一般电线电缆绝缘材料优缺点对比分析1
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常见的绝缘材料有哪些
首先,我们来介绍一下最常见的绝缘材料之一——橡胶。
橡胶是一种优秀的绝
缘材料,具有良好的弹性和耐磨性。
它可以有效地阻止电流的传导,因此被广泛应用于电气设备和电线电缆的绝缘层中。
其次,我们要提到的是塑料。
塑料是一种常见的绝缘材料,具有轻质、耐腐蚀、易加工等特点。
由于其良好的绝缘性能,塑料被广泛应用于电子产品、家用电器等领域。
除了橡胶和塑料,玻璃也是一种常见的绝缘材料。
玻璃具有良好的绝缘性能和
耐高温性能,因此被广泛应用于高压电器设备、照明设备等领域。
此外,陶瓷也是一种重要的绝缘材料。
陶瓷具有优异的绝缘性能和耐高温性能,因此被广泛应用于电子元件、火花塞、绝缘子等领域。
除了上述几种常见的绝缘材料外,还有许多其他材料也具有良好的绝缘性能,
如云母、纸板、树脂等。
综上所述,常见的绝缘材料有橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等。
这些材料具有良好
的绝缘性能,被广泛应用于电气设备、电子产品、家用电器等领域。
希望通过本文的介绍,能够对绝缘材料有所了解。
电线绝缘等级与安全标准电线是电气设备中不可或缺的一部分,其绝缘等级和安全标准对于电气设备的安全运行至关重要。
本文将介绍电线的绝缘等级以及相关的安全标准,帮助读者更好地了解和选择合适的电线产品。
1. 电线绝缘等级电线的绝缘等级通常通过绝缘材料的种类和厚度来表示。
常见的绝缘材料包括聚氯乙烯(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)等。
不同的绝缘材料具有不同的功耗、绝缘强度和耐热性能,因此适用于不同的工作环境和负载要求。
在一般家用电线中,常见的绝缘等级为450/750V,适用于室内、低压下的家庭用电。
而在工业领域和特殊场所,如高温、高压等环境下,需要选择更高绝缘等级的电线,以确保设备和人员的安全。
2. 安全标准电线的安全标准主要包括国家标准和行业标准两个方面。
国家标准是制定和监督电线产品质量的基础,例如中国的《电线电缆产品质量技术监督规程》。
而行业标准则是根据特定行业的需求和实际情况定制的标准,如建筑行业对电线的安全标准要求更加严格。
在选购电线时,消费者应该注意选择符合国家和行业标准的产品,避免购买劣质产品从而导致安全隐患。
3. 如何选择合适的电线在选择电线时,除了考虑绝缘等级和安全标准外,还需根据具体的使用环境和电气负载来综合考虑。
以下是选购电线的几点建议:- 确定电线的用途和负载要求,选择合适的绝缘等级和电缆规格。
- 查看电线产品的认证证书和标识,确保符合相关的国家标准和行业标准。
- 选择正规渠道购买电线,避免购买假冒伪劣产品。
- 定期检查和维护电线,确保其绝缘性能和安全运行。
总之,电线的绝缘等级和安全标准对于电气设备的安全运行至关重要。
消费者在选购电线时应该充分了解相关知识,选择符合要求的产品,确保设备和人员的安全。
希望本文能够帮助读者更好地了解电线的相关知识,为安全使用电气设备提供参考。
关于交联聚乙烯绝缘电缆常见的问题及其原因分析一、交联的三种方式1、交联电缆性能交联就是将聚乙烯的线型分子结构通过化学交联或高能射线的辐照交联,转变成立体网状分子结构。
从而大大地提高了它的耐热性和耐环境应力开裂,减少了它的收缩性,使其受热以后不再熔化。
交联聚乙烯绝缘电缆其长期允许工作温度可达90βc o2、交联方法交联绝缘的品种虽多,但主要分为物理交联和化学交联两大类。
物理交联也称为辐照交联一般适用于绝缘厚度较薄的低压电缆。
中高压电缆一般采用过氧化物交联即用化学交方法是将线性分子通过化学交联反应起来,转化为立体网状结构。
化学交联一般还可分为过氧化物交联和硅烷交联接枝交联两种。
2.1 辐照交联辐照是采用高能粒子射线照射线性分子聚合物,在其链上打开若干游离基团,简称为接点。
