电气控制常用导线与连接分析.ppt

电气控制常用导线与连接,常用导线,一、导电材料,大部分金属都具有良好的导电性能，就电导率来说，银的最高，金第二，铜第三，铝第四，但金和银是贵金属，价格高昂，在工业和国民经济的其他部门不会用它们作为导体材料，当然在某些特殊情况下还有用的，如触点合金。所以通常的导电材料只有铜和铝。软状态铝和铜的电阻率分别为27.8及17.24nm,硬状态铝和铜的电阻率分别为283.及17.77nm，,不过，千万记住，铝的密度只有2700kg/m3,而铜的大到8890kg/m3，只有铜的30.37%，也就是说，铜的密度为铝的3.29倍。换句话说，单位质量的电导率是铜的208%，当电导率相同时，铝导体或铝线的质量只有铜的1/2，这既便于高压输电线路的架设，又有利于搬运，可显著加宽架线距离。如果不通用铝线而用铜线，架设横跨长江上空的超大直流输电线路的难度至少大3倍，需要在长江中建2座高达180m的铁塔，才能把三峡发出的强大电流输送到大江南北，五岭内外的千千万万个工厂、矿山与千家万户。如果不用铝线而用铜线输送高压电，那么架线距离不是现在的100250m,而必须缩短到3050m,不但架设线路费用大大提高，而且占用土地也会增加二三倍。,一、导电材料,导电材料必须同时具有以下特点：导电性能好（电阻率小）有一定机械强度不易氧化和腐蚀容易加工和焊接资源丰富，价格便宜铜和铝特殊场合：架空线需较高的机械强度，镁铝硅合金熔丝易熔：铅锡合金电热材料需较大的电阻率：镍铬合金或铁铬合金电光源灯丝要求熔点高：钨丝,常用导线,二、常用导线的类型,裸线,电磁线,绝缘电线电缆,通信电缆,1、裸线只有导体部分没有绝缘和护层结构，常用的裸线有软线和型线两种，软线是由多股铜线或镀锡铜线胶合编织而成，其特点是是柔软、耐振动、耐弯曲：,图1.1,型线是非圆形截面的裸电线,图1.2,常用导线,2、电磁线应用于电机、电器及电工仪表中，作为绕组或元件的绝缘导线。常用的漆包线和绕包线两类。漆包线的绝缘层是漆膜，广泛用中小型电动机及微型电动机、干式变压器及其他电工产品。绕包线是用玻璃丝、绝缘纸或合成树脂薄膜紧密绕包在导线芯上，形成绝缘层的，一般用于大中型电工产品。,常用导线,3、绝缘电线电缆一般有导体、绝缘层和保护层三部分组成，广泛应用于照明和电气控制线路中。常用的绝缘导线有以下几种：聚氯乙烯绝缘电线、聚氯乙烯绝缘软线、丁腈聚氯乙烯混合物绝缘软线、橡皮绝缘电线、农用地下直埋铝芯塑料绝缘电线、橡皮绝缘棉纱纺织软线、聚氯乙烯绝缘层龙护套电线、电力和照明用聚氯乙烯绝缘软线等。,常用导线,4、通信电缆通信电缆是指用于近距离音频通信和远距的高频载波和数字通信及信号传输电缆，根据通信电缆的用途和适用范围，可分为六大系列产品，即市内通信电缆、长途对称电缆、同轴电缆、海底电缆、光纤电缆、射频电缆。,常用导线,导线选择,导线截面过大，增加有色金属消耗量，增加线路造价导线截面过小，线路产生大的电压损失和电能损失，而且使导线接头过热，引起断线等严重事故，还会限制以后负荷的增加故要合理选择导线截面,导线选择,导线的允许载流量也叫安全载流量，一般导线的最高允许工作温度为65，若超过此温度则导线绝缘层会加速老化，甚至变质损坏引起火灾。导线的允许载流量就是导线的工作温度不超65时可长期通过的最大电流值。,1.按允许载流量选择,（1）计算负载电流,1）白炽灯和电热设备（阻性负载）的负荷电流计算：I=P/U,2）日光灯等（感性负载）负荷电流计算：I=P/Ucos,导线选择,导线线径一般按如下公式计算：铜线：S=IL/54.4*U铝线：S=IL/34*U式中：I导线中通过的最大电流（A）L导线的长度（M）U充许的电源降（V）S导线的截面积（MM2）,导线选择,如不考虑功率因数，即功率因数为1的情况，对220V电压单相系统，1KW是4.55A的电流；对380V电压三相系统，1KW是1.52A的电流；对6000V电压三相系统，1KW是0.096A的电流；对10000V电压三相系统，1KW是0.058A的电流；对于单相电阻负载，电流等于功率除以电压，那么1KW约4.45A对于三相平衡电阻负载，电流等于功率除以电压再除以根号3，那么1KW越1.51A。