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1、学习本课程的目的和要求,学习本课程的目的和要求熟悉电工常用材料的种类和性能，在实际工作中能够正确选用电工材料，同时为今后专门从事电工材料学科的研究奠定基础。,常用电工材料,电工材料的分类：1、绝缘材料2、导电材料3、电热和电阻合金材料4、磁性材料5、电机用电刷,一、绝缘材料,绝缘材料是指电导率较低(一般在10-910-10 s/m之间),用来限制电流使其按一定途径流动的材料(如在电机,变压器,电器,电缆中的绝缘);另外,还有利用其”介电”特性建立电场以贮存电能的材料(如电容器). 作用：隔离带电导体或不同电位的导体，是 电流按规定的路线流动。除此之外，在电 气设备中起机械支撑、防电晕和灭弧等作
2、 用。,（一）绝缘材料的分类：,按化学性质分：1、无机绝缘材料：如云母、石棉、大理石等。 作用：用作电机和电气绕组的绝缘，以及做开关底座和绝缘瓷瓶等。2、有机绝缘材料：如树脂、橡胶、丝绸、棉等。作用：制作绝缘漆或者导线的覆盖绝缘。3 、混合绝缘材料：由以上两种材料制成的各种绝缘材料、电器底座和外壳等。,绝缘材料的性能：,主要性能：介电性能和耐热性能 介电性能:俗称绝缘性能，它包括耐压强度、介质损耗和绝缘电阻等耐热性能：绝缘材料因温度过高而降低寿命,（二）绝缘漆,绝缘的种类：浸渍漆、覆盖漆、硅钢片漆1、浸渍漆：主要用来浸渍电机、电器线圈和绝缘零件，以填充期间的间隙和微孔，提高电气和机械性能。常用
3、的有1030醇酸浸渍漆、1032三聚氰胺销魂算浸渍漆，这两种都是烘干漆、漆膜光滑平泽，具有较好的耐油性和耐电弧性。,2、覆盖漆：有清漆和瓷漆两种，作用：用来涂覆浸渍处理过的线圈和绝缘零部件，作为绝缘保护层，以防止大气、油类以及其他腐蚀性物质的侵蚀和机械损伤。常用的有：覆盖清漆1321醇酸凉干漆，特性：漆膜坚硬有弹性，电气性能较好；覆盖瓷漆1320和1321醇酸灰瓷漆，特性：1320是烘干漆，1321是凉干漆，他们的漆膜坚硬光滑，耐电弧性好。,3、硅钢片漆：用来涂覆硅钢片表面，降低铁芯涡流损耗，增强防锈以及耐腐蚀能力。常用的有：1611油性硅钢片漆，特性：附着力强、漆膜薄、坚硬、耐油、防潮。,（
4、三）绝缘油,1、绝缘油的用途和基本化学组成绝缘油是从天然石油中提炼出来的一种高级的绝缘材料。主要由碳氢化合物及其他杂质和灰分组成。特性：具有可靠的绝缘强度和良好的散热、消弧能力。用途:广泛用于电力变压器和开关设备,2、电气绝缘强度绝缘强度的高低取决于油中的杂质含量 。如：当油中含有水分时，电气绝缘强度会大大降低。 3、绝缘油的劣化原因和劣化生成物绝缘油的劣化取决于下列因素：水分：水分在油中会破坏油的绝缘强度，促使其他因素起作用。温度：氧化程度会随温度的升高而加快。其他因素：绝缘油里混入金属、气压影响、光线影响、检修影响、绝缘材料低劣的影响等。,（四）浸渍纤维制品,浸渍纤维制品常用的有以下三种：
5、1、玻璃纤维漆布（带）作用：用作电机、电器的衬垫和线圈的绝缘。常用的有：2432醇酸玻璃漆布（带），特性：电气性能较好，并且有耐油、耐 潮湿和一定的防霉性能，机械强度高。主要用途：用于油浸变压器以及热带型电工产品,2、玻璃漆管作用：用作电机连接线和引出线的绝缘套管。常用的有：2730醇酸玻璃漆管，具有良好的电气性能和机械强度，耐油性和耐潮性较好，但是弹性差，主要用于：油浸变压器以及热带性电工产品。,3、绑扎带主要用途：用于绑扎变压器铁芯以及代替合金钢丝绑扎电机转子端部绕组。常用的有：B17玻璃纤维无纬胶带（无纬玻璃丝带），与合金钢丝绑扎带相比，该种绑扎带有更多的优点。,（五）云母制品,1、柔软