接点活性很大,可把两个或几个线性分子交叉联接起来。
它的优点为:生产速度快,占用空间小;可加工材料种类多,几乎所有聚合物,产品品种多;产品用更好的耐热、耐磨和较高电气性能;可阻燃;电耗低。
但存在一些问题:设备一次投资大;对大截面电缆的辐照不均匀,经反复照射后电缆弯曲次数太多;设备开工率低。
2.2 过氧化物交联交联聚乙烯料是以低密度聚乙烯、过氧化物交联剂,抗氧剂等组成的混合物料。
加热时,过氧化物分解为化学活性很高的游离基,这些游离基夺取聚乙烯分子中的氢原子,使聚乙烯主链的某些碳原子为活性游离基并相互结合,即产生C-C交联键,形成了网状的大分子结构。
它主要优点是适合各种电压等级和各种截面的交联聚乙烯绝缘电力电缆生产,特别是35kV及以上的中高压电缆。
2.3 硅烷交联硅烷交联又称温水交联也是化学交联的一种,它有两步法、一步法和共聚法等多种方法。
硅烷接枝和挤出分在两道工序进行的称为二步法,硅烷接枝交联工艺,它是接枝和挤出分成两个工序进行,第一步由绝缘料厂将硅烷交联剂与基料在挤出机上接枝和挤出造粒,该料称为A料,同时还提供催化剂和着色剂的母料,称B料。
电缆选用一般原则电缆的选择是非常重要的,因为不同的电缆适用于不同的场景和需求。
在选择电缆时应考虑以下几个一般原则:1. 电缆的导电材料:电缆的导电材料是电流流动的基础,一般有铜和铝两种导体材料可选择。
铜导体具有高导电性和抗氧化性能优异,适用于大功率传输和要求稳定性能的场景。
而铝导体则相对便宜,适用于低功率传输和对价格要求敏感的场景。
2. 电缆的绝缘材料:电缆的绝缘材料是保护导线免受外界环境影响的关键。
常见的绝缘材料有聚氯乙烯(PVC)、交联聚乙烯(XLPE)等。
PVC具有良好的耐候性和机械性能,价格相对较低,适用于一般低压和非特殊环境的场景。
而XLPE具有较好的耐高温性能和耐电磁干扰能力,适用于高压和恶劣环境的场景。
3. 电缆的截面积:电缆的截面积决定了其承载电流的能力,也直接关系到电缆的损耗和发热等性能。
一般来说,截面积越大,电缆的传输能力越强,但成本也会相应增加。
因此,在选择电缆截面积时需要根据实际负载要求和环境因素进行合理衡量。
4. 电缆的外护层材料:电缆的外护层材料可以提供保护作用,防止电缆受到物理损伤或化学腐蚀。
常见的外护层材料有聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)和铠装等。
PVC具有较好的耐候性和机械性能,适用于一般的室内场景;而PU具有更好的耐油性和耐溶剂性能,适用于某些特殊场景。
铠装是通过在电缆外面加一层金属套管来提高电缆的抗机械损伤和绝缘强度,适用于较为恶劣的环境。
5. 电缆的耐火性能:电缆的耐火性能是指电缆在发生火灾时的阻燃、低烟、无毒等特性。
一般来说,对于需要在有火灾风险的场所布置电缆的情况,应选择具备良好的耐火性能的电缆,以降低火灾发生时的危险程度。
6. 电缆的安装环境:电缆的安装环境对电缆选用也有一定影响。
比如在室内场所,可以选择PVC绝缘的电缆,但在室外场所,应选择耐候性好的材料;在高温环境下,可以选择具有良好耐高温性能的电缆等。
综上所述,选择合适的电缆应综合考虑导电材料、绝缘材料、截面积、外护层材料、耐火性能和安装环境等因素,以确保电缆在使用过程中安全可靠、性能稳定。
几种常用的绝缘材料的耐热等级绝缘材料是一种用于阻隔电流流动或热传导的材料。
在高温环境下,材料的绝缘性能可能会受到一定程度的影响。
因此,选择具有较高耐热等级的绝缘材料非常重要,以确保电气设备的安全运行。
以下是几种常用的绝缘材料及其耐热等级:1. 聚氨酯(Polyurethane):聚氨酯是一种常见的绝缘材料,具有较高的耐热等级。
通常情况下,聚氨酯的耐热温度可以达到约150°C。
这使得聚氨酯成为广泛应用于电气设备中的绝缘材料之一2. 聚酰亚胺(Polyimide):聚酰亚胺是一种具有出色耐高温性能的绝缘材料。
它的耐热温度通常可以达到约250°C。
