電工基礎知識課件
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1．導電材料的特點
導電材料大部分為金屬，屬于導電材料的金屬應具備導電性能好、不易氧化和腐蝕、容易加工和焊接、有一定的機械強度、資源豐富、價格低廉等特點，所以并不是所有的金屬都可以用作導電材料。銅和鋁基本符合上述特點，因此它們是最常用的導電材料。比如架空線要具有較高的機械強度，常選用鋁鎂硅合金；熔絲要具有易熔斷的特點，故選用鉛錫合金；電光源燈絲的要求是熔點高，需選用鎢絲做導電材料等。
2．常用導線
常用導線按結構特點可分為絕緣電線、裸導線和電纜。由于使用條件和技術特性不同，導線結構差別較大，有些導線只有導電線芯；有些導線由導電線芯和絕緣層組成；還有的導線在絕緣層外面還有保護層。 ：
(1)絕緣電線 絕緣電線是用銅或鋁作導電線芯，外層敷以絕緣材料的電線。常用導線的外層材料有聚氯乙烯塑料和橡膠等。目前常用電線的品種、規格、特性及其用途見表3-4。常用電線的結構形式如圖3—12所示。
1）B系列塑料、橡皮電線。該系列的電線結構簡單、質量輕、價格低廉、電氣和機械性能有較大的裕度，廣泛應用于各種動力、配電和照明線路，并用于中小型電氣設備作安裝線。它們的交流工作耐壓為500V，直流
工作耐壓為1000V。常用B系列電線的結構形式3-13a所示。
2）R系列橡皮、塑料軟線。該系列軟線的線芯是用多根細銅線絞合而成，它除了具備B系列電線的特點外，還比較柔軟，廣泛用于家用電器、儀表及照明線路。常用R系列電線的結構形式如圖3-13b所示。
3)Y系列通用橡套電纜。該系列的電纜適用于一般場合，作為各種電動工具、電氣設備、儀器和家用電器的移動電源線，所以又稱為移動電纜。
電線電纜的安全電流是電線電纜的一個重要參數，是指在不超過最高工作溫度的條件下，允許長期通過的最大電流值，所以又稱為允許載流量。常用電線在空氣中敷設時的載流量(環境溫度為+25℃)，見表3-5。
(2)裸導線 裸導線是只有導體(如鋁、銅、鋼等)而不帶絕緣和護層的導電線材。常見的裸導線有絞線、軟接線和型線等。按外觀形態可分為單線、絞線和型線(包括型材)三類。
1）單線。有圓單線和扁單線兩種，主要用作各種電線電纜的導電體。
2)絞線。按其結構可分為以下四種：
a.簡單絞線。由材質相同、線徑相等的圓單線同心絞制而成、主要用于強度要求不高的架空導線。b.組合絞線。由導電線材和增強線材組合同心絞制而成，主要用于強度要求較高的架空導線。
c.復絞線。由材質相同，線徑相同的束（絞）股線同心絞制而成，可用作儀表或電氣設備的軟接線。
d.特種導線。由導電線材各不同外形或尺寸的增強線材，由特種組合方式絞制而成，用于有特種使用要求的架空電力線路，如擴徑導線在高壓線路上可減少電暈損失和無線電干擾；自阻尼導線可使導線減振；倍容量導線可增大線路的傳輸容量。 在工廠供電系統中，最常用的是鋁絞線、銅絞線、鋼絞線和鋼芯鋁絞線等，常用的鋁絞線截面形式如圖 3-14所示。
（3）電纜 電纜是一種特殊的導線，它是將一根或數根絕緣導線組合成線芯，裹上相應的絕緣層(橡皮、 紙或塑料)，外面再包上密閉的護套層（常為鋁、鉛或塑料等）。所以，電纜一般由導電線芯、絕緣層和保護 層三個主要部分組成。
1）導電線芯。導電線芯是用來輸送電流，必須具有較強的導電性能、一定的抗拉強度和伸長率、較強的耐腐蝕性，以及便于加工制造等。電纜的導電線芯一般由軟銅或鋁的`多股絞線做成。
2）絕緣層。絕緣層的作用是將導電線芯與相鄰導體以及保護層隔離，抵抗電壓、電流、電場對外界的作用，保證電流沿線芯方向傳輸。電纜的絕緣層材料，有均勻質（橡膠、瀝青、聚乙烯等）和纖維質(棉、麻、紙等)兩類。三芯統包型電纜的結構如圖3-15所示。
3）保護層。保護層簡稱護層，主要作用是保護電纜在敷設和運行過程中，免遭機械損傷和各種環境因素(如日光、水、火災、生物等)的破壞，以保持長期穩定的電氣性能。保護層分為外保護層和內保護層。
①外保護層。外保護層是用來保護內保護層的，防止鉛包、鋁包等受外界的機械損傷和腐蝕，在電纜的內保護層外面包上浸過瀝青混合物的黃麻、鋼帶或鋼絲等。而沒有外保護層的電纜，如裸鋁包電纜，側用于無機械損傷的場合。
②內保護層。內保護層直接包在絕緣層上，保護絕緣不與空氣、水分或其他物質接觸，所以要包得緊密無縫，并具有一定的機械強度，使其能承受在運輸和敷設時的機械力。內保護層有鉛包、鋁包、橡套和聚氯乙烯等。
電纜分為電力電纜和電器裝備用電纜(如軟電纜和控制電纜)。在電力系統中，最常用的電纜有電力電纜和控制電纜兩種。電力電纜是指輸配電能用的電纜；控制電纜則是用在保護、操作回路中的。其中，應用較多的電力電纜的外形及結構如圖3-16所示。
3．熔絲
熔絲是在各種線路和電氣設備中普遍使用的，具有短路保護作用的一種導電材料。使用時，將熔絲串聯在線路中。當電流超過允許值時，熔絲首先被熔斷而切斷電源。常用的是熔點低的鉛錫合金 絲。
正確、合理地選擇熔絲，對保證線路和電氣設備的安全運行關系很大。當電氣設備正常短時過電流時(如電動機起動時)，熔絲不應熔斷。
選擇熔絲的方法因線路不同而有差異，具體情況如下：
（1）照明及電熱設備線路
1）在線路上總熔絲的額定電流等于電能表額定電流的0．9-1倍。
2）在支路上熔絲的額定電流等于支路上所有負載額定電流之和的1-1．1倍。
（2）交流電動機線路
1）單臺交流電動機線路上熔絲的額定電流等于該電動機額定電流的1．5-2．5倍。
2）多臺電動機線路上的額定電流等于線路上功率最動機額定電流1．5—2。5倍，再加上其他電動機額定電流的總和。
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