电子线,电源线,屏蔽线的一些参考资料
◎ 单芯线载流量
◎ AWG线规对应平方数及电流等
◎ AWG线规对应的最大直流电阻(32AWG~10AWG)
◎ 多头拉丝与单头拉丝工艺之比较
◎ PVC、PE等塑料电线电缆押出机的简单介绍
◎ 电线按UL耐油测试
◎ 电线电缆绝缘材料的选择
◎ 氟塑料使用特性简介
◎ 弱电施工常用的部分工具及材料
◎ RAL劳尔色卡
◎ 通信电缆的趋肤效应,趋肤深度
单芯线载流量
电子电气装备中使用的耐高温电线电缆在环境温度60℃时长期连续负荷下的允许载流量。对于软线、屏蔽线也可参考表中的规定选择额定载流量
标称截面积:/mm2 |
单根载流量:/A |
成束载流量:/A |
导线最高长期允许工作温度:/℃ |
导线最高长期允许工作温度:/℃ |
|||||||
80 |
105 |
150 |
200 |
250 |
80 |
105 |
150 |
200 |
250 |
||
0.3 |
6 |
9 |
12 |
15 |
17 |
3 |
4 |
|
|
|
|
0.5 |
8 |
12 |
16 |
20 |
24 |
3 |
5 |
7 |
8 |
10 |
|
0.75 |
10 |
15 |
22 |
27 |
31 |
4 |
6 |
9 |
11 |
13 |
|
1 |
12 |
18 |
26 |
32 |
37 |
5 |
8 |
11 |
13 |
16 |
|
1.2 |
13 |
20 |
28 |
35 |
40 |
5 |
8 |
12 |
15 |
17 |
|
1.5 |
16 |
23 |
33 |
41 |
48 |
7 |
10 |
14 |
17 |
20 |
|
2 |
19 |
29 |
40 |
50 |
58 |
8 |
12 |
17 |
21 |
24 |
|
2.5 |
22 |
34 |
48 |
60 |
70 |
9 |
14 |
20 |
25 |
30 |
|
3 |
24 |
37 |
53 |
66 |
76 |
10 |
16 |
22 |
28 |
32 |
|
4 |
29 |
43 |
62 |
77 |
90 |
12 |
18 |
26 |
32 |
38 |
|
5 |
34 |
51 |
72 |
89 |
103 |
14 |
22 |
30 |
38 |
43 |
|
6 |
38 |
56 |
79 |
99 |
114 |
16 |
24 |
33 |
42 |
48 |
|
8 |
46 |
69 |
96 |
120 |
140 |
19 |
29 |
|
|
|
|
10 |
55 |
82 |
117 |
146 |
168 |
23 |
35 |
49 |
62 |
71 |
|
13 |
64 |
97 |
135 |
175 |
200 |
27 |
41 |
|
|
|
|
16 |
74 |
112 |
159 |
197 |
230 |
31 |
47 |
67 |
83 |
97 |
|
20 |
84 |
128 |
180 |
240 |
275 |
35 |
54 |
|
|
|
|
25 |
98 |
148 |
210 |
263 |
303 |
41 |
62 |
89 |
111 |
128 |
|
35 |
121 |
184 |
262 |
325 |
378 |
51 |
78 |
110 |
137 |
159 |
|
50 |
160 |
237 |
331 |
409 |
470 |
67 |
100 |
140 |
172 |
198 |
|
70 |
203 |
300 |
419 |
517 |
595 |
86 |
126 |
177 |
218 |
251 |
|
95 |
235 |
347 |
500 |
630 |
740 |
99 |
146 |
|
|
|
AWG线规对应平方数及电流等
AWG |
实心导 |
绞合导体 |
||||||
直径标称值 |
最小值 |
标称值 |
最小值 |
|||||
Mils |
(mm) |
Mils |
(mm) |
cmil |
(mm2 ) |
cmil |
(mm2 ) |
|
32 |
8.0 |
0.203 |
7.92 |
0.201 |
64.0 |
0.0324 |
62.7 |
0.0318 |
31 |
8.9 |
0.226 |
8.81 |
0.244 |
79.2 |
0.0401 |
77.6 |
0.0393 |
30 |
10.0 |
0.254 |
9.9 |
0.251 |
100 |
0.0507 |
98 |
0.0497 |
29 |
11.3 |
0.287 |
11.2 |