因此,聚酰亚胺广泛应用于高温环境下的电子设备和电缆。
3. 聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,简称PTFE):PTFE 是一种具有极高熔点和耐高温性能的绝缘材料。
它的耐热温度可达到约260°C至290°C。
PTFE 被广泛应用于高温工业设备、航空航天业和化学工程等领域。
4. 硅胶(Silicone):硅胶是一种弹性较好、具有良好绝缘性能的绝缘材料。
它的耐热温度通常可达到约200°C至250°C。
因此,硅胶广泛应用于高温电器设备和电线电缆绝缘层。
5. 玻璃纤维(Glass Fiber):玻璃纤维是一种耐高温的绝缘材料,可在高达约400°C的温度下保持良好的绝缘性能。
它通常用于制造绝缘管、电气绝缘板和电线电缆绝缘层等。
除了上述提到的几种绝缘材料,还有一些特殊的耐热绝缘材料,例如耐高温陶瓷(High-Temperature Ceramics)、鳍片纸(Fish Paper)和石棉(Asbestos)。
这些材料具有更高的耐热等级,可用于更极端的高温环境。
需要注意的是,每种绝缘材料的耐热等级可能会根据具体的制造工艺和材料配方而有所不同。
因此,在选择绝缘材料时,建议参考相关的材料技术参数表以获得准确的耐热等级信息。
电缆绝缘材料性能研究摘要:电缆绝缘材料是电缆的核心组成部分,对于电缆的安全运行起着至关重要的作用。
本文主要研究电缆绝缘材料的性能,包括绝缘强度、介电常数、介质损耗、耐热性等方面。
通过实验研究和理论分析,对电缆绝缘材料的性能进行了评估和分析,为电缆的选材和使用提供了一定的理论基础和实验依据。
关键词:电缆绝缘材料;绝缘强度;介电常数;介质损耗引言:随着现代社会对电力、通信、交通等领域需求的不断增加,电缆作为重要的输电和通信设备得到了广泛应用。
而电缆绝缘材料作为电缆的核心组成部分,其性能对电缆的安全运行起着至关重要的作用。
因此,对电缆绝缘材料的性能进行研究和评估,对于提高电缆的安全性、可靠性和使用寿命具有重要意义。
一、研究背景和意义电缆是现代社会重要的输电、通信和控制设备,广泛应用于电力、电信、交通、建筑等领域。
而电缆绝缘材料是电缆的核心组成部分,其性能直接影响电缆的安全性、可靠性和使用寿命。
因此,电缆绝缘材料的性能研究成为电缆技术领域中的一个重要研究方向。
电缆绝缘材料的性能对电缆的安全运行和使用寿命起着至关重要的作用。
绝缘强度、介电常数、介质损耗和耐热性等是电缆绝缘材料的重要性能指标。
通过对电缆绝缘材料的性能研究和评估,可以为电缆的选材和使用提供科学依据,为电力、通信、交通等领域的发展提供支持。
具体意义包括:提高电缆的安全性和可靠性。
了解电缆绝缘材料的性能可以更好地保证电缆的安全运行和使用寿命,减少故障率和维修成本,提高电力、通信、交通等领域的服务质量和用户体验。
推动电缆技术的发展。
电缆绝缘材料的性能研究可以促进电缆技术的创新和进步,推动电缆行业的发展,提高国家的经济和科技实力。
为环保节能提供支持。
电缆绝缘材料的性能研究也涉及到材料的环保性能和能耗效率,可以为环保节能提供支持,减少资源浪费和环境污染,推进可持续发展。
二、电缆绝缘材料性能评估方法(一)电缆绝缘材料的性能评估是电缆绝缘材料研究的重要内容之一。
电绝缘材料
电绝缘材料是一种能够阻止电流通过的材料。
电绝缘材料在电力系统和电子设备中起着重要的作用,可以保护人员和设备的安全。
电绝缘材料主要有以下几种:
1. 绝缘塑料:绝缘塑料是一种常见的电绝缘材料,如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等。
绝缘塑料具有
优良的电绝缘性能和机械强度,广泛应用于电线电缆、电气元件等领域。
2. 绝缘橡胶:绝缘橡胶具有较好的电绝缘性能和耐高温性能,如硅橡胶、氯丁橡胶等。
绝缘橡胶常用于电力系统中的绝缘闸刀、绝缘手套等。
3. 玻璃纤维:玻璃纤维是一种绝缘性能良好的无机非金属材料,具有优异的电绝缘性能、耐高温性能和机械强度,广泛应用于电力系统的绝缘子、绝缘管等。
