融 点） ，成形收缩率等问题。 三、塑料添加剂 添加剂是指分散在塑料分子构造中，不会严重影响塑料分子结构、 却能改善其性质或降低成本的化学物质，依其功能可分下述各类： 1.抗氧化剂（Antionxidant） 主要是防止塑料中的不饱和双键受氧原子侵袭而引起的品质劣化， 如芳香胺类，烷基酚等。 2.抗静电剂（Antistatic agent） 主要是赋予塑料细微的导电性，以避免因磨擦而造成静电的积存， 如乙氧化胺类等。 3.发泡剂：发泡剂主要有三类 a.直接压入塑料熔胶中使发泡，压入气体有氮气、二氧化碳、空气 等。 b.挥发性液体，升温后挥发膨胀，而使塑料体发泡，常见有聚苯乙烯泡 棉。 c.分解性化学发泡剂，一般为固体粉未，它们在加热时即分解放出气体 （通常为氮或二氧化碳） 常用者为偶氮化合物 （有机物） 或无机盐类， 如酸氢钠。 4.着色剂（染料） 分有机与无机两大类，又分为染料及颜料两大类。 5.难燃剂（又称防火剂） 当塑料暴露于火焰时，能压抑火焰之蔓延，防止烟雾形成，当火焰去掉 时，燃烧便会停止，大致可分为有机与无机二大类型。 6.安定剂（Heat Stabilizer） 一般塑料均会在高温时分解劣化，以 PVC 最严重，PVC 在 100以 上长时间加热，有少量盐酸游离出来，开始分解，安定剂的作用是阻止 分解，因此安定剂的添加是非常重要的。 7.紫外光吸收剂（UV absorber） 塑料受到高温能量的紫外光照射而发生劣化，因此户外使用的塑料 必须添加此剂，将紫外光线吸收或遮断，如水杨酸脂类。 8.冲击改质剂（Impact modifier） 加入具有特殊性质的树脂，可籍着混炼的方式增加，以改良塑料的 耐冲击性，该剂也常影响到塑料的耐热性，流动性，必须慎重选择。 9.滑剂（Lubricant） 可分内部与外部滑剂：内部滑剂的目的减少聚合分子间的磨擦，降 低粘度，提高流动性外部滑剂是使塑料从金属模具表面易于脱模。常 用滑剂有脂肪酸酯类或脂肪酯醯胺类、烃类(如天然石腊） ，金属皂类。 10.可塑剂（Plasticizer） 可塑剂为挥发性低的物质，添加于塑料时，能使塑料的弹性系数 增加或减少，而于常温时增加柔软性，高温时易于加工，以 PVC 为例， 添加量愈多时制品愈软。 11.硬化剂（Curing agent） 硬化剂目的在促进塑料形成交联结构称之硬化，其目的提高机械 强 度、耐热性、耐溶剂性、与尺寸稳定性，如 DCP 等。 12.填充剂（Filler） 改善机械强度作为补强剂，增加重量作为增量剂，以降低成本， 如高岭土，碳酸钙等。 13.其它 a)成核剂:有些无机粉未在发泡中可使泡棉结构更为细致。 b)导电剂:如碳烟，金属粉未等。 四、塑料的加工形式 塑料的加工方式有压缩成型、注射、挤出成型等。电线绝大部分用押 出成型 （Extrusion） ,是将热熔性塑料在加热筒内溶化再用螺杆予以 押出。 五、塑料的鉴别 1. 燃烧法：依据材料是否燃烧，若有，辨其火焰颜色；是否冒烟，若有， 辨其烟的颜色，如：烟为清烟还是含炭灰之烟；是否有溶胶滴落，若有 看溶胶是否继续燃烧；以及燃烧时产生何种气味等。 Teflon：遇火软化变形，有邹曲薄层，少量焦炭，微焦发味，不可燃性。 PVC：绿色火焰光罩,软化冒出白烟并有盐酸味,自熄性塑料; 置于水中， 下沉。 PE：兰色光罩，燃烧区熔融透明，有熔胶滴落及蜡烛味置于水中，上浮。 PP：兰色光罩，燃烧区熔融透明，有熔胶滴落及煤油味置于水中，上浮。 PU：黑烟，有熔胶滴落，无焦灰，氮氧化合物味，延烧性。 Nylon：兰色光罩，熔融，头发焦味，自熄性。 Silicone 类：无味，浓浓白烟，白色残余灰份，自熄性。 2. 