1.2　常用电工材料

常用的电工材料分为导电材料、绝缘材料、电热材料和磁性材料四类。在此主要介绍导电材料和绝缘材料的选用。

1.2.1　导电材料的特点

导电材料大部分为金属，属于导电材料的金属应具备导电性能好、不易氧化和腐蚀、容易加工和焊接、有一定的机械强度、资源丰富、价格低廉等特点，所以并不是所有的金属都可以用作导电材料。

铜和铝基本符合上述特点，因此它们是最常用的导电材料。比如架空线要具有较高的机械强度，常选用铝镁硅合金；熔丝要具有易熔断的特点，故选用铅锡合金；电光源灯丝要求熔点高，需选用钨丝作导电材料等。

1.2.2　常用导线

常用导线按结构特点可分为绝缘电线、裸导线和电缆。由于使用条件和技术特性不同，导线结构差别较大，有些导线只有导电线芯，有些导线由导电线芯和绝缘层组成，有的导线在绝缘层外面还有保护层。

（1）绝缘电线

绝缘电线是用铜或铝作导电线芯，外层敷以绝缘材料的电线。常用导线的外层材料有聚氯乙烯塑料和橡胶等。目前常用电线的品种、规格、特性及其用途见表1-1。

常用电线的结构形式如图1-4所示。

1—铜导体；2—PVC绝缘；3—PVC护套

①B系列塑料、橡胶电线。该系列的电线结构简单，重量轻，价格低廉，电气和力学性能有较大的裕度，广泛应用于各种动力、配电和照明线路，并用于中小型电气设备作安装线。它们的交流工作耐压为500V，直流工作耐压为1000V。常用B系列聚氯乙烯绝缘硬线的结构形式如图1-5（a）所示。

②R系列橡胶、塑料软线。该系列软线的线芯是用多根细铜线绞合而成，它除了具备B系列电线的特点外，还比较柔软，广泛用于家用电器、仪表及照明线路。常用R系列聚氯乙烯绝缘软线的结构形式如图1-5（b）所示。

1—铜导体；2—PVC绝缘；3—PVC护套；4—棉纱模芯

③Y系列通用橡套电缆。该系列的电缆适用于一般场合，作为各种电动工具、电气设备、仪器和家用电器的移动电源线，所以又称为移动电缆。

④电线电缆的允许载流量。它是电线电缆的一个重要参数，是指在不超过最高工作温度的条件下，允许长期通过的最大电流值，所以又称为允许载流量。常用电线在空气中敷设时的载流量（环境温度为+25℃）见表1-2。

（2）裸导线

裸导线是只有导体（如铝、铜、钢等）而不带绝缘和护层的导电线材。常见的裸导线有绞线、软接线和型线等。按外观形态可分为单线、绞线和型线（包括型材）三类。

①单线。单线有圆单线和扁线两种，主要用作各种电线电缆的导电体。常见圆单线的外形如图1-6所示。

②绞线。绞线按其结构可分为四种。

a.简单绞线。由材质相同、线径相等的圆单线同心绞制而成，主要用于强度要求不高的架空导线。

b.组合绞线。由导电线材和增强线材组合同心绞制而成，主要用于强度要求较高的架空导线。

c.复绞线。由材质相同、线径相等的束（绞）股线同心绞制而成，可用作仪表或电气设备的软接线。

d.特种导线。由导电线材不同外形或尺寸的增强线材，用特种组合方式绞制而成，用于有特种使用要求的架空电力线路，如扩径导线在高压线路上可减小电晕损失和无线电干扰，自阻尼导线可使导线减振，倍容量导线可增大线路的传输容量。

在工厂供电系统中，最常用的是铝绞线、铜绞线、钢绞线和钢芯铝绞线等，扩径钢芯铝绞线如图1-7所示。

（3）电力电缆

电缆是一种特殊的导线，它是将一根或数根绝缘导线组合成线芯，裹上相应的绝缘层（橡胶、纸或塑料），外面再包上密闭的护套层（常为铝、铅或塑料等）。所以，电缆一般由导电线芯、绝缘层和保护层三个主要部分组成。