4. 陶瓷材料:陶瓷材料是一种常见的电绝缘材料,如瓷瓶、瓷盘等。
陶瓷材料具有优良的电绝缘性能、耐高温性能和机械强度,常用于电力系统的隔离开关、避雷器等。
5. 复合材料:复合材料由两种或多种不同性质的材料组成,具有优良的绝缘性能、机械强度和耐高温性能。
如玻璃纤维增强塑料(FRP)、纸质复合绝缘材料等。
电绝缘材料的选择要根据具体的使用条件进行,包括电压等级、工作环境温度、机械应力等。
此外,电绝缘材料还需要具有良好的耐电击穿性能、耐老化性能和抗化学腐蚀性能。
无论是电力系统中的高压绝缘子,还是电子设备中的绝缘材料,电绝缘材料的选择都是至关重要的。
只有选用合适的电绝缘材料,并合理施工、维护,才能确保电力系统稳定可靠地运行,并保证人员和设备的安全。
绪论绝缘材料是制造电力电缆的关键材料,在电力传输线上,要把不同电位的导体隔离开,就要靠绝缘材料。
就电缆绝缘层而言,一个重要的参数就是其限制电流通过绝缘层的能力。
对于直流电,显然是采用高电阻的材料可以降低绝缘材料的厚度;而对于交流电,较低的相对介电常数及损耗因子同样可以降低绝缘层的厚度。
但对于低压电缆(W 10KV)绝缘材料的力学性能和耐热性比电性能更重要。
例如:阻燃电缆绝缘层在高温下应具有较好的稳定性。
同样,对于低烟、耐油、防水电缆绝缘的要求也不相同。
目前,在电力电缆中使用着各种各样的绝缘材料,主要分为固体绝缘材料和液体绝缘材料。
例如低密度聚乙烯就属于固体绝缘材料,它是目前工业上用量最大的塑料,其成本低,电性能优异,而且相对介电常数、损耗因子低,电阻率高,在环境温度90C以下都有极好的机械性能,所以在中低压电缆绝缘聚合物中大量使用。
随着我国电力电缆向高电压、大容量及远距离输送以及特殊用途等方面的发展,对绝缘材料的质量及可靠性提出了越来越多的要求,研究和发展性能优异新型绝缘材料成为了目前电力电缆绝缘材料发展的普遍趋势,在这种趋势下,产生了许多新型的绝缘材料,,例如:氟塑料、矿物绝缘、酯类高分子材料等。
同时,在电力电缆绝缘材料的使用过程中,人们注意到了一些问题,如:矿物绝缘材料具有非常优异的阻燃性能,但成本过高;绝缘油在运行中易折气;油与材料的相容性差;满足特定要求的绝缘材料的短缺等。
针对这些情况,本文从介绍一些常用的绝缘材料开始,围绕着目前绝缘材料在国内外的发展趋势,对电力电缆材料的研究与发展进行了展望,对各种新型绝缘材料的性能、优缺点、适用范围进行详细的介绍,对各种电力绝缘材料及其技术的发展进行系统的评述。
第1章绝缘机理1.1绝缘材料的主要性能在电力设备和电力传输线上,要把不同电位的导体隔离开,就要靠绝缘体。
绝缘体的基本功能就是阻止电流通过,使得电能按设计的途径传输,保证设备能正常工作。
电线电缆的绝缘材料应具有的主要性能:①高的击穿强度(脉冲、工频)② 低的介质损耗角正切③相当高的绝缘电阻④优良的耐树枝放电⑤具有一定的柔性和机械强度⑥绝缘性能长期稳定。
绝缘材料绝缘是指利用绝缘材料对带电体进行封闭和隔离。
长久以来,绝缘一直是作为防止电事故的重要措施,良好的绝缘也是保证电气系统正常运行的基本条件。
绝缘材料又称为电介质,其导电能力很小。
工程上应用的绝缘材的电阻率一般都不低于1×107Ω·m。
绝缘材料的主要作用是用于对带电的或不同电位的导体进行隔离,使电流按照确定线路流动。
电绝缘材料具有较高的绝缘电阻和耐压强度,并能避免发生漏电、击穿等事故;其次是耐热性能要好,其中尤其以不因长期受热作用(热老化)而产生性能变化最为重要;此外,还应有良好的导热性、耐潮性和有较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。
一、绝缘材料的分类(1)按材料的化学成分划分可分为以下几种1)无机绝缘材料:有云母、石棉、玻璃、陶器及大理石等。
2)有机绝缘材料:有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸及丝绸等,大多用于制造绝缘漆和绕组导线等。