比重法 ： 密度比较法，即以水的密度为基准，塑胶料置于水中，若 下沉，则塑胶密度比水大，若上浮，则比水小。此方法可与其它方法配 合使用。 品名 PVC Teflon PE PP 比重 硬质 1.301.58 软质 1.161.35 2.082.2 0.9170.965 0.900.92 品名 PU Nylon Silicone PVDF 比重 1.11.5 1.121.15 / 1.761.78 3.3. 其它法如光谱分析法、溶剂鉴别法等。 第二节 绝缘体和护套料 一、绝缘体(insulation) 1. 目的：为导体绝缘。 2. 常用材料一览表，如下： 种 类 主要用途 代表性产品 特 性 PVC 一般 60 VCTF等 耐热 PVC 75，80， 90，105 UL1007 UL1015UL10453 SVT 等 SRPVC 80，90， 105 UL1061 等 架桥 PVC 105,125 UL1429，1430 等 1.广泛用于绝缘体，耐臭氧、耐油、耐药性 优良， 硬度、 耐寒性可调整配合， 介电常数， 散逸因素等（常数）大。 架桥（照射，化学架桥）增加耐热性，改变 机械强度，耐有机溶剂性，焊接性。 2.SR-PVC(半硬质)有较良好的焊接性。 3.架桥有照射、化学、温水、空气架桥，以 电子照射（X-ray）效果最好。 PE 75，80 信号线 同轴线 网络线 架桥 PE 90 / 发泡 PE 80 UL1354 同轴线等 PE 分为中高低密度 PE、架桥、发泡 PE。一 般电气特性良好(如介电常数等)机械 性、耐药性、耐溶剂性良好，对直射日光、 紫外线性不良，有热变形缺点，广泛用于高 压线(绝缘性良好)，通信用线，发泡目的在 改变介质常数进而改善衰减等电气特性 PTFE 260 PFA 260 RG 同轴线 FEP 200 UL1330，1332 RG316 等 ETFE 150 UL1829，1828 等 氟 塑 料 PVDF 150 / 耐温度性(-70+260)有良好的电气特性 (比 PE 好)，电气特性、不燃性、耐药品性 良好，可用于薄皮膜押出，高价、高品位电 线，价格高，专用押出机，比重高，硬、耐 屈曲性不良 PP（或发泡 PP） 80 UL1589 UL2960 等 介电常数小，亦有发泡 PP 常用于传输信号 线等 Polyes ter 系 聚脂系 列 60 UL1982 UL10104 UL10190 耐屈曲疲劳性良好、弹性佳，用于曲线绝缘 或机械人线缆外被，硬度等级低时(软)体积 抵抗低绝缘性不良，押出时必须先干燥 Thermopl -astic Elastome r 热塑性弹 性体 Polyol efines 聚烯烃 类 / / 比重 0.9 以下，电气特性良好，有适度的弹 性及耐燃性，常用于橡胶绝缘类之机械人用 线之绝缘材料 天然橡胶 （NR） 天然橡胶绝缘 线 60 / 电气特性、机械特性、低温柔软性良好，耐 热性、耐油性差，可燃 Silicone 橡胶 / / 耐温度环境性能，耐候性能以及电气特性良 好，机械特性、耐磨性能差 备 注 绝缘材料使用按场合应选择，最小体积抵抗在 10 15以上 二、被覆材料(Sheath) 1.目的：保护绝缘体等，其材质及厚度皆有相关规定如 UL 等。 2.材料一览表： 材 料 主要用途 代表性制品 性 质 一般 PVC 一般 PVC 外被(60 ) 一般线缆 耐热 PVC 耐热 PVC 外被 75、80、 90、105 UL1007、2464、 1015 等 用途最广， 有较好的阻燃性能和 线缆生产与使用的要求的各种 性能，价格低廉。 