①导电线芯。导电线芯是用来输送电流的，必须具有高的导电性、一定的抗拉强度和伸长率、耐腐蚀性好以及便于加工制造等。电缆的导电线芯一般由软铜或铝的多股绞线做成。

②绝缘层。绝缘层的作用是将导电线芯与相邻导体以及保护层隔离，抵抗电压、电流、电场对外界的作用，保证电流沿线芯方向传输。

电缆的绝缘层材料，有均匀质（橡胶、沥青、聚乙烯等）和纤维质（棉、麻、纸等）两类。三芯统包型电缆的结构如图1-8所示。

③保护层。保护层简称护层，主要作用是保护电缆在敷设和运行过程中，免遭机械损伤和各种环境因素（如日光、水、火灾、生物等）的破坏，以保持长期稳定的电气性能。保护层分为外保护层和内保护层。

a.外保护层。外保护层是用来保护内保护层的，防止铅包、铝包等受到外界的机械损伤和腐蚀，在电缆的内保护层外面包上浸过沥青混合物的黄麻、钢带或钢丝等。而没有外保护层的电缆，如裸铅包电缆，则用于无机械损伤的场合。

b.内保护层。内保护层直接包在绝缘层上，保护绝缘不与空气、水分或其他物质接触，所以要包得紧密无缝，并具有一定的机械强度，使其能承受在运输和敷设时的机械力。内保护层有铅包、铝包、橡胶套和聚氯乙烯等。

电缆分为电力电缆和电气装备用电缆（如软电缆和控制电缆），常见的电缆外形如图1-9所示。在电力系统中，最常用的电缆有电力电缆和控制电缆两种。电力电缆是指输配电能用的电缆，控制电缆则是用在保护、操作回路中的。常用电缆的型号含义见表1-3。

1.2.3　绝缘材料

绝缘材料的主要作用是隔离带电的或具有不同电位的导体，使电流只能沿导体流动。影响绝缘材料老化的因素很多，主要是热因素，使用时温度过高会加速绝缘材料的老化过程。因此对各种绝缘材料都要规定它们在使用过程的极限温度，以延缓材料的老化过程，保证电气产品的使用寿命。绝缘材料在使用过程中，由于各种因素的长期作用，会发生化学变化和物理变化，使其电气性能及力学性能变坏，这种变化称老化。

电工绝缘材料按极限温度划分为七个耐热等级，见表1-4。若按其应用或工艺特征，则可划分为六大类，见表1-5。

（1）绝缘漆

①浸渍漆。浸渍漆主要用来浸渍电机、电器的线圈和绝缘零件，以填充其间隙和微孔，提高它们的电气及力学性能。常用的有1030醇酸浸渍漆和1032三聚氰胺醇酸浸渍漆，这两种都是烘干漆，都具有较好的耐油性及耐电弧性，漆膜平滑有光泽。

②覆盖漆。覆盖漆有清漆和磁漆两种，是用来涂覆经浸渍处理后的线圈和绝缘零部件的，在其表面形成连续而均匀的漆膜，作为绝缘保护层，以防止机械损伤和受大气、润滑油和化学药品的侵蚀。

常用的清漆是1231醇酸晾干漆。它干燥快、漆膜硬度高并有弹性，电气性能较好。常用的磁漆有1320和1321醇酸灰漆。1320是烘干漆，1321是晾干漆。它们的漆膜坚硬、光滑、强度高。

③硅钢片漆。硅钢片漆是用来涂覆硅钢片表面的，以降低铁芯的涡流损耗，增强防锈及耐腐蚀性能。常用的是1611油性硅钢片漆。它附着力强，漆膜薄、坚硬、光滑、厚度均匀，且耐油、防潮性好。

（2）浸漆纤维制品

①玻璃纤维布。玻璃纤维布主要用作电机电器的衬垫和线圈的绝缘。常用的是2432醇酸玻璃漆布。它的电气性能及耐油性、防潮性都较好，机械强度高，并具有一定的防震性能。可用于油浸变压器及热带型电工产品。

②漆管。漆管主要用作电机和电器的引出线和连接线的外包绝缘管。常用的是2730醇酸玻璃漆管。它具有良好的电气性能及力学性能，耐油、耐潮性较好，但弹性较差。可用于电机、电器和仪表等设备引出线和连接线的绝缘。