3)混合绝缘材料:有塑料、电木及有机玻璃等,用作电器的底座和外壳等。
(2)按材料的物理状态划分可分为以下几种1)气体绝缘材料:有空气、二氧化碳及六氟化硫等。
2)液体绝缘材料:有矿物油(变压器油、断路器油、电缆油)、合成油(硅油)及植物油等。
3)固体绝缘材料:有绝缘漆、胶、纸、云母、塑料及陶瓷等。
(3)按材料的耐热等级可分为7个级别(见下表)。
二、绝缘油绝缘油主要有矿物油和合成油两大类,其中矿物油的使用最为广泛。
主要用于电气绝缘、冷却、灭弧及填充绝缘间隙等。
常用绝缘油的性能与用途见下表。
三、绝缘漆和绝缘胶1.绝缘漆绝缘漆按用途分为浸渍漆、漆包线漆和硅钢片漆等,常用电工绝缘漆的品种、型号和用途见下表。
2.绝缘胶广泛用于浇注电缆接头和套管、浇注电流互感器、某些干式变压器,以及密封电子元器件和零部件等。
电缆浇注胶的性能和用途见表。
四、绝缘、浸渍纤维制品及电工层压制品常用纤维、层压制品绝缘材料的性能和用途见下表。
五、电工用塑料、绝缘薄膜和其制品常用电工用塑料、绝缘薄膜材料的性能和用途见下表。
PVC的屈服强度PVC(聚氯乙烯)是一种常见的塑料材料,具有广泛的应用领域。
在工程应用中,了解PVC的屈服强度对于设计和使用具有重要意义。
本文将详细介绍PVC的屈服强度及其相关内容。
1. PVC的基本介绍PVC是一种由氯乙烯单体聚合而成的聚合物,具有良好的电绝缘性、耐腐蚀性和机械强度。
它是一种可塑性材料,可以通过加入不同的添加剂来改变其性能。
2. 屈服强度的概念屈服强度是材料在受力时发生塑性变形的临界点。
在应力超过屈服强度时,材料会发生永久性变形。
屈服强度是材料的一个重要力学性能指标。
3. PVC的屈服强度测试方法PVC的屈服强度可以通过拉伸试验来测试。
拉伸试验使用一台万能试验机,将PVC试样置于夹具中,施加拉伸力,测量应力和应变的关系。
屈服强度是指应力-应变曲线的线性部分的斜率。
4. 影响PVC屈服强度的因素PVC的屈服强度受多种因素的影响,包括温度、添加剂、填料等。
以下是一些常见的因素:4.1 温度温度是影响PVC屈服强度的重要因素之一。
一般来说,随着温度的升高,PVC的屈服强度会降低。
这是因为高温会导致PVC分子链的运动加剧,使其易于发生塑性变形。
4.2 添加剂添加剂可以改变PVC的性能,包括屈服强度。
例如,增塑剂可以增加PVC的柔韧性,降低其屈服强度。
而增强剂可以增加PVC的强度和刚性,提高其屈服强度。
4.3 填料填料是指在PVC中添加的颗粒状或纤维状的物质。
常用的填料有玻璃纤维、碳纤维等。
填料可以增加PVC的强度和刚性,提高其屈服强度。
5. PVC的应用领域PVC由于其良好的性能和低成本,被广泛应用于建筑、电子、医疗、汽车等领域。
以下是一些常见的应用:5.1 建筑PVC在建筑领域中被用作管道、窗框、地板等材料。
其耐腐蚀性和机械强度使其成为理想的建筑材料。
5.2 电子PVC在电子行业中被用作电线电缆的绝缘材料。
其良好的电绝缘性能能够有效保护电线电缆的安全运行。
5.3 医疗PVC在医疗领域中被用作输液管、手术手套等医疗器械。
绝缘材料绝缘材料按其正常运行条件下允许的最高工作温度分级(耐热等级)。
由于绝缘材料的耐热性对点起产品正常运行影响很大,因此它是选择绝缘材料首先考虑的重要因素之一。
绝缘材料的耐热等级分级标准见表图a。
按应用和工艺特征,可将其划分为六大类,见表图b。
图a 绝缘材料的耐热等级分级标准1.绝缘漆和绝缘胶绝缘漆和绝缘胶都是以高分子聚合物为基础,能在一定条件下固化成绝缘英模或绝缘整体的重要绝缘材料。
(1)绝缘漆。
绝缘漆按用途主要分浸渍漆、覆盖漆、漆包线漆和硅钢片漆。
(2)绝缘胶。
绝缘胶主要用于浇注电缆接头、套管。
按用途分为电器浇注胶和电缆绕注胶两大类。
2.液体绝缘材料液体绝缘材料,俗称绝缘油,主要由矿物油和合成油两大类组成。