Polyethylene (PE) PE 外被 (75、80) UL20855(FR-PE) 一般常用低密度 PE，耐溶液性 良， 可燃性和抗紫外线性能不良 Polyamide 尼龙 UL THHN 等 适用于耐汽油用线 TPU 个别对应用线 UL20197 UL20279 耐摩性、机械强度优良，弹性好 天然橡胶(NR) (备注 1) 天然橡胶外被 (60) / 具有机械特性，低温柔软性，但 耐候性，耐热性，耐油性，可燃 性不良 Hy palon (CSM) (备注 2) Hy palon 外被 (80) / 耐候，耐热，耐药性良好，明色 配色(合)软易， 一部份被氯丁二 烯橡胶取代，耐低温性不好，加 工性不易 氯丁二烯橡胶 (CR) (备注 3) Chloroprene 外被 (60) 出口线等 耐候，耐油，耐摩耗，耐屈曲性 良好，但贮藏性不好，明色配合 困难 硅胶 (Silicongum) Silicon 外被 (180) 耐热线外被 温度环境性、耐候性、电气特性 良好，作于耐热线用途，机械特 性，耐摩性不良 氟塑料 氟塑料料外被 (200) 如 RG316、RG178 耐热、耐药品、耐油、耐候、电 气特性良好， 耐寒性、 加工性差， 价格偏高 PS、ABS 非移行 PVC 线缆 被覆 非移行 PVC 线缆 被覆 用途较广，有良好耐药、耐油和 非移行性等，加工较易。 LSNH 低烟无卤 高阻燃环保电线电 缆绝缘与被覆 UL20855 阻燃，低烟，无毒，发生火灾时 电线电缆不易燃烧， 能防止火灾 蔓延；即使被点燃后，材料释放 的主要是水和二氧化碳， 能有效 的防止烟雾对人体的损害。 备 注 (1)NR：natural rubber 天然橡胶 (2)CSM：chlorosulphonated polyethylene 氯磺酮化聚乙烯合成橡 胶 (3)CR：polychloroprene rubber 聚氯丁二烯橡胶 其它之外被：如 TPR、TPE等 三、PVC 胶粒 (一)PVC 用途简介和分类 1.用途：电线电缆、绝缘材料、外被材料、唱片、地砖、塑料管、人 造窗帘、雨衣、鞋子、海滩椅、插头、电子零件等等。 2.分类：按硬度分为三种，即硬质、半硬质、软质它们的优点是电 气绝缘性佳，耐水性、耐臭氧性、耐燃性、耐候性皆很好。 (二)PVC 胶粒 1.PVC 胶粒的基本配方 PVC粉：主体一般常用 S60、S65、S70 可塑剂：主要目的在调整软硬度，提高耐寒绝缘等作用 填充剂：目的在增强加热、光之安全性及绝缘性 改质剂：依特性要求添加 安定剂：抑制PVC内之少量游离Cl-分解 防火剂：增强耐烧性 染颜料：颜色调配。 2.硬度 国际上常以 shore A 表示之， 而国内软硬度常以 P%表示， 例如： 50kg 之 PVC 料、可塑剂 40kg 时软硬度以 80P 表示50kgPVC 料、可塑剂 55kg 时是以 110P 表示，即可塑剂愈多 P 数愈大，PVC 胶粒就愈软。 恰好相反,萧氏硬度(shore A)度数愈大，PVC 胶粒愈硬。 3.移行说明 电气用品之外壳常用的塑料材质大部份为 PS、ABS、HIPS.电线被覆 为 PVC 塑料时，由于 PVC 含有可塑剂，而有此可塑剂会移行者，会 将 PS，ABS，HIPS 塑料壳侵蚀，因此对 PVC 有非移行的要求。 附 PVC 移行的试验方法 将试片(ABS， 或 PS 或 HIPS)两片(长 50x 宽 50x 厚 20mm)， 中间夹 PVC 电线， 再上下两层用玻璃盖住并用一定重量的砝码 （我公司常用 500 5g 砝码）压住，施以不同时间(24，48，72 小时)不同温度(50， 60，702)之条件下，测试(条件由客户设定)，测试后取出试 片，用肉眼观察，试片上不能有痕迹或痕迹可以插掉为合格。 