③绑扎带。绑扎带主要用来绑扎变压器铁芯和代替合金钢丝绑扎电机转子绕组端部。常用的是B17玻璃纤维无纬带。由于合金钢丝价格高，比重大，绑扎工艺复杂，钢丝箍内有感应电流会发热，钢丝及线圈之间还要绝缘，而B17玻璃纤维无纬带则完全没有这样的缺点。因此，B17玻璃纤维无纬带在电机工业中已得到广泛的应用。

（3）层压制品

常用的层压制品有3240层压玻璃布板，3640层压玻璃布管和3840层压玻璃布棒三种。这三种层压制品适于做电机的绝缘结构零件，都具有良好的力学性能和电气性能，耐油、耐潮，加工方便。

（4）压塑料

常用的压塑料有4013酚醛木粉压塑料和4330酚醛玻璃纤维压塑料两种。它们都具有良好的电气性能和防潮性能，尺寸稳定，机械强度高，适于制作电机电器的绝缘零件。

（5）云母制品

①柔软云母板。柔软云母板在室温时较柔软，可以弯曲。主要用于电机的槽绝缘、匝间绝缘和相间绝缘。常用的有5131醇酸玻璃柔软云母板及5131-1醇酸玻璃柔软粉云母板。

②塑料云母板。塑料云母板在室温时较硬，加热变软后可压塑成各种形状的绝缘零件。主要用来作直流电机换向器的V形环和其他绝缘零件。常用的有5230及5235醇酸塑料云母板，后者含胶量少，可用于温升较高及转速较高的电机。

③云母带。云母带在室温时较软，适用于电机电器线圈及连接线的绝缘。常用的有5434醇酸玻璃云母带、5438环氧玻璃粉云母带和5430硅有机玻璃粉云母带，后者厚度均匀、柔软，固化后电气及力学性能良好，但它需低温保存。

④换向器云母板。换向器云母板含胶量少，室温时很硬，厚度均匀，主要用来做直流电机换向器的片间绝缘。常用的有5535虫胶换向器云母板及5536环氧换向器粉云母板，后者仅用于中小型电机。

⑤衬垫云母板。衬垫云母板适于做电机电器的绝缘衬垫。常用的有5730醇酸衬垫云母板及5737环氧衬垫粉云母板。

（6）薄膜和薄膜复合制品

①薄膜。电工用薄膜要求厚度薄、柔软，电气性能及机械强度高。常用的有6020聚酯薄膜，适用于电机的槽绝缘、匝间绝缘、相间绝缘，以及其他电器产品线圈的绝缘。

②复合膜制品。复合膜制品要求电气性能好，机械强度高。常用的有6520聚酯薄膜绝缘纸复合箔及6530聚酯玻璃漆箔，适用于电机的槽绝缘、匝间绝缘、相间绝缘，以及其他电工产品线圈的绝缘。

（7）其他绝缘材料

其他绝缘材料是指在电机电器中作为结构、补强、衬垫、包扎及保护作用的辅助绝缘材料。这类绝缘材料品种多、规格杂，有的无统一的型号。这里将常用的一些品种作简单介绍。

①电话纸主要用于电信电缆的绝缘，也可以在电机、电器中作辅助绝缘材料。

②绝缘纸板可在变压器油中使用。薄型的、不掺棉纤维的绝缘纸板通常称为青壳纸，其外形如图1-10所示，主要用作绝缘保护和补强材料。

③涤纶玻璃丝绳简称涤纶绳。它强度高，耐热性好，主要用来代替垫片和蜡线绑扎电机定子绕组端部；用涤纶绳并经浸漆、烘干处理后，使绕组端部形成整体，大大提高了电机运行的可靠性，同时也简化了电机的制造工艺。

④聚酰胺（尼龙）1010是白色半透明体，在常温时具有较高的机械强度，耐油、耐磨，电气性能较好，吸水性小，尺寸稳定。适于作插座、绝缘套、线圈骨架、接线板等绝缘零件，也可以制作齿轮等机械传动零件。

⑤黑胶布带用于低压电线电缆接头的绝缘包扎。其外形如图1-11所示。