
一.导体(CONDUCTOR)
导体是传载电流的物体,材料包括符合ASTM B3或NMX-J-036-ANCE的已退火铜和ASTM B33或NMX-J-008-ANCE的已退火镀铜。导体分单根或多根绞合而成,导体绞合有几种形式:
A.束纹绞合(Bunch stranding)
由多条直径相同的铜线依相同方向直接绞合在一起.
B.同芯绞合(Concentric stranding)
以一条导体为中心,再以直径相同的铜线,依螺旋状包覆在其外层,可能包覆一层或多层.
C.麻绳状绞合(Rope-lay stranding)
先由多条直径相同的芯线绞合在一起,再由若干这种绞梧线重新绞合在一起.
1.1导体的尺寸(CONDUCTOR SIZE AND DIMENSIONS)
规 格
| (Size) | 横截面积 (Area) | 一般绞合 (General) | 绞合直径 Dimensions | 最大绞距 <30倍 | 电阻(Bare) ( 20℃) | 电阻(Bare) (25℃) | ||
| 22AWG | 0.325mm2 | 17/0.16 | 0.729mm | <32 | 56.8Ω/Km | 57.9Ω/Km | ||
| 20AWG | 0.519mm2 | 26/0.16 | 0.919mm | <32 | 35.7Ω/Km | 36.4Ω/Km | ||
| 18AWG | 0.824mm2 | 41/0.16 | 1.16mm | <32 | 22.4Ω/Km | 22.8Ω/Km | ||
| 17AWG | 1.04mm2 | 21/0.25 | 1.30mm | <32 | 18.2Ω/Km | 18.2Ω/Km | ||
| 16AWG | 1.31mm2 | 26/0.254 | 1.46mm | <38 | 14.1Ω/Km | 14.4Ω/Km | ||
| 14AWG | 2.08mm2 | 41/0.254 | 1.85mm | <44 | 8.88Ω/Km | 9.06Ω/Km | ||
| 12AWG | 3.31mm2 | 65/0.254 | 2.32mm | <51 | 5.58Ω/Km | 5.69Ω/Km | ||
| 10AWG | 5.26mm2 | 105/0.254 | 2.95mm | < | 3.51Ω/Km | 3.58Ω/Km | ||
1.2.1直径的测量:
A.从电线中剥出0.5inch的铜丝,在0.25inch处用千分尺测量,测出最大值和最小值,再取其平均值.(读数需精确到0.001mm),依同样方法另处再测量6PCS铜丝的平均值,最后取总平均值.
B.以上总平均值不需要经过四舍五入,直接与规格表中相应规格铜丝的最小直径比较,看是否符合铜丝的直径要求.
C.麻绳状绞合的电线,每一股都要按上述方法测量7PCS铜丝直径.
1.2.2 截面积的测量:
平均值CMA=0.7854*N*D2
其中D为单根铜丝的直径,单位为mm或mil,N为铜丝支数,0.7854为系数(π/4)
最小值:29→20AWG铜丝为CAM*0.98 36→30AWG铜丝为CAM*0.97
1.2.3最大绞距(MAXIMUM LENGTH OF LAY):
最大绞距一般不超过绞合外径的30倍.其中麻绳状绞合中心股绞距是
绞合外径的8-10倍,其它股绞距是绞合外径的30倍.
1.2.4电阻的测量:
A.导体的电阻R=ρL/S
其中ρ为电阻率, L为铜丝的长度, S为铜丝的横截面积
说明:
1电阻率ρ不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内,ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度,ρo是O℃时的电阻率,a是电阻率温度系数。
常用材料的r0和a值
| 材 料 | r0 /(Ω.M) | a/℃-1 |
| 银 | 1.49×10-8 | 4.3×10-3 |
| 铜 | 1.55×10-8 | 4.3×10-3 |
| 铝 | 2.50×10-8 | 4.7×10-3 |
| 碳(非晶态) | 3500×10-8 | -4.6×10-4 |
| 镍铬合金 (60%Ni,15%Cr,25%Fe) | 110×10-8 | 1.6×10-4 |
③电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作用。
④电阻率的使用:电阻率除以金属膜的厚度得到所谓方块电阻,工程应用中常用衡量电阻的量,一个是电阻率;一个是方块电阻;电阻大小为方块电阻乘以金属块的长度和宽度之比。
几种金属导体在20℃时的电阻率:
材料电阻率<欧姆·米(Ω.M) >
| (1)银 1.6 × 10-8 | (5)铂 1.0 ×10-7 | (9)康 铜 5.0 ×10-7 |
| (2)铜 1.7 ×10-8 | (6)铁 1.0 ×10-7 | (10)镍铬合金 1.0 ×10-6 |
| (3)铝 2.9 ×10-8 | (7)汞 9.6 ×10-7 | (11)铁铬铝合金1.4 ×10-6 |
| (4)钨 5.3 ×10-8 | (8)锰铜 4.4 ×10-7 | (12) 铝镍铁合金1.6 ×10-6 |
绝缘体材质一般分两种,热固性塑胶和热塑性塑胶.通常用的电线电缆都是热塑性塑胶.热固性塑胶一般是树脂、橡胶类胶料,主要有(NR、IR、SBR、EP、IIR、CR、XL、CSM等),热塑性塑胶一般是烯烃类胶料,主要有(PE、PVC、PP、FEP、TPE等)。
2.1常用胶料用途表:
Class no.