矿物油具有好的化学稳定性和电气稳定性,应用广泛,在电气设备中除起绝缘、冷却和润滑的作用外,还起到灭弧的作用,一般用于电力变压器、断路器、高压电缆、油浸纸电容器等电力设备中。
3.纤维制品(1)漆布。
主要用作电动机、电器的衬垫和线圈的绝缘。
(2)漆管。
其也称黄腊管,可代替油性漆管,用作电动机、电器的引出线或连线绝缘套管。
(3)绑扎带。
绑扎带主要用于绑扎变压器铁心和电动机转子绕组的端部。
(4)绝缘纸。
主要用作电力电缆、控制电缆和通信电缆的电缆纸或用作电信电缆绝缘的电话纸等。
(5)绝缘纸板。
主要使用于变压器,作为绝缘保护和补强材料,其中硬钢纸板(白板)适宜做电动机、电器的支承绝缘件或小电动机槽楔。
(6)绝缘纱、带、绳和管。
绝缘纱一般用于电缆电线中,而绝缘带用作电机线圈的绑扎,绝缘管可作电动机、电器的引出线绝缘管。
(7)层压制品。
主要用作电动机、电器的绝缘零件。
4.其他绝缘材料(1)云母制品。
云母制品主要使用白云母和金云母两种原料。
(2)电瓷材料。
电瓷具有良好的绝缘性能和化学稳定性,并且有较高的热稳定性和机械强度。
常用来制造高、低压绝缘子和低压电器绝缘瓷件。
(3)薄膜和薄膜复合制品。
适用于电动机槽的绝缘、匝间绝缘和相间绝缘以及其他电工产品线圈的绝缘。
高压绝缘材料对比分析高压变频器常用绝缘材料分析与对比——刘强一、绝缘材料的定义1.1广义定义:能够阻止电流通过的材料,俗称不导电材料。
1.2 科学定义:能够建立强电场的物质,其绝缘电阻系数均应在10^7欧姆·cm以上,这样的物质就称为电介质或绝缘材料。
二、绝缘材料分类2.1根据国家机电行业统一标准,绝缘材料产品按形态结构、组成或生产工艺特征划分为八大类,用一位阿拉伯数字来表示。
-1——代表绝缘漆、可聚合树脂和胶类;-2——代表树脂浸胶纤维制品类;-3——代表层压制品、卷绕制品、真空压力浸胶制品和引拔制品类;-4——代表模塑料类;-5——代表云母制品类;-6——代表薄膜、粘带和柔软复合材料类;-7——代表纤维制品类;-8——代表绝缘液体类。
第3大类层压制品包括:层压板、层压棒和层压管。
我司目前使用的3240环氧板(全称3240环氧酚醛玻璃布层压板)属于层压制品中的层压板。
2.2 绝缘材料型号的命名及表示内容2.2.1产品命名=树脂+基材+形态(也可加修饰语)例如:酚醛纸层压板、环氧玻璃布层压板、高强度酚醛棉布层压板、酚醛棉布层压板等2.2.2 型号命名及表示内容(型号通常以四位数字表示)第一位数字:表示绝缘材料的类别,如“3”表示绝缘层压制品类第二位数字:表示小类产品代号(0~8个数字)-0——有机补强材料层压板类(纸、棉布,如3021纸板、3025棉布板)-1——真空压力浸渍制品类(原为石棉层压板类)-2——无机补强材料层压板类(玻璃布等,3240环氧玻璃布板)-3——空号-4——空号-5——有机补强材料层压管类(纸、棉布等,如3520纸管、3526棉布管)-6——无机补强材料层压管类(玻璃布等,3640环氧玻璃布管)-7——有机补强材料层压棒类(纸、棉布等,如3721酚醛棉布棒)-8——无机补强材料层压棒类(玻璃布等,3840环氧玻璃布棒)第三位数字:表示参考工作温度及耐温等级等级 A E B F H C允许工作105 120 130 155 180 >180 温度℃表示数字 1 2 3 4 5 6 如我司3240环氧板,其耐温等级为F级,参考工作温度155℃,数字表示为4。
摘要 绝缘材料 能的优劣直接影响电线电缆的质量、加工效率、应用范围。结合多年电线电缆设计开发与生产经验,笔者将对常用电线电缆绝缘材料 能之优缺点作简要分析,旨在与业界共同探讨,并逐步缩短与国际线缆方面的差距。 鉴于现行的国际标准众多,本文将重点从 UL 标准角度作集中描述,权当抛砖引玉,不周之处,请业界同仁不吝赐教。
关键词:电子线、高温特种线
