一建機(jī)電教材解讀：1H411013 常用電氣材料的類型及應(yīng)用

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　　1H411013 常用電氣材料的類型及應(yīng)用

　　電氣材料主要是電線和電纜。其品種規(guī)格繁多，應(yīng)用范圍廣泛，在電氣工程中以電壓和使用場(chǎng)所進(jìn)行分類的方法最為實(shí)用。本條主要知識(shí)點(diǎn)是：電線的類型及應(yīng)用;電纜的類型及應(yīng)用;絕緣材料的類型及應(yīng)用。

　　一、電線的類型及應(yīng)用

　　1.BLX型、BLV型：鋁芯電線，由于其重量輕，通常用于架空線路尤其是長(zhǎng)途輸電線路。

　　2.BX型、BV型：銅芯電線被廣泛采用在機(jī)電工程中，適合于450/750V及以下的動(dòng)力裝置的固定敷設(shè)，但由于橡皮絕緣電線BX型生產(chǎn)工藝比聚氯乙烯絕緣電線BV型復(fù)雜，且橡皮絕緣的絕緣物中某些化學(xué)成分會(huì)對(duì)銅產(chǎn)生化學(xué)作用，雖然這種作用輕微，但仍是一種缺陷，所以在機(jī)電工程中基本被聚氯乙烯絕緣電線BV型替代。

　　3.RV型、RX型：銅芯軟線主要采用在需柔性連接的可動(dòng)部位。 RV型適用于450/750V及以下的家用電器、小型電動(dòng)工具、儀器儀表等，長(zhǎng)時(shí)間允許工作溫度不應(yīng)超過65℃。RX型適用于300/500v及以下的室內(nèi)照明燈具、家用電器和工具等，允許工作溫度不應(yīng)超過70℃。

　　4.BVV型：多芯的平形或圓形塑料護(hù)套，可用在電氣設(shè)備內(nèi)配線，較多地出現(xiàn)在家用電器內(nèi)的固定接線，但型號(hào)不是常規(guī)線路用的BVV硬線，而是RVV，為銅芯塑料絕緣塑料護(hù)套多芯軟線。

　　例如，一般家庭和辦公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯絕緣或橡膠絕緣銅芯線作為電源連接線;機(jī)電工程現(xiàn)場(chǎng)中的電焊機(jī)至焊鉗的連線多采用RV型聚氯乙烯絕緣銅芯軟線，這是因?yàn)殡姾肝恢貌还潭ǎ嘁苿?dòng)。

　　二、電纜的類型及應(yīng)用

　　1.VV型、YJV型：聚氯乙烯型電力電纜、交聯(lián)聚乙烯型電力電纜，不能受機(jī)械外力作用，適用于室內(nèi)、隧道內(nèi)的橋架及管道內(nèi)敷設(shè)。

　　例如，浦東新區(qū)大連路隧道中敷設(shè)的跨黃浦江電力電纜卻采用的是YJV型銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜，因?yàn)樵谒淼览镫娎|不會(huì)受到機(jī)械外力作用，也不要求承受大的拉力。

　　2.VV22型、YJV22型：內(nèi)鋼帶鎧裝電力電纜，能承受一定的機(jī)械外力作用，但不能承受大的拉力。交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜YJV22型長(zhǎng)期允許最高溫為90℃，耐老化性能、耐環(huán)境能力比聚氯乙烯絕緣電纜VV=型高，且具有重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、敷設(shè)不受落差限制。如在高層建筑、醫(yī)院、地鐵、核電站、發(fā)電場(chǎng)、礦山、石油、化工等敷設(shè)于室內(nèi)、隧道、電纜溝及直埋地下敷設(shè)。

　　3.ZR-YJFE型、NH-YJFE型：阻燃、耐火、阻火等特種輻照交聯(lián)電力電纜，電纜最高長(zhǎng)期允許工作溫度可達(dá)125℃，可敷設(shè)在吊頂內(nèi)、高層建筑的電纜豎井內(nèi)，且適用于潮濕場(chǎng)所。

　　阻燃型電纜應(yīng)具有阻燃特性，為了熄滅、減少或抑制材料的燃燒，需在材料中添加一種物質(zhì)或?qū)Σ牧线M(jìn)行處理，通常在材料中加阻燃劑，使材料在燃燒時(shí)具有阻止或延緩火焰蔓延的性能。即在明火上燃燒，離開火后一段時(shí)間自動(dòng)熄滅。目前有A、B、C、D四個(gè)等級(jí)、一般常用C等級(jí)。