对于电动机，由于功率因数不等于1，电流还要在上面的基础上除以功率因数和效率，三相380V异步电动机一般可以按照每千瓦2安培电流计算。也就是说1KW电动机约为2A培。,2、环境条件所选择的电线应具备良好拉伸强度、耐磨损性和柔软性，质量要轻，以适应天南地北的机械振动等条件。所选线材应能适应环境温度的要求。因为环境温度会使电线的敷层变软或变硬，以致于变形、开裂，甚至短路。选用线材还应考虑安全性，防止火灾和人身事故的发生。易燃材料不能作导线的敷层。,3、导线颜色的选用为了整机装配及维修方便，导线和绝缘套管的颜色选用，要符合习惯、便于识别，通常导线颜色按下表的规定选用,导线颜色的选用,载流量的计算,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。,口诀：(铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系),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,导线连接,1.导线连接的要求接触电阻要与原值约等；机械强度不小于原有的80%；绝缘性好，耐腐蚀性好；接线紧密，工艺美观。,2、单股芯线的连接作一字型连接时，将两导线端去其绝缘层作X相交，互相绞合23匝，两线端分别紧密向芯线上并绕6圈，多余线端剪去，钳平切口。作T字分支连接时，支线端和干线十字相交，使支线芯线根部留出约3mm后在干线缠绕一圈，再环绕成结状，收紧线端向干线并绕68圈剪去余线。,3、七股芯线的连接剥去导线的绝缘层和保护层，将线头全长2/3分散成一根、两根、三根三组形成伞骨状，两伞骨状树叉，在一端分出近相邻的两股芯线扳至垂直，顺时针方向并绕两圈后扳成直角使与干线贴紧、同样连接一组两根芯线，最后三股芯线绕至根部。,4、七股芯线的T型分支连接在支线留出的连接线头1/8根部进一步绞紧，余部分散，支线线头分成两组，四根一组的插入干线的中间，将三股芯线的一组往干线一边按顺时针缠3-4圈，剪去余线，钳平切口。另一级用相同方法缠绕4-5圈，剪去余线。,5、线头与瓦形接线桩的连接剥去适当长度绝缘层将单股芯线按略大于瓦形垫圈螺钉直径弯成“U”形，使螺钉从从瓦形垫圈下穿过“U”形导线，旋紧螺钉。,6、双股线的对接,将两根双芯线线头剖削成图示中的形式。连接时，将两根待连接的线头中颜色一致的芯线按小截面直线连接方式连接。用相同的方法将另一颜色的芯线连接在一起。,7、多股芯线与针孔接线桩的连接,连接时，先用钢丝钳将多股芯线进一步绞紧，以保证压接螺钉顶压时不致松散。如果针孔过大，则可选一根直径大小相宜的导线作为绑扎线，在已绞紧的线头上紧紧地缠绕一层，使线头大小与针孔匹配后再进行压接。如果线头过大，插不进针孔，则可将线头散开，适量剪去中间几股，然后将线头绞紧就可进行压接。,8、软线线头与针孔接线桩的连接,9、头攻头在针孔接线桩上的连接,按针孔深度的两倍长度，并再加约56mm的芯线根部富余度，剥离导线连接点的绝缘层。,在剥去绝缘层的芯线中间折成双根并列状态，并在两芯线根部反向折成90转角。,把双根并列的芯线端头插入针孔，并拧紧螺钉。,线头绝缘的恢复,1、绝缘材料在线头连接完成后，破损的绝缘层必须恢复。恢复后的绝缘强度不应低于原有的绝缘强度在恢复导线绝缘中，常用的绝缘材料有：黑胶布、黄蜡带、自粘性绝缘橡胶带、电气胶带等，一般