ABS = Acrylonitrile Butadiene Styrene Terpolymer 苯乙烯、丁二烯、丙烯参聚合体 PS = POLYSTRRENE 聚苯乙烯 HIPS = High Impact Polystyrene 高冲击聚苯乙烯 4.PVC 胶粒应具下列性质: 耐热性 ( Thermal Stability ) 硬度 ( Hardness ) 安全性 ( Safety ) 老化性 ( Aging Properties ) 机械性质 ( Mechanical Properties ) 耐燃性 ( non-flammability ) 电气特性 ( Electrical Properties ) 耐候性 ( Weather ability ) 光安定性 ( Light Stability ) 低温特性 ( Low Temperature Properties )。 5.PVC 物理特性 a.抗张强度： （Tensile Strength） 将一定截面积的试样（如哑铃片等）拉断时所需要之应力，用之单位 为PSI或kg/mm 2。 b.热变形（Heat Distortion） 适当取样后，将其加热至一定之温度后，施加一定压力及时间试验该 材料之外形改变情况。其计算公式如下： c.热冲击（Heat Shock）:试验材料稳定性方法之一，将材料在特定的时 间内卷绕于规定之圆棒上，暴露于高温中一段时间，不得有龟裂现象 发生。 d.冷弯（Cold Bend）:将电缆试样置于特定温度之冷室中一段时间通 常为零下。再在此温度下将电缆绕于规定之圆棒（Mandrel）上一 段时间后进行检查。 e.延伸（Elongation）:试样拉断时的伸长情形 常用百分比表示 （拉伸长原来长）100 原来长 f.焊接性:PVC芯线等在焊接或热镀时其塑料部份收缩程度。 g.老化(Aging):仿真电缆经长时间的使用后,其物理性(抗张延伸)改变 的情形。 h.额定温度（Temperature Rating）:绝缘材料在连续使用之情况下， 其基本特性不会发生变化或损失时，所能容许之最高温度，如交联PE 为 90,PVC有 60，75，90，105，PE为 75等。 i.额定电压（Voltage Rating）:依照规定或标准可连续实施于各种电 缆电缆之最高允许电压。 j.绝缘阻抗（Insulation Resistance）:加于绝缘体两极间之电压与电 流之比， 以公式表示为RE/I， 其单位一般用M （百万欧姆表示之） 。 k.耐电压（介质强度）（Dielectric Strength）:绝缘材质在破坏之前 所能承受之电压，介质强度是材料的一个非常重要特性，在同一种耐 电压情况下，介质强度好的材质，其绝缘厚度可以较薄。 四、我公司常用的塑料 常用塑料料的名称和英文缩写 1)聚丙烯（PP） ，防火聚丙烯（Fr-PP）和发泡聚丙烯（FM-PP） 2)聚氯乙烯（PVC） 3)半硬质聚氯乙烯（SR-PVC） 4)聚乙烯(PE)，分为： a.高密度聚乙烯(HD-PE) b.低密度聚乙烯(LD-PE) c.发泡聚乙烯(FM-PE)，其又分为高密度HDFM-PE和低密度 LDFM-PE. d.防火聚乙烯FR-PE 5)铁氟龙FEP、PFA 6)聚氨基甲酸酯PU 7)低烟无卤料LSNH 备注：因为 FR-PP 和 FR-PE 添加了防火剂（密度1） ，所以置于水中时会 下沉! 第三章 线 缆 第一节 线缆的构成 一、芯线类型 成品线缆的组成是多种多样的，有的是协会的标准结构，有的是客户 的特殊要求。不管怎样的要求和需要，线缆的组成和结构都取决于接口的 类型，也就是与连接器接口匹配的问题。 