一級建造師《機電工程》教材知識點：1H411013常用電氣材料的類型及應用
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1H411010機電工程常用材料
1H411013常用電氣材料的類型及應用
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電氣材料主要是電線和電纜。其品種規(guī)格繁多，應用范圍廣泛，在電氣工程中以電壓和使用場所進行分類的方法最為實用。本條主要知識點是：電線的類型及應用;電纜的類型及應用;絕緣材料的類型及應用。
一、電線的類型及應用
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途輸電線路。
2.BX型、BV型：銅芯電線被廣泛采用在機電工程中，適合于450/750V及以下的動力裝置的固定敷設，但由于橡皮絕緣電線BX型生產工藝比聚氯乙烯絕緣電線BV型復雜，且橡皮絕緣的絕緣物中某些化學成分會對銅產生化學作用，雖然這種作用輕微，但仍是一種缺陷，所以在機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部位。 RV型適用于450/750V及以下的家用電器、小型電動工具、儀器儀表等，長時間允許工作溫度不應超過65℃。RX型適用于300/500v及以下的室內照明燈具、家用電器和工具等，允許工作溫度不應超過70℃。
4.BVV型：多芯的平形或圓形塑料護套，可用在電氣設備內配線，較多地出現(xiàn)在家用電器內的固定接線，但型號不是常規(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;機電工程現(xiàn)場中的電焊機至焊鉗的連線多采用RV型聚氯乙烯絕緣銅芯軟線，這是因為電焊位置不固定，多移動。
二、電纜的類型及應用
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，不能受機械外力作用，適用于室內、隧道內的橋架及管道內敷設。
例如，浦東新區(qū)大連路隧道中敷設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套電纜，因為在隧道里電纜不會受到機械外力作用，也不要求承受大的拉力。
2.VV22型、YJV22型：內鋼帶鎧裝電力電纜，能承受一定的機械外力作用，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、結構簡單、使用方便、敷設不受落差限制。如在高層建筑、醫(yī)院、地鐵、核電站、發(fā)電場、礦山、石油、化工等敷設于室內、隧道、電纜溝及直埋地下敷設。
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，電纜最高長期允許工作溫度可達125℃，可敷設在吊頂內、高層建筑的電纜豎井內，且適用于潮濕場所。
阻燃型電纜應具有阻燃特性，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或對材料進行處理，通常在材料中加阻燃劑，使材料在燃燒時具有阻止或延緩火焰蔓延的性能。即在明火上燃燒，離開火后一段時間自動熄滅。目前有A、B、C、D四個等級、一般常用C等級。
耐火型電纜的特點是在電纜燃燒時甚至是燃燒后的一段時間內仍擁有傳導電力的能力，多用于相對重要的工作環(huán)境，如軍艦上。耐火電纜可以同時擁有阻燃的性能，阻燃電纜卻沒有耐火的性能。
4.YJV32型、WD-ZANYJFE型：內鋼絲鎧裝型電力電纜、低煙無鹵A級阻燃耐火型電力電纜，能承受相當?shù)臋C械外力作用，用前綴和下標的變化，來說明電纜的性能及可敷設場所。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過程中遭到可能遇到的機械損傷，以確保內護層的完整性，并可以承受一定的外力作用。低煙無鹵A級阻燃耐火型電力電纜多用于防火要求較高的場合，如室內、隧道、電纜溝和管道等固定場合。
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套內粗鋼絲鎧裝電纜，因為它可以承受較大的拉力，具有防腐蝕能力，且適用于敷設在水中。
5QLGJ5.LGJ型、LGHJ型：架空鋼芯鋁絞線、架空鋼芯鋁合金導線。在大檔距的高壓架空輸電線路中，需由一種高強度的鋼絞線作為輸電線路導線的加強芯，組成鋼芯鋁絞線。鋼芯鋁合金導線比鋼芯鋁絞線具有抗拉強度大、重量輕、弧垂特性好等特點，在線路敷設時可降低鐵塔高度，加大架設間距，節(jié)省和降低工程投資，更適用于大長度、大跨度、冰雪暴風等地區(qū)的輸電線路。
目前，國內外輸電系統(tǒng)中的相導線主要還是以圓線同心絞的鋼芯鋁絞線為主，鋼芯鋁絞線在國際上已有超過100年的應用歷史和成熟經驗。國內已形成了一整套從產品到工程設計、施工和運行維護的嚴密規(guī)范，最大截面達1000mm2，已應用于交流1000kV和直流±800kV特高壓輸電線路。
例如，2009年投入運行的1000kV晉東南～南陽～荊門特高壓交流試驗示范輸電線路工程，是我國第一條特高壓工程也是國內首次采用單回路八分裂鋼芯鋁絞線設計的輸電線路工程。晉東南～汝州段線路全長34.219kin219km，共有鐵塔67基(N244～N340)。線路導線采用2種形式的八分裂鋼芯鋁絞線，N255～N266為獼猴保護區(qū)采用8×LGJ-630/45型，其余段采用為8×LGJ-500/35型。
例如，2010年投產的云南至廣東特高壓直流輸電工程是世界上第一個±800kV特高壓直流輸電工程，是迄今世界直流輸電領域電壓等級最高的項目，也是我國特高壓直流輸電自主化示范工程。該工程線路全長1373km，額定電壓±800kV，輸送容量500kW。線路導線采用的就是6×LGJ-630/45型。
6.KVV型控制電纜：適用于室內各種敷設方式的控制電路中。對于該類電纜來說，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所的特殊要求外，從技術上看，主要應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、薄壁電線等產品。
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三、絕緣材料的類型及應用
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。主要用于電機和電器設備中作為絕緣材料。
例如，浸漬漆主要用于浸漬電機、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結實的整體，以提高絕緣結構的耐潮、導熱、擊穿強度和機械強度等性能。
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、膠粘劑和補強材料組成，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強材料，經烘干而成。環(huán)氧玻璃粉云母帶含膠量大，厚度均勻，固化后電氣、力學性能較好，適用于模壓或液壓成形的高壓電機線圈絕緣。
4.氣體介質絕緣材料：在電氣設備中，氣體除可作為絕緣材料外，還具有滅弧、冷卻和保護等作用，常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、二氧化硫和六氟化硫(SF6)等。
例如，六氟化硫(SF6)一般由硫和氟直接燃燒合成，經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、無毒且化學性質穩(wěn)定的氣體，其分子量大，分子中含有電負性很強的氟原子，具有良好的絕緣性能和滅弧性能。在均勻電場中，其擊穿強強度約為空氣的3倍，在0.3～0.4MPa下，其擊穿強度等于或優(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，提高了絕緣介質的擊穿強度，并改善了設備的散熱條件。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，經熱壓(或卷制)而制成的層狀結構的絕緣材料。層壓制品可加工制成具有良好的電氣、力學性能和耐熱、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，良好的粘結力和較高的熱態(tài)機械強度，適用于300MW、600MW汽輪發(fā)電機及其他高壓電機中。
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