　　耐火型電纜的特點(diǎn)是在電纜燃燒時(shí)甚至是燃燒后的一段時(shí)間內(nèi)仍擁有傳導(dǎo)電力的能力，多用于相對(duì)重要的工作環(huán)境，如軍艦上。耐火電纜可以同時(shí)擁有阻燃的性能，阻燃電纜卻沒有耐火的性能。

　　4.YJV32型、WD-ZANYJFE型：內(nèi)鋼絲鎧裝型電力電纜、低煙無鹵A級(jí)阻燃耐火型電力電纜，能承受相當(dāng)?shù)臋C(jī)械外力作用，用前綴和下標(biāo)的變化，來說明電纜的性能及可敷設(shè)場(chǎng)所。鎧裝所用材料是鋼帶、鋼絲等，鎧裝層的主要作用是防止電纜在敷設(shè)過程中遭到可能遇到的機(jī)械損傷，以確保內(nèi)護(hù)層的完整性，并可以承受一定的外力作用。低煙無鹵A級(jí)阻燃耐火型電力電纜多用于防火要求較高的場(chǎng)合，如室內(nèi)、隧道、電纜溝和管道等固定場(chǎng)合。

　　例如，舟山至寧波的海底電纜使用的是VV59型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套內(nèi)粗鋼絲鎧裝電纜，因?yàn)樗梢猿惺茌^大的拉力，具有防腐蝕能力，且適用于敷設(shè)在水中。

　　5QLGJ5.LGJ型、LGHJ型：架空鋼芯鋁絞線、架空鋼芯鋁合金導(dǎo)線。在大檔距的高壓架空輸電線路中，需由一種高強(qiáng)度的鋼絞線作為輸電線路導(dǎo)線的加強(qiáng)芯，組成鋼芯鋁絞線。鋼芯鋁合金導(dǎo)線比鋼芯鋁絞線具有抗拉強(qiáng)度大、重量輕、弧垂特性好等特點(diǎn)，在線路敷設(shè)時(shí)可降低鐵塔高度，加大架設(shè)間距，節(jié)省和降低工程投資，更適用于大長(zhǎng)度、大跨度、冰雪暴風(fēng)等地區(qū)的輸電線路。

　　目前，國(guó)內(nèi)外輸電系統(tǒng)中的相導(dǎo)線主要還是以圓線同心絞的鋼芯鋁絞線為主，鋼芯鋁絞線在國(guó)際上已有超過100年的應(yīng)用歷史和成熟經(jīng)驗(yàn)。國(guó)內(nèi)已形成了一整套從產(chǎn)品到工程設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行維護(hù)的嚴(yán)密規(guī)范，最大截面達(dá)1000mm2，已應(yīng)用于交流1000kV和直流±800kV特高壓輸電線路。

　　例如，2009年投入運(yùn)行的1000kV晉東南～南陽～荊門特高壓交流試驗(yàn)示范輸電線路工程，是我國(guó)第一條特高壓工程也是國(guó)內(nèi)首次采用單回路八分裂鋼芯鋁絞線設(shè)計(jì)的輸電線路工程。晉東南～汝州段線路全長(zhǎng)34.219kin219km，共有鐵塔67基(N244～N340)。線路導(dǎo)線采用2種形式的八分裂鋼芯鋁絞線，N255～N266為獼猴保護(hù)區(qū)采用8×LGJ-630/45型，其余段采用為8×LGJ-500/35型。

　　例如，2010年投產(chǎn)的云南至廣東特高壓直流輸電工程是世界上第一個(gè)±800kV特高壓直流輸電工程，是迄今世界直流輸電領(lǐng)域電壓等級(jí)最高的項(xiàng)目，也是我國(guó)特高壓直流輸電自主化示范工程。該工程線路全長(zhǎng)1373km，額定電壓±800kV，輸送容量500kW。線路導(dǎo)線采用的就是6×LGJ-630/45型。