到目前为止(2003 年 9 月份)，我公司(深圳厂)于 UL 已经申请的芯线 一共有 24 种，如 UL1007、UL1015、UL1061 等，这些单芯线本身就是一种 线缆，同时也是组成其它成品线缆的单元。UL 对这些单芯线依据申请厂商 的的申请条件，作了各个方面的规定，如线种、电压及温度等级、导体材 质及规格、绝缘体及外被的材质、绝缘体和外被的厚度、有无屏蔽、需要 作哪些项目的物理测试等等。多芯线缆和复合线缆就是由这些基本单元构 成的，如 UL2464，UL2919，UL20276，UL20379 等。详细内容请参阅工程 部 UL AWM 程序文件。 二、线缆的类别 相信大家都知道我公司申请 UL 的三个文件号，分别是 E119932、 E139956、E188601.这三个文件号码代表了我公司目前主要生产的线缆类 别。 E119932:是 AWM (Appliance Wiring Material：设备用綫)的文件号; E139956:是 CL2 (Power Limited Circuit Cable：功率限制电路用线)的 文件号; E188601:是 CM (Communication Cable：通信电缆)的文件号。 第二节 第二节 线缆种类 如果以线材的结构和用途来分，我公司生产的线缆主要分为 DVI 线、 USB 线、IEEE 1394 线、同轴线、SCSI 线、IEEE 1284 线、单芯或对绞型 计算机用线、ATA 150 线、电话线、网络线及杂规线等。在这一节里，我 们主要介绍这些线缆的基本结构及用途。为让大家更好的理解，附上线缆 截面图标，下面逐一介绍。 一、DVI Cable DVI 是 ( Digital Video Interface ) 的缩写称为数字视讯界面 它用于显示卡与显示器间之信号传输用，是液晶显示器用线。DVI 其主 要分为三类，分别为 1.DVI-D（DVI-Digital） - 数字信号传输，其又分两种形式： a) DVI-D Single Link： 单链接， 四对分别传输 R.G.B 信号及时脉(Clock) 信号 b) DVI-D Dual Link ：双链接，与单链接相比，传输两组 R.G.B 信号， 共享 1 对时脉信号， 传输相当于单链接二倍的信号。 2. DVI-A （DVI-Analog）- 模拟信号传输 3. DVI-I - 模拟与数字信号共存传输 1)1) DVI-D 的结构包括 4 对或 7 对信号线， 绝缘体为发泡聚乙烯 FM-PE， 中间加地线，再以铝箔、麦拉包覆，我公司常规颜色为“棕*白、 红*白、绿*白、蓝*白” ，还包括一对非屏蔽绞线，用于控制屏幕 上下和左右移动，以及 3 芯电源线。 2)2) DVI-A 的结构是用 RGB 同轴线作为信号传输的桥梁，绝缘体为发泡 聚乙烯 FM-PE，颜色为“红、绿或灰、蓝” ，其余的和 DVI-D 的基本 相同。 3)3) DVI-I 的结构就是 DVI-D 和 DVI-A 的合成。它们的结构分别如下： 填 充 導 體 麥 鋁 箔 編 織 絕緣體 外 被 地 線 麥 鋁 箔 編 織 絕緣體 外 被 導 體 地 線 DVID (Single Link) DVID (Dual Link) 編 織 絕緣體 外 被 中 被 鋁 箔 導 體 編 織 麥 絕緣體 DVII 地 線 編 織 導 體 中 被 鋁 箔 編 織 绝缘体 DVIA 二、USB Cable USB 是 Universal Serial Bus Cable 的缩写，意思是通用串行总线 架构线缆。其主要用于监视器和声音的输入/输出系统、键盘、鼠标、调 制解调器及打印机等。