6、云母板特性：在室温时较柔软，可以弯曲。主要用于：电机槽绝缘、匝间和乡间绝缘。常用的有：5131醇酸比例柔软云母板及5131-1云母玻璃柔软云母板。 2、塑型云母板特性：室温时较硬，加热后可以压制成各种形状的绝缘零件。,主要用途：制作直流电动机换向器的U型环和其他绝缘零件。常用的有:5230及5235醇酸塑型云母板，后者含胶量少，可用于温升及转速较高的电机。 3、云母带特性：在室温时较柔软。用途：做高压电机线圈及连接线等的绝缘 常用的有：5434醇酸玻璃云母带和5438-1环氧玻璃粉云母带，后者均匀、柔软，固化后电气及机械性能良好。,4、换向器云母板特性：含胶量少，室温时较硬，用途：用作电机的换
7、向器片的片间绝缘。常用：5535虫胶换向器云母板和5536-1环氧换向器粉云母板，后者适合用于小电动机。 5、衬垫云母板衬垫云母板主要用于电机 、电器的绝缘衬垫。常用的有：5730醇酸衬垫云母板和5737-1环氧衬垫粉云母板。,（六）其他绝缘材料绝缘纸、电话纸：主要用于电信电缆的绝缘，电机、电器中做辅助绝缘材料电工橡胶：主要用作电线、电缆的绝缘和护套。绝缘包扎带：用于包扎电线、电缆接头。玻璃丝绝缘子,二、导电材料,概述用作导电材料的金属，必须具有良好的导电性能；有一定的机械强度；不易被氧化和腐蚀；易加工和焊接；资源丰富、价格便宜等特点。如：铜、铝。 在电气中常用的金属导电材料主要有：铜、铝、铜
8、合金、铝合金、铁及铁合金。银的电导率很高，但价格昂贵，只在特殊场合使用。,电线电缆的分类实际使用场合和功能的不同使得电线电缆有很多类型，有的使用在高电压场合，有的是传送电能，有的是传递控制信号，有的是传递测量信号，有的需要具有强的耐火能力等等。,（一）电线电缆,1、架空导线这是指在没有任何外绝缘的电线，有裸单线、普通绞线、组合绞线、电车线和特种导线等。它与电缆相比，具有结构简单，制造方便、施工容易、便于拆移，并价格较低等优点。但占用空间较大，对建筑物、树木等必须有足够的安全间距。对架空线要求其电阻率小，这样可以减少线路的电压降和能量损耗。对高压线路(110kV以上）还要考虑电晕损耗和对外界电磁
9、波的干扰。同时要求架空线有足够的机械强度及耐腐蚀性能。,（ 1）裸单线用于低压小容量配电线路和一些通信线路，主要有铜包钢线、铝包钢线、镀锌低碳钢线和硬铜圆单线等。铝和铝合金单线因机械强度不够，一般不在这些场合使用。（2）绞线为了增大电线的柔韧性，需要采用绞线，即用相同截面的同一种导电金属按一定规则绞合起来使用。绞合股数一般是7、19、37、61常用的有铝绞线、铝合金绞线、钢芯铝绞线、镀锌钢绞线，一般不用硬铜绞线。,3.电车线用于电车、电气化铁路等的滑动接触。除机械强度外，还对耐磨性能有要求。,4.特种导线为了某些特殊需要，在结构上采用特殊结构。(1)扩径导线高压输电线路防止电晕,(2)防冰雪导
10、线解决户外输电线路的覆冰,(3)自阻尼导线输电线路收到外力作用下会发生振动，如果谐振，会严重影响正常工作。自阻尼导线是在钢芯和导电层之间留一定空隙，发生振动时，钢芯和导电层的固有振动频率不同而相互干扰，达到阻尼减振的作用。,2、电磁线电磁线是一种具有绝缘外层的金属电线，用它绕制电机、变压器绕组，用于产生磁场或切割磁力线产生电流，实现电能和磁能的转换，电磁线因此得名。1.漆包线漆包线的绝缘层是漆膜，厚度仅几个微米，易于弯曲，便于卷绕。 （1）漆包线分类 一般漆包线A级漆包线（105）B级漆包线（120）C级漆包线（130）D级漆包线（155）E级漆包线（180）,特种漆包线自粘性漆包线、自粘焊接