0.284 |
128 |
0.0647 |
125 |
0.0633 |
28 |
12.6 |
0.320 |
12.5 |
0.318 |
159 |
0.0804 |
156 |
0.0790 |
27 |
14.2 |
0.361 |
14.1 |
0.358 |
202 |
0.102 |
198 |
0.100 |
26 |
15.9 |
0.404 |
15.7 |
0.399 |
253 |
0.128 |
248 |
0.126 |
25 |
17.9 |
0.455 |
17.7 |
0.450 |
320 |
0.162 |
314 |
0.159 |
24 |
20.1 |
0.511 |
19.9 |
0.506 |
404 |
0.205 |
396 |
0.201 |
23 |
22.6 |
0.574 |
22.4 |
0.568 |
511 |
0.259 |
501 |
0.254 |
22 |
25.3 |
0.643 |
25.0 |
0.637 |
640 |
0.324 |
627 |
0.318 |
21 |
28.5 |
0.724 |
28.2 |
0.717 |
812 |
0.412 |
796 |
0.404 |
20 |
32.0 |
0.813 |
31.7 |
0.805 |
1020 |
0.519 |
1000 |
0.509 |
19 |
35.9 |
0.912 |
35.6 |
0.904 |
1290 |
0.653 |
1264 |
0.641 |
18 |
40.3 |
1.02 |
40.0 |
1.016 |
1620 |
0.823 |
1588 |
0.807 |
17 |
45.3 |
1.15 |
44.9 |
1.140 |
2050 |
1.04 |
2009 |
1.02 |
16 |
50.8 |
1.29 |
50.3 |
1.278 |
2580 |
1.31 |
2528 |
1.28 |
15 |
57.1 |
1.45 |
56.5 |
1.435 |
3260 |
1.65 |
3195 |
1.62 |
14 |
64.1 |
1.63 |
63.5 |
1.613 |
4110 |
2.08 |
4028 |
2.04 |
13 |
72.0 |
1.83 |
71 |
1.81 |
5180 |
2.63 |
5076 |
2.58 |
12 |
80.8 |
2.05 |
80 |
2.03 |
6530 |
3.31 |
6399 |
3.24 |
11 |
90.7 |
2.30 |
90 |
2.28 |
8230 |
4.17 |
8065 |
4.09 |
10 |
101.9 |
2.588 |
101 |
2.56 |
10380 |
5.261 |
10172 |
5.16 |
9 |
114.4 |
2.906 |
113 |
2.88 |
13090 |
6.631 |
12828 |
6.50 |
8 |
128.5 |
3.264 |
127 |
3.23 |
16510 |
8.367 |
16180 |
8.20 |
7 |
144.3 |
3.665 |
143 |
3.63 |
20820 |
10.55 |
20404 |
10.34 |
6 |
162.0 |
4.115 |
160 |
4.07 |
26240 |
13.30 |
25715 |
13.03 |
Stranded Tinned Copper Wire American Wire Gauge (32AWG~6AWG)
Gage, |
Stranded |
Nominal(inches) |
Diamete(mm) |
Nominal Area(mm2) |
Approx. Weight(kg/km) |
Resistance(20°C): Ω/km |
||
32 |
7/0.08 |
0.0094 |
0.24 |
0.0352 |
0.31 |
596.73 |
||
30 |
7/0.10 |
0.0118 |
0.30 |
0.0550 |
0.49 |
354.33 |
||
28 |
7/0.127, |
0.0150, |
0.38, |
0.0887, |
0.79, |
223.75, |
||
26 |
7/0.16, |
0.0189, |
0.48, |
0.1407, |
1.25, |
139.76, |
||
24 |
11/0.16, |
0.0240, |
0.61, |
0.2212, |
1.98, |
88.36, |
||
22 |
17/0.16, |
0.0299, |
0.76, |
