Проводниковые материалы
| Оглавление |
|---|
| Проводниковые материалы |
| Страница 2 |
| Все страницы |
ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
В статье приведены сведения о проводниковых материалах, используемых в электротехнике, и подразделяемых на провода, шины и кабели.
Провода (проволоку) классифицируют по материалу, из которого они изготовлены, сечению, виду изоляции или ее отсутствию, механической прочности и др. В электротехнике применяют главным образом про¬вода и шины из меди и алюминия, реже из латуни и бронзы.
Для изготовления резистивных элементов - сопротивлений, реостатов, нагревательных элементов используются высокоомные сплавы константан, нихром, фехраль и др.Для надежного электрического соединения проводов и изделий из меди, латуни и бронзы используются оловянно-свинцовые припои. Для пайка проводов и изделий из алюминия используются оловянно-цинковые и цинково-кадмиевые и другие припои.
В таблицах 4.1.1.- 4.1.3 приведены физические свойства металлов и сплавов, используемых в электротехнике.
Кабели подразделяют по материалу, из которого изготовлены их токопроводящие жилы (медь, алюминий), изоляции и материалов, из которых она изготовлена, степени герметичности и защищенности кабелей, от механических повреждений и т.д.
К классу кабельных изделий относят обычно и изолированные провода, в том числе провода, предназначенные для обмоток электрических машин и трансформаторов.
Шины прямоугольного поперечного сечения изготовляют из алюмининия или меди. Шины используются для изготовления шинных сборок, шинопроводов, в распределительных устройствах и т.д.
Припои используются в электротехнике для пайки электрических соединений, сращивания алюминиевых проводов круглого и прямоугольного сечения при намотке обмоток трансформаторов, для лужения, пайки меди и ее сплавов токопроводящих частей машин и аппаратов: пайки бандажей коллекторов секций электрических машин, приборов, жестяных деталей и т.д. Сведения с припоях приведены в таблице 4.1.4.
Проволока, провода, допустимые токовые нагрузки
Медная и алюминиевая проволока изготавливается круглого и прямоугольного сечения и предназначена для производства проводов, кабелей и других электротехнических целей.
Круглая медная проволока изготавливается в соответствии с ГОСТами 21 12-71, 13842-74, 859-78, 839-79 и другими. Круглая проволока имеет диаметр от 0,02 мм до 8,5 мм.
Медная проволока прямоугольного сечения изготавливается в соответствии с ГОСТ 434-78 размерами сечения от 0,8x2 до 4x30 мм.
Круглая алюминиевая проволока (ГОСТы 6132-71, 13848-75, 839-79 и другие) выпускается диаметром от 0,08 до 10,0 мм.
Алюминиевая проволока прямоугольного сечения (ГОСТ 10687-76) имеет размеры сечения от 0,8x2 до 12,5x40 мм. Диапазон сечений алюминиевой проволоки от 1,46 до 561 мм2.
Неизолированные провода из меди, алюминия и сталеалюминиевые изготавливаются в соответствии с ГОСТ 839-79 и предназначены для передачи электроэнергии в воздушных электрических сетях. Марки и области использования наиболее часто используемых неизолированных проводов приведены в таблице 4.1.5.
В соответствии с ГОСТ Т434-78 выпускаются следующие виды медных шин и лент : шины медные мягкие, шины медные твердые, шины медные твердые из бескислородной меди, ленты медные мягкие, ленты медные твердые, Алюминиевые шины в соответствии с ТУ 16-705 002-77 выпускаются прямоугольного сечения. Они предназначены для изготовления шинопроводов, шинных сборок, распределительных устройств.
Шинопроводы представляют собой жесткий, составленный из комплектных секций токопроводы. Они подразделяются на магистральные и распределительные шинопроводы. Собраны из прямоугольных алюминиевых шин, изолированных друг о друга, расположенных вертикально и зажатых между специальными изоляторами внутри перфорированного контура
Провода кабели и шины выбирают расчетным путем в соответствии с длительно допустимыми токовыми нагрузками, сведения о которых приведены ниже.