依版本分为 USB1.0 版、USB1.1 版和 USB2.0 版。它 们的结构是相同的，不同是它们的传输速度及电气特性的要求。总的说来 就是版本越高传输速度越快，电气特性要求就越严格。USB 的结构包括一 对信号线(绿、白)和两根电源线(红、黑) ，总屏蔽为铝箔和编织，结构 图如下： Jacket 外被 Al/mylar 鋁箔 Drain Wire 地線 Insulation 絕緣體 Conductor 導體 Braid 編織 Filler(optional)填充(可有可無) 三、IEEE 1394 Cable IEEE 是电气电子工程师协会， 1394 的版本和标准都出自该协会。 1394 线缆分 a 版和 b 版。b 版比 a 版要求要高，传输速度也快得多，下面分别 介绍： 1. IEEE 1394a 计算机多媒体用线 结构由两对信号线(红*绿、蓝*橙)和两根电源线(黑、白)组成，也有 的规格不用电源线信号线绝缘体为发泡 PE， 都用铝箔及镀锡铜线编织隔 离，总包覆为麦拉、铝箔加编织。它是一种高频传输用线，主要用在视频、 数字相机、数字电器、彩色扫描仪等，其结构如下： PVC Jacket 外被 Braid 編 織 Al/Mylar 鋁箔 Conductor 導體 Insulation 絕緣體 Transparent Mylar 透明麥 2. IEEE 1394b 计算机多媒体用线 结构上和 a 版不同就是在信号对线旁加了两根地线，还有就是包覆有 异，b 版的信号线对包覆为铝箔、麦拉，没有编织。在电气特性方面，b 版的衰减要求提高了很多，传输的速率也比 a 版的要快的多。 Jacket 外被 Al/Mylar 鋁箔 Braid 編織 Drain Wire 地線 Conductor 導體 Transparent Mylar 透明麥 Insulation 絕緣體 它的结构如下： 四、Coaxial Cable 同轴线 同轴线在我公司的生产也是相当大的一部分，我们把它分为四部分 介绍， 第一部分是采用 MIL-C-17F （美国军方标准） 的 RG 型高频同轴线缆， 第二部分是采用 JIS（日本工业标准）规格的同轴线缆，第三部分是 RGB 同轴线，最后第四部分就是一般的单芯同轴线缆。 (一) RG Cable 高频同轴线缆 1.1. 定义: 同轴电缆,包含两个同心轴导体, 两导体之间以适当之介质分 隔开, 外导体通常是接地电位, 其作用是使通过中心导体之电流有一条 回路, 防止电缆能量之辐射, 外导体通常是编织或用金属被覆，绝缘体是 PE 或 FM-PE,FEP. 如 RG58、RG316、RG179 等，一般结构如下图: Coaxial Cable 絕緣體 外 被 外部導體(通常為編織) 導 體 2. 2. 高频同轴线缆必须具有高速性、长距离性及低漏性, 除此之外隔离效 果需符合 FCC RFI/EMI 之要求,采用低烟无毒材料以符合高密度线及防火 效果之要求。它适用于传输系统及信号控制系统，如高频机器之连接线、 内部配线、天线馈线、载波信道用线及给电线。 (二) JIS 规格同轴线缆 JIS 规格同轴线缆适用于传输系统及信号控制系统或是高频机器之接 续或内部配线， 绝缘体是 PE， 可依客户要求加上铝箔纵包隔离， 编织屏蔽。 它的品名有 3C-2V CS、2.5C-2V 等。