| 序 号 | Material type 物 料 类 型 | Material description 物 料 种 类 | Temperature rating,max °C | ||
| Dry | Wet | Oil | |||
| 1 | Thermoset | NR or IR, SBR, EP | 60 | 60 | 60 |
| 2 | Thermoset | NR or IR, SBR, EP | 75 | 60 | 60 |
| 3 | Thermoset | NR or IR,SBR,IIR, EP | 90 | 60 | 60 |
| 4 | Thermoplastic | PVC | 60 | 60 | 60 |
| 5 | Thermoplastic | PVC | 75 | 60 | 60 |
| 6 | Thermoplastic | PVC | 90 | 60 | 60 |
| 7 | Thermoplastic | PVC | 105 | 60 | 60 |
| 8 | Thermoplastic | PE | 60 | – | – |
| 9 | Thermoplastic | PE | 75 | – | – |
| 10 | Thermoset | XL | 90 | – | – |
| 11 | Thermoset | XL | 105 | – | – |
| 12 | Thermoset | CR, CSM, CPE, NBR/PVC | 90 | 60 | 60 |
| 13 | Thermoset | CR, CSM, CPE, NBR/PVC | 60 | 60 | 60 |
| 14 | Thermoplastic | TPE | 60 | 60 | 60 |
| 15 | Thermoplastic | TPE | 90 | 60 | 60 |
| 16 | Thermoplastic | TPE | 105 | 60 | 60 |
| 17 | Thermoplastic | PVC | 90 | – | – |
| 18 | Thermoset | CPE, CSM | 105 | 60 | 60 |
| 19 | Thermoset | EP | 105 | 60 | 60 |
| 20 | Thermoplastic | FEP | 105 | – | – |
NR or IR = natural rubber or polyisoprene rubber
SBR = styrene-butadiene rubber
EP = ethylene propylene rubber
IIR = isobutylene-isoprene rubber
CPE = chlorinated polyethylene
CR = polychloroprene
CSM = chloro-sulphonyl-polyethylene
TPE = thermoplastic elastomer
PVC = polyvinyl chloride or copolymer of vinyl chloride and vinyl acetate
PE = polyethylene
XL = cross-linked polyethylene
FEP = fluorinated ethylene propylene
2.2绝缘体的物理性能:
物料
| 类别 | 温度 等级 | 老 化 条 件 | 老化前 | 老化后 | |||
| 烤箱温度 (℃) | 烘烤时间 (天) | 延伸率 (MAX) | 抗张强度 (MIN) | 延伸率 (MAX) | 抗张强度 (MIN) | ||
PVC | 60℃ | 100℃ | 7天 | 100% | 1.05kgf/mm2 | 老化前的 65% | 老化前的 85% |
| 75℃ | 100℃ | 10天 | 100% | 1.05kgf/mm2 | 老化前的 65% | 老化前的 70% | |
| 90℃ | 121℃ | 7天 | 100% | 1.05kgf/mm2 | 老化前的 65% | 老化前的 85% | |
| 105℃ | 136℃ | 7天 | 100% | 1.05kgf/mm2 | 老化前的 65% | 老化前的 85% | |
| NR、 IR、 SBR、 EP、 IIR A blend thereof | 60℃ | 70℃ | 7天 | 200% | 0.35kgf/mm2 | 老化前的 65% | 老化前的 60% |
| 75℃ | 100℃ | 10天 | 200% | 0.35kgf/mm2 | 老化前的 50% | 老化前的 50% | |
| 90℃ | 110℃ | 10天 | 200% | 0.35kgf/mm2 | 老化前的 50% | 老化前的 50% | |
PE | 60℃ | 70℃ | 2天 | 350% | 0.98kgf/mm2 | 老化前的 75% | N/A |
| 75℃ | 100℃ | 2天 | 350% | 0.98kgf/mm2 | 老化前的 75% | N/A | |
| " CR、CSM CPE、NBR | 60℃ | 70℃ | 7天 | 200% | 0.84kgf/mm2 | 老化前的 50% | 老化前的 50% |
| 90℃ | 110℃ | 10天 | 200% | 0.84kgf/mm2 | 老化前的 65% | 老化前的 75% | |
TPE | 60℃ | 100℃ | 7天 | 200% | 0.56kgf/mm2 | 老化前的 75% | 老化前的 75% |
| 90℃ | 121℃ | 7天 | 200% | 0.56kgf/mm2 | 老化前的 75% | 老化前的 75% | |
| 105℃ | 136℃ | 7天 | 200% | 0.56kgf/mm2 | 老化前的 75% | 老化前的 75% | |
| FEP | 105℃ | 232℃ | 7天 | 200% | 1.75kgf/mm2 | 老化前的 75% | 老化前的 75% |
XL | 90℃ | 121℃ | 7天 | 150% | 1.05kgf/mm2 | 老化前的 45% | 老化前的 70% |
| 105℃ | 136℃ | 7天 | 150% | 1.05kgf/mm2 | 老化前的 45% | 老化前的 70% | |