对于 UL758 系列的电子线及高温特种线,其主要绝缘材料为聚氯乙烯、 交联聚烯烃、硅橡胶和氟塑料等。由于不同绝缘材料之间的差异,在电线电缆生产和线材加工方面呈现各自不同的特点,充分认识这些特点,将有 利于材料的选型和产品质量的控制。 一) PVC 聚氯乙烯电线电缆绝缘 PVC 聚氯乙烯(以下简称 PVC)绝缘材料是在 PVC 粉中添加稳定剂、 增塑剂、阻燃剂、润滑剂及其它助剂的混合物。针对电线电缆不同应用与不同的特性需求,其配方做相应的调整。经过几十年的生产和使用,目前 PVC 制造及加工技术已经非常成熟。PVC 绝缘材质在电线电缆领域有着非常广 泛的应用,并有着显著的自身特点: 1)制造技术成熟、易成型和加工制造。相比其它类的线缆绝缘材料, 不仅成本低廉,在线材表面色差、光哑度、印字、加工效率、软硬度、导体的附着力、线材本身的机械物理性能和电性能方面均可作有效控制。 2)具有非常良好的阻燃性能,故 PVC 绝缘电线极易达到各类标准规定的阻燃等级。 3)在耐温方面,通过对材料配方优化改进,目前常用的PVC绝缘类型主 要有以下三类: 表 I 材料类 额定温度(最高) 应用 使用特性
普通型 105℃ 绝缘, 护套绝缘 可根据需求使用不同硬度,一般比较柔软,易成型和加工。
半硬质 (SR-PVC) 同上 线芯绝缘 比普通型硬度高,硬度 Shore 90A 以上。同普通型相比提高了绝缘机械强度,更优良的热稳定 。缺点是柔软度不好,使用范围受到影响。
交联 PVC (XLPVC) 同上 线芯绝缘
一般是通过辐照方式交联,使普通型热塑 PVC 转变成不溶的热固 塑料,分子结构更加稳定,提高了绝缘机械强度,短路温度可达到 250℃。 4)在额定电压方面,一般使用于额定 1000V AC 及其以下电压等级, 可
广泛应用于家用电器、仪器仪表、照明、网络通讯等行业。 5)琦富瑞塑胶事业部成功开发的无毒无味 PVC 绝缘线,广泛使用于空调,冰箱等电器配线。 PVC 也有一些自身缺点,限制了其使用: 1) 由于 有大量氯元素,燃烧时会散发出大量浓烟会让人窒息,影响能见度,并产生一些致癌物质和 HCl 气体,对环境造成严重危害。随着低烟无卤绝缘材料制造技术的发展,逐步取代 PVC 绝缘已成为线缆发展的必然趋势。目前一些有影响力及社会责任感较强的企业,在公司技术标准中明确提出了替代 PVC 材料的时间表。 2) 普通 PVC 绝缘耐酸碱,耐热油,耐有机溶剂性能较差,根据相似相溶的化学原理,PVC 线材极易在所述特定环境中出现破损和开裂。 但是,凭借其优良的加工性能和低廉的成本。 PVC 线缆在家用电器, 照明灯饰,机械装备,仪器仪表,网络通讯, 楼宇布线等领域仍得到广泛的使 用。
二) 交联聚乙烯电线电缆绝缘 交联聚乙烯(Cross-linke PE,以下简称 XLPE)是聚乙烯受到高能射线或交联剂的作用,在一定条件下能从线型分子结构转变成体型三维结构。同时由热塑性塑料转变成不溶的热固性塑料。目前在电线电缆绝缘运用中,主 要交联方法有三种: 1) 过氧化物交联。是先用聚乙烯树脂配合适当的交联剂和抗氧剂,根据需要添加其它成份,制成可交联的聚乙烯混合物颗粒。挤出过程中,通过热蒸汽交联管道产生交联。 2)硅烷交联(温水交联)。也是一种化学交联的方法,其主要机理是将有机硅氧烷和聚乙烯在特定的条件下产生交联,交联度一般能达到 60%左 右。 3)辐照交联是利用高能射线如 r 射线,α射线,电子射线等能量,使聚乙烯大分子中的碳原子激发活性而交联,电线电缆常用的高能射线为电子加速器 产生的电子射线,因该交联是依靠物理能量进行的,故属物理交联。 以上三种不同的交联方式,具有不同的特点和应用(见表 II):表 II 交联类 特 点 应 用 过氧化物交联 交联过程中要严格控制温度,通过热蒸汽交联管道,产生交联. 适用于生产高电压、大长度、大截面电缆, 生产小规格浪费多.
硅烷交联 硅烷交联可采用通用的设备,挤出不受温度限制,接触水分即开始交联,温度越高交联速度越快. 适用于小尺寸、小规格、低电压的电缆。交联反应要在有水或潮气的条件下才会完成, 适用于低压电缆的生 产.
辐照交联 因辐射源能量的关系, 用于不太厚绝缘, 绝缘太厚时,易存在照射不均匀现象. 适用于绝缘厚度不太厚,耐高温阻燃电缆.