　　6.KVV型控制電纜：適用于室內(nèi)各種敷設(shè)方式的控制電路中。對(duì)于該類電纜來說，主要考慮耐高溫特性和屏蔽特性及耐油、耐酸堿、阻水性能。

　　與電線一樣，電力電纜的使用除滿足場(chǎng)所的特殊要求外，從技術(shù)上看，主要應(yīng)使其額定電壓滿足工作電壓的要求。

　　例如，家用電器使用的220V電線，一般工業(yè)企業(yè)用380v線纜，以及輸配電線路使用的500kV,220kV,ll0kV超高壓和高壓線纜等。

　　電氣材料如今已衍生出新的耐火線纜、阻燃線纜、低煙無鹵/低煙低鹵線纜、防白蟻、防老鼠線纜、耐油/耐寒/耐溫/耐磨線纜/礦用線纜、薄壁電線等產(chǎn)品。

　　三、絕緣材料的類型及應(yīng)用

　　1.絕緣漆：主要是以合成樹脂或天然樹脂等為漆基與某些輔助材料組成。按用途分為浸漬漆、漆包線漆、覆蓋漆、硅鋼片漆和防電暈漆等。主要用于電機(jī)和電器設(shè)備中作為絕緣材料。

　　例如，浸漬漆主要用于浸漬電機(jī)、電器的線圈和絕緣零部件，以填充其間隙和微孔，其固化后能在浸漬物體表面形成連續(xù)平整的漆膜，并使線圈粘接成一個(gè)結(jié)實(shí)的整體，以提高絕緣結(jié)構(gòu)的耐潮、導(dǎo)熱、擊穿強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度等性能。

　　2.絕緣膠：類似于無溶劑漆，黏度較大，一般加有填料。主要有灌注膠、澆注膠、包封膠等幾類。

　　例如，在澆注電纜接頭和套管、20kV以下電流互感器、l0kV及以下電壓互感器、干式變壓器、戶內(nèi)戶外絕緣子、SF6斷路器滅弧室絕緣子、電纜接線盒、密封電子元件等。

　　3.云母制品：主要由云母或粉云母、膠粘劑和補(bǔ)強(qiáng)材料組成，根據(jù)不同的材料組成，可制成不同特性的云母絕緣材料。云母制品主要有云母帶、云母板、云母箔和云母玻璃等四類。

　　例如，云母帶是由膠粘劑粘合云母片或粉云母紙與補(bǔ)強(qiáng)材料，經(jīng)烘干而成。環(huán)氧玻璃粉云母帶含膠量大，厚度均勻，固化后電氣、力學(xué)性能較好，適用于模壓或液壓成形的高壓電機(jī)線圈絕緣。

　　4.氣體介質(zhì)絕緣材料：在電氣設(shè)備中，氣體除可作為絕緣材料外，還具有滅弧、冷卻和保護(hù)等作用，常用的氣體絕緣材料有空氣、氮?dú)?、二氧化硫和六氟化?SF6)等。

　　例如，六氟化硫(SF6)一般由硫和氟直接燃燒合成，經(jīng)凈化干燥處理后使用。常態(tài)下，SF6是一種無色、無味、不燃不爆、無毒且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氣體，其分子量大，分子中含有電負(fù)性很強(qiáng)的氟原子，具有良好的絕緣性能和滅弧性能。在均勻電場(chǎng)中，其擊穿強(qiáng)強(qiáng)度約為空氣的3倍，在0.3～0.4MPa下，其擊穿強(qiáng)度等于或優(yōu)于變壓器油。目前廣泛用于SF6全封閉組合電氣、SF6斷路器、氣體絕緣變壓器、充氣管路電纜等。

　　5.液體絕緣材料：在電氣設(shè)備中，通過絕緣液體的浸漬和填充，消除了空氣和間隙，提高了絕緣介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度，并改善了設(shè)備的散熱條件。常用的有變壓器油、斷路器油、電容器油、電纜油等。

　　例如，在變壓器、油斷路器、電容器和電力電纜等電氣設(shè)備中廣泛使用液體絕緣材料。

　　6.層壓制品：層壓制品是由紙或布作底材，浸以不同的膠粘劑，經(jīng)熱壓(或卷制)而制成的層狀結(jié)構(gòu)的絕緣材料。層壓制品可加工制成具有良好的電氣、力學(xué)性能和耐熱、耐油、耐霉、耐電弧、防電暈等特性的制品。

　　層壓制品主要包括層壓板、管(筒)、棒、電容套管芯和其他特種型材等。層壓板又包括層壓紙板、層壓布板、層壓玻璃布板和特種層壓板(如防電暈層壓板)等四類。

　　例如，環(huán)氧層壓玻璃布板具有優(yōu)異的絕緣性能，良好的粘結(jié)力和較高的熱態(tài)機(jī)械強(qiáng)度，適用于300MW、600MW汽輪發(fā)電機(jī)及其他高壓電機(jī)中。