电线电缆技术

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电线电缆技术

第一章 电线电缆导体介绍

第一节 导 体 概 述

按电阻率(长为1m,截面积为1mm2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102Ω·mm2/m以下

半导体:电阻率为103~108Ω·mm2/m;

绝缘体:电阻率为108Ω·mm2/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/cm3) 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CCS(也有称为CP的)。

其它如铜铂丝、漆包线等很少用。

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 。

2.导电率—以20℃时长度为1m、截面积为1mm2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. 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

导体规格

(AWG) 单条导体直径 绞铜导体的截面积

标准尺寸

Mils (mm) 最小尺寸

Mils (mm) 标准尺寸

Cmils (mm2) 最小尺寸

Cmils (mm2)

50 0.99 0.0251 0.98 0.025 0.980 0.000497 0.960 0.000486

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 10172 5.16

9 114.4 2.906 113 2.88 13090 6.631 12828 6.50

8 128.5 3.264 127 3.23 16510 8.367 16180 8.20

7 144.3 3.665 143 3.63 20820 10.55 20404 10.34

6 162.0 4.115 160 4.07 26240 13.30 25715 13.03