11、漆包线、无磁性聚氨酯漆包线、耐制冷剂漆包线 2.绕包线在线芯上绕包绝缘层的电磁线。分为纸包线、玻璃丝包线、天然丝或人造丝包线和薄膜绕包线。 3.无机绝缘电磁线主要是指氧化膜绝缘线。,4.特种电磁线(1)耐水线适应潜水电机绕组的需要,(2)换位导线多根漆包扁线不断改变其所在位置的导体组合。,（二）电力电缆,1、电力电缆和架空导线的对比.电缆敷设于室内、地下、沟道，占地面积小.电缆受气候环境影响小.根据需要，可实现超导电缆,2、油浸纸绝缘电缆35kV以下一般采用油浸渍电缆,3、充气电缆充气电缆是以压缩气体作为绝缘介质,4、充油电缆用于110kV以上电压等级。,5、塑料绝缘电缆用塑料（聚氯乙烯、聚乙
12、烯和交联聚乙烯）作为绝缘介质。其中聚氯乙烯用于110kV,聚乙烯和交联聚乙烯用于高电压等级,6、橡皮绝缘电缆橡皮绝缘电缆的主要特点是柔软性好，线芯一般也采用软线，利于在弯曲半径较小的场合使用 7、超导电缆和低温电缆将线芯置于液氮或液氢中，低温下线芯电阻很小，增大传输容量。（在超导章节还要专门介绍）,三、电热和电阻合金材料,（一）电热材料用途：是用来制造各种电阻加热设备中的发热元件，作为电路中的电阻；把电能转换成热能。材料的基本要求:电阻系数高、在高温下有足够的机械强度和良好的抗氧化性、有好的加工性能。,（二）电阻合金材料用途:主要用于制造电阻元件。材料的基本要求:除了必须具备电热材料的基本要求
13、以外，还要求电阻温度系数低、温度变化时电阻值稳定。这种材料按用途分类：调节元件用、电位器用、精密元件用和传感器元件用四种。,调节元件用电阻合金用途:主要用于电流（电压）调节和控制元件的绕组如：康铜、新康铜、镍铬、镍铬铝等特性：具有较强的机械强度、工作温度高及抗氧化性。 电位器用电阻合金主要用于电位器和滑线电阻器。,四、磁性材料,概述有些物质在外磁场的作用下会呈现出不同的性质。有的磁性强，有的磁性弱，磁性强的称为强磁性物质；磁性弱的称为弱磁性物质。工程上实用的磁性材料均属于强磁性物质。 磁性材料按其特性分为：软磁性材料和硬磁性材料,（一）软磁性材料特点：导磁率高、剩磁弱。在较软的外磁场的作用下就
14、能产生较强的磁感应强度，而且随着外磁场的增强，很快达到磁饱和状态。当外磁场除去后，它的磁性就基本消失。常用的有：电工用纯铁和硅钢片 1、电工用纯铁：一般用于直流磁场，其中以电磁纯铁用的较为普遍。,2、硅钢片 按其制造工艺的不同分为：热轧和冷轧 冷轧硅钢片分为：单取向和无取向 单取向冷轧硅钢片在沿扎方向磁化时，比沿其他方向磁化具有较高的导磁率和较低的铁耗 无取向冷轧则没有方向性,（二）硬磁性材料在外磁场的作用下达到磁饱和状态后，即便去掉外磁场，它还能长时间的保持着强而稳定的磁性。特点：剩磁强、磁性稳定。用途：制造永磁电机的磁极铁芯和磁电系仪表的磁钢,五、电机用电刷,电刷的种类、特性和使用范围（一）安其性质分见：表一（二）接触电压降：接触电压降大的电刷适用于电压高、换向困难的直流电机；电压降小的，适用于电压低、电流大的直流电机（三）电流密度:电刷的电流密度不能超过额定值，否则电刷过热，摩擦系数增大，最容易引起火花。,