4.1.1. Физические свойства проводниковых металлов и сплавов
|
Материал |
Плотность, кг/м3 |
Предел прочности при растяжении, МПа |
Температура плавления, °с. |
Удельное электрическое со-провление |
Удельная проводимо сть при 20 °С, МСм/м |
Темпера-турный коэффи-
|
Темпе-
|
Область применения в |
|
Алюминий |
2690...2703 |
75...180 |
657...660 |
0,0262...0,0295 |
38...34 |
40...43,2
|
24
|
Для изготовления |
|
Медь |
8890...8940 |
256...409 |
1083 |
0,01724...0,0180 |
58...55,5 |
41,1...43 |
1,7 |
Для изготовления |
|
Сталь |
7870 |
700... 1750 |
1400...1530 |
0,103.-0,137 |
9,7...7,3 |
57...62 |
11 |
Для изготовления шин. |
|
Серебро |
10500 |
150...300 |
960,5 |
0,015...0,0162 |
66...62 |
34...38 |
19 |
Для контактов, фольги |
|
Латунь |
8500...8600 |
230...850 |
880.,, 1070 |
0,43...0,108 |
2,2...9,2 |
10...27 |
17...20 |
Для изготовления контаков. |
|
Бронза |
8230...8900 |
520... 1350 |
955...1050 |
0,095...0,1 |
10Д..10 |
4,9....18 |
16...18 |
Для изготовления |
|
Свинец |
11350 |
9,8... 16 |
327,4 |
0,217...0,227 |
4,6...4,4 |
38....41 |
29
|
Для изготовления |
Вольфрам
|
18000... 19300 |
2000...4000 |
3370...3400 |
0,053...0,055 |
19...18 |
41...50
|
4,3
|
Для изготовления |
4.1.2. Физические свойства сплавов с высоким сопротивлением
|
Марка |
Плотность, кг/м3 |
Температура плавления, °С |
Предел прочности при растяжении, МПа |
Удельное электрическое сопротивление при 20 °С, мкОм м |
Температурный коэффициент, 1 10-50С-1 |
Рабочая темпера- |
Область применения в |
|
|
сопротивления |
линейного расширения |
|||||||
|
Х15Н60 |
8200 |
1380...1400 |
650...660 |
1,06... 1,16 |
13...15 |
1,7 |
950... 1000 |
Для бытовых приборов, |
| Х15Н60Н | 8100 | 1390...1400 | 660...680 | 1,06...1,17 | 13...15 | 1,6 | 1050...1100 | То же |
| Х20Н-80 | 8400 | 14000...1410 | 650...660 | 1,06...1,17 | 9...10 | 1,6 | 1050...1100 |
Для лабораторных и |
| Х20Н80Н |
8400 | 1400...1430 | 650...660 | 1,04...1,17 | 12...13 | 1,7 | 1150...1200 | То же |
| Х13Ю4 | 7300 | 1480...1500 | 600...650 | 1,18...1,34
|
15...18 | 1,5 | 900...1000 | Для бытовых и лабораторных печей |
| Х23Ю5 | 7200...7250 | 1500...1510 | 630...650 | 1,30...1,40 | 2...3 | 1,5 | 1150...1200 | Для бытовых приборов, промышленных печей и реостатов |
| Х23Ю5Т | 7190...7210 | 1490...1500 | 620...650 | 1,34...1,45 | 2...3 | 1,6 | 1150...1200 | То же но с большим сроком службы |
| X27Ю5Т | 7190...7200
|
1500...1510 | 660...665 | 1,37...1,47 | 1,5 | 1250...1300 | 3,5 | То же
|
Примечание к табл. 4.1.1 - 4.1.2 :
1. Проволока выпускается диаметром 0,1...10 мм - холоднотянутая и 6...12 мм - горячетянутая.
2. Ленты вы-пускаются толщиной 0,1 .3,2 мм и шириной 4...100 мм - холоднокатаные и толщиной 1,2...3,2 мм и шириной 20...200 мм - горячекатаные.
3. Меньшие значения температуры являются оптимальными, большие значения - предельными.