以下就是其结构图及品名记号的解释： Jacket 外被 Braid 編織 Al/Mylar 鋁箔麥 Braid 編織 UL 1354 or 1792 Coaxial 同軸線 Single Core 單芯線 Insulation 絕緣 Conductor 導體 Drain Wire 地線 品名记号： 導體 絕緣 3 C 2 V C S PVC 被覆 編織隔 CS:中心導體為銅包鋼構成 S: 中心導體為絞線構成 W:外部導體二層編織 V: 外部導體一層編織 2:充實型聚乙烯絕緣 D:特性阻抗 50 歐姆 C:特性阻抗 75 歐姆 3:絕緣概外徑 (三) RGB 同轴线缆 RGB 是红(Red)、绿(Green)或灰(Gray)、蓝(Blue)三种颜色英文缩写 首个字母的组合，也称 Monitor Cable 显示器用线，是专门用于计算机屏 幕的连接线。单芯同轴线的绝缘体是发泡 PE，特性阻抗在 10MHz 时要求为 755表面一般做成齿状，结构图如下： (四) 一般同轴线缆 一般同轴线缆也称单芯隔离线缆，是指我公司目前经常有生产的如 1185 同轴线、1354 同轴线同轴线、1365 同轴线、1792 同轴线等，它们都 是 UL AWM 型号的单芯线。这些单芯的线同时也是构成其它复合线缆的基 本单元之一，如 RGB 里的单芯同轴线。详细内容请参阅工程部UL 型号及 AWM 程序文件。 五、SCSI 小型计算器系统用电缆系列 SCSI(Small computer systems interface)线缆符合 SCIS 协会标准， SCSI 是小型计算器系统的界面。目前我公司生产的 SCSI 线有 25 对和 34 对，绝缘体用 FM-PE. 根据其多线对、低衰减、大容量等特点，广泛应用 于高速打印机、多接口数字传输界面等小型计算器接口设备。 外被 Jacket 編織 Braid 鋁箔 Al/Mylar 填充 Filler 導體 Conductor 絕緣體 Insulation 織布 Non-woven 對絞線 Twisted Pairs 外被 Jacket 編織 Braid 鋁箔 Al/Mylar 織布 Non-woven 對絞線 Twisted Pairs 導體 Conductor 絕緣體 Insulation 地線 Drain Wire 地線 Drain Wire 25P 34P 六、IEEE 1284 Cable 列表机用线 IEEE 1284 列表机用线标准规格为 18P 对绞线,用聚丙烯(PP)绝缘， 各对线集合后 PP 膜纵包， 再加上铝箔、 镀锡铜线 85%以上遮蔽率编织屏蔽。 它用于列表机的连接。 Jacket 外被 Al/mylar 鋁箔 Braid 編織 Filler 填充 PP Foil PP 膜 七、单芯或对绞型计算机用线 顾名思义，这是单芯线或对绞线组成的线缆。依据它们结构的差异 性和用途的不同可以将它们分为以下几个部分来说明： 1. Scanner Cable (UL20276) 扫描仪用线 由 12 对之对绞线及 1 芯单芯线(即 12 对半)构成，导体为 28AWG 镀 锡绞铜线，绝缘体是 PP. 应用于扫描仪连接用线。 Jacket 外被 SR-PVC Insulation 半硬質 PVC 絕緣 Aluminum/Mylar Foil 鋁箔麥 PVC Jacket PVC 被覆 PVC Jacket PVC 被覆 Drain Wire 地線 Copper Conductor 導體 Aluminum Mylar 鋁箔麥 SR-PVC Insulation 半硬質 PVC 絕緣 Drain Wire 地綫 Braid 编织 Copper Conductor 導體 單層屏蔽 雙層屏蔽 Insulation 絕緣體 Al/mylar 鋁箔麥 Braid 編織 Twisted Pair 對絞線 Conductor 導體 Drain Wire 地線 2. Computer Cable (UL2464) 单、双层遮蔽计