0.3240, |
3.06, |
60.16, |
||
20 |
26/0.16, |
0.0370, |
0.94, |
0.5230, |
4.68, |
37.56, |
||
18 |
41/0.16, |
0.0465, |
1.18, |
0.8240, |
7.37, |
24.82, |
||
16 |
26/0.254, |
0.0591, |
1.50, |
1.3200, |
11.79, |
15.06, |
||
14 |
41/0.254 |
0.0740 |
1.88 |
2.0800 |
18.60 |
9.65 |
||
12 |
65/0.200, |
0.0744, |
1.89, |
2.1000, |
18.84, |
9.55, |
||
10 |
37/0.400, |
0.1114, |
2.83, |
4.7430, |
42.54, |
4.13, |
||
8 |
55/0.450, |
0.1654, |
4.20, |
8.7474, |
79.40, |
2.23, |
||
6 |
7/19/0.361 |
0.2069 |
5.25 |
13.613 |
126.05 |
1.43 |
电线按UL耐油测试
UL1581 .480.6&.480.7浸油老化后绝缘和护套的物理性能
聚合物名称 |
额定耐油
|
浸油老化后物理性能 |
|||
浸油条件 |
最大未老化值百分数 |
||||
油温 |
时间 |
伸长率 |
抗张强度 |
||
PVC-聚氯乙烯
TPE-热塑性弹性体 |
60°C (140) |
100(212) |
96 |
50 |
50 |
*耐汽油绝缘和/或护套的试样应按UL1581 第480.9 条浸入23±1℃(73.4±1.8℉)的17%水+83%
ASTM 燃油C 的混合液中30 天。
*对于浸汽油后的耐汽油绝缘和/或护套的试样,抗张强度和伸长率值应大于等于未老化试样值的
80%。
氟塑料使用特性简介
聚全氟乙丙烯(FEP):简称F-46,是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,六氟丙烯的含量约15%左右,是聚四氟乙烯的改性材料。
F-46在电线电缆生产中广泛应用于高温高频下使用的电子设备传输电线、电子计算机内部的连接线、航空宇宙用电线及其特种种用途安装线、油泵电缆和潜油电机绕组线的绝缘层。
电绝缘性能:F-46树脂的体积电阻率很高,一般大于1015Ω•m,且随温度变化甚微,也不受水和潮气的影响。耐电弧大于165s。F-46的击穿场强随厚度的减少而提高,当厚度大于1mm,击穿场强在30KV/mm以上,但不随温度的变化而变化。
热性能:F-46树脂的耐热性能仅次于聚四氟乙烯,能在-85~+200℃的温度范围内连续使用。即使在-200℃和+260℃的极限情况下,其性能也不恶化,可以短时间使用。
耐化学稳定性:F-46耐化学稳定性与聚四氟乙烯相似,具有优异的耐化学稳定性。除与高温下的氟元素、熔融的碱金属和三氟化氯等发生反应外,与其他化学药品接触时均不被腐蚀。
力学性能:F-46与聚四氟乙烯相比,硬度及抗拉强度略有提高,磨擦系数也比聚四氟乙烯略大。常温下,F-46具有较好的耐蠕变性能;但当温度高于100℃时,耐蠕变性能反而不及聚四氟乙烯。
四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(简称PFA):它是由全氟烷基乙烯基醚改性聚四氟乙烯而得到树脂。它改善了聚四氟乙烯加工困难的缺点,又使其性能和长期使用温度基本接近或保持聚四氟乙烯的水平。PFA具有明显的熔点,能够熔融加工,但又保持了聚四氟乙烯的全部特点,故称为“可熔性聚四氟乙烯”。
力学性能:PFA树脂在室温下的机械强度与聚四氟乙烯和F-46相仿,但高温(250℃)时却高于后二者之上,且坚韧而柔软,使PFA树脂的力学性能非常突出。
电气性能:PFA树脂的电绝缘性能几乎与聚四氟乙烯无什么差别。体积电阻率一般大于1018Ω•m。表面电阻率大于1016Ω。绝缘击穿强度8KV/0.1mm。
耐热性能:PFA树脂的熔点在聚四氟乙烯和F-46之间,使用温度与聚四氟乙烯相同,为260℃,即使在285℃下经过了2500h后,仍能保持原有力学性能,显示了它优异的热稳定性能。
耐化学性和其他特性:PFA树脂的耐化学药品性能优良,与聚四氟乙烯和F-46树脂的化学稳定性相同,PFA树脂不粘、不燃、低磨擦系数和耐环境应力开裂。
在电线电缆产品中凡要求具有四氟乙烯特性而用聚四氟乙烯不能加工者,都可以用PFA树脂代替。电线电缆生产中,PFA树脂常用于制造大长度、大外径的耐高温电线,如耐高温航空电线,同轴电缆、石油勘探电缆等。