XLPE 绝缘与热塑性聚乙烯比较,有以下优点: 1)提高了耐热变形性,改善了高温下的力学性能,改进了耐环境应力龟裂与耐热老化的性能. 2)增强了耐化学稳定性和耐溶剂性,减少了冷流性,基本保持了原来的电气性能,长期工作温度可达125℃和150℃,交联聚乙烯绝缘的电线电缆,也提高了短路的承受能力,其短时承受温度可达 250℃,同样厚度的电线电缆, 交联聚乙烯的载流量就大得多. 3) XLPE 绝缘电线电缆有优良的机械、防水及耐辐射性能所以应用领域广泛。如:电器内部连接线、电机引线、灯饰引线、汽车低压信号控制线、机车电线、地铁用电线电缆、矿用环保电缆、船用电缆、核电铺设电缆、TV 高压线、X-RAY 击发高压线,以及功率传输电线电缆等行业。 XLPE 绝缘电线电缆有着显著的优点,但也有一些自身的缺点,限制了 其使用: 1)耐热粘连性能较差。在超过电线额定温度情况下加工使用电线,容易造成电线之间相互粘连情况,严重可导致绝缘破皮形成短路. 2)耐热切通性能较差。在超过200℃的温度下,电线绝缘变的异常柔软, 受外力挤压碰撞容易导致电线切通短路. 3)批次之间色差难控制。加工过程易刮花发白,印字脱落等问题 4)耐温等级 150℃XLPE绝缘,做到完全不 卤素并且能通过UL1581规范的VW-1燃烧实验,并保持优良的机械电气性能,在制造技术上还存在一定瓶颈,成本高昂。 5)该类材料绝缘线材在电子电器连接线方面,尚无国家相关标准。 三) 硅橡胶(Silicone rubber)电线电缆绝缘 硅橡胶亦聚物分子是由 SI-O(硅-氧)键连成的链状结构。SI-O 键是 MOL,比 C-C 键能(355KJ/MOL)高得多。硅橡胶电线电缆大部分采用冷挤和高温硫化工艺,在众多的合成橡胶电线电缆中,因其独特分子结构,使得硅橡胶比其他普通橡胶具有更优良的性能: 1) 非常柔软,良好的弹性,无味无毒,不怕高温和抵御严寒的特点。使用温度范围在-90~300℃。硅橡胶比普通橡胶具有好得多的耐热 性,可在 200℃下连续使用,在 350 度下亦可使用一段时间。 2)优良的耐候性能。 长时间在 外线和其他气候条件下,其物性也仅 有微小变化。 3)硅橡胶具有很高的电阻率且在很宽的温度和频率范围内其阻值保持稳
定。同时硅橡胶对高压电晕放电和电弧放电具有很好的抵抗性。 硅橡胶绝缘电线电缆具有以上一系列优点,在电视机高压装置线、微波炉耐高温用线、电磁炉用线、咖啡壶用线、灯具引线、UV 设备、卤素灯具、烤炉和风扇内部连接线等特 是小家电领域有着广泛的应用,但自身一些缺点也限制更广泛的运用。如 1)抗撕裂能力差。加工或使用过程中受外力挤压,刮磨易破损,造成短路。目前的防护措施是是在硅胶绝缘外加上玻璃纤维或者高温聚酯纤维编织层,但加工过程中仍需尽可能避免外力挤压所致的伤害。 2)硫化成型添加的硫化剂目前主要使用双二四。该硫化剂 有氯元素, 完全无卤素的硫化剂(如铂金硫化)对生产环境温度要求严格,而且成本高昂。 所以线束加工时应注意:压轮压力不可过大,最好使用胶材质,防止生产过程中压裂导致耐压不良。同时需注意:玻璃纤维纱在生产过程中需 采取必要的防护措施,防止吸入肺部,影响员工健康。 四) 交联三元乙丙烯橡胶(XLEPDM)电线绝缘 交联三元乙丙烯橡胶,是由乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,通过化学或者辐照方式交联。交联三元乙丙橡胶绝缘电线综合聚烯烃绝缘电线和普通橡胶绝缘电线两种电线的优点: 1)柔软、曲挠、弹性、高温不粘连、长期的耐老化性、耐恶劣的气候(-60~125℃)。
2)耐臭氧、耐 外线、耐电气绝缘性能、耐化学腐蚀性。 3)耐油和耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶绝缘不相上下,普通热挤出的加工设备进行加工,采用辐照交联,加工简便、成本低廉。 交联三元乙丙橡胶绝缘电线有上述诸多优点,在制冷压缩机引线,防水电机引线,变压器引线,矿山移动电缆,钻探,汽车,医疗器械,船泊以及一般的电器内部布线等领域都有运用。 XLEPDM 电线主要缺点是: 1)同 XLPE 和 PVC 电线,抗撕裂能力较差。 2)粘合性和自粘性较差,影响后续加工性。 五) 氟塑料(Fluoroplastic)电线电缆绝缘 相对于常见的聚乙烯、聚氯乙烯电缆而言,氟塑料电缆有着如下突出 特点: 1)耐高温 氟塑料有着超乎寻常的热稳定性,使得氟塑料电缆能适应 150~250℃的高温环境。在同等截面导体的条件下,氟塑料电缆可以传输更大的许用电流,从而大大提高了该类绝缘线材的使用范围。由于这种独特的性能,氟塑料电 缆常用于飞机、舰艇、高温炉以及电子设备的内部布线、引接线等。 2)阻燃性好 氟塑料的氧指数高,燃烧时火焰扩散范围小,产生的烟雾量少。用其制作的线材适合对阻燃性要求严格的工具和场所。例如:计算机网络、地铁、车辆、高层建筑等公共场合等。一旦发生火灾,人们可以有一定的时间疏离, 而不被浓烟熏倒,争取到宝贵的救援时间。
3)电气性能优异 相对于聚乙烯而言,氟塑料的介电常数更低。因此,与类似结构的同轴电缆比较,氟塑料电缆的衰减更小,更适合于高频信号传输。当今电缆的使用频率