聚四氟乙烯(TFE或PTFE)简称F-4,是一种工程塑料,它具有其他各种工程塑料的特点,它广泛的频率范围及高低温使用范围、优异的化学稳定性、高的电绝缘性、突出的表面不粘性、良好的润滑性以及耐大气老化性能,使聚四氟乙烯在解决工业各部门的有关技术中,属于其他塑料之上。
电绝缘性能:聚四氟乙烯具有优异的电绝缘性能。绝缘电阻很高,其体积电阻率一般大于1015Ω•m,表面电阻率大于1016Ω,即使长期浸于?水中变化也不显著,随温度变化也不大。聚四氟乙烯击穿场强很高,很薄的聚四氟乙烯薄膜,其击穿场强可达200KV/mm;但随厚度的增大,击穿场强逐渐降?低,温度的变化对击穿场强影响不大。聚四氟乙烯对电弧作用极为稳定,通常耐电弧大于300s。这是因为在高压表面放电时,不会因炭化而引起短路,仅分解成?气体。即使在长期露天暴露,受到尘埃雨雾的污染情况下,也不影响其绝缘性。
热性能:聚四氟乙烯具有相当高的耐热性和耐低温性能,用聚四氟乙烯作绝缘的电线,完全可以在-60℃~+260℃下使用。
耐化学稳定性:具有突出的耐化学稳定性。它不受强腐蚀性的化学试剂侵蚀,亦不与之发生任何作用;它也完全不受王水、氢氟酸、浓硫酸、氯磺酸、热的浓硫酸、沸腾的苛性钠溶液、氯气以及过氧化氢的作用。即使在高温下,聚四氟乙烯也能保持很好的耐化学稳定性。
力学性能:由于聚四氟乙烯大分子之间的相互引力较小,因此它只有中等的抗拉强度。但其抗拉强度和伸长率完全符合电线电缆的使用要求。在高温下,当温度不超过250℃时,聚四氟乙烯的力学性能变化不大。
其他性能:有很好的耐湿性和耐水性,浸水后的绝缘电阻基本不变,是其他材料所不及的。耐气候性优良。
由于聚四氟乙烯具有以上突出优点,因此用聚四氟乙烯作绝缘的电线广泛用于宇宙航空中的各类布线,同轴电缆的绝缘,还有热电偶线的绝缘和H级F级电机引出线等。
绝缘材料性能一览表:
绝缘材料名称 |
连续使用温度 |
比重 |
抗张强度 |
伸长率 |
熔点 |
|
PFA(可熔4F) |
可熔性聚四氯乙烯 |
250℃ |
2.16 |
21-26 |
275-300 |
300±10 |
FEP(F46) |
聚全氟乙烯 |
200℃ |
2.15 |
21 |
300 |
265±10 |
ETFE(F40) |
四氟乙烯共聚物 |
180℃ |
2.2 |
15-18 |
150 |
325±10 |
ECTFE(F30) |
三氟氯乙烯 |
150℃ |
1.7 |
31-49 |
200 |
235±10 |
PP |
聚丙烯 |
90℃ |
0.9 |
2900-4500 |
700 |
220±10 |
PE |
聚乙烯 |
70-125℃ |
0.9-1.2 |
1500-2200 |
180-600 |
220±10 |
PU |
聚氨酯 |
100℃ |
1.3 |
1000-3500 |
40-400 |
180±10 |
PVC |
聚氯乙烯 |
60-105℃ |
1.4 |
1500-4500 |
550-750 |
170±10 |
电缆的趋肤效应,趋肤深度
60 Hz 8.57 mm
10 kHz 0.66 mm
100 kHz 0.21 mm
1 MHz 66 μm
10 MHz 21 μm
导线集肤效应公式如下:25℃时 d=66.1/SQRT(F)
100℃时 d=76.5/SQRT(F)
*SQRT(F)就是频率的二次方。
根据公式可知:常温下,100Mhz的高频信号,d=0.0066毫米;住宅交流电只有50赫兹,集肤深度d=9.35毫米,也就是[B]意味着50hz交流电通过一根直径为20毫米的导线,其中心的电流强度为边缘的1/2.718。
高频时有使用空心铜管的,还可以通冷却水。
在一电阻负载为主导的环境中电源频率不是太高的情况下就是表现为“趋肤效”应,但是在以电感或电容性负载为主导的、高频电源的环境中则是“接近效应”更为突出。
在高频电路中,电子线路元器件体量较小,频率有较高时,出现明显的趋肤效应,这是较大线径的导体会因为趋肤效应而导体利用效率下降,电流趋向于只在表面部分传导,中心部分电流密度减低,这时可以采用空心导线代替实心导线,同时导线规格甚至可以不需要常规计算得那么大但需要注意散热措施到位。为了削弱趋肤效应,在高频电路中也往往使用“辫线”措施使得导线利用效率提高,成本更经济。此外在导线包绕空间较大而电磁场密度较大的场合,也要注意趋肤效应,比如代理变压器产品,其铁芯在工作时是磁感应密度极高的区域,套在铁芯外部的线圈处于高磁通密度范围内,这时候导线的趋肤效应非常可观不可忽视,否则在线圈导体表面的电流密度过大,发热明显而且不得不制作很大截面积的线圈,既不经济也不可行。这时候就是使用多股小截面积的导线用绝缘纸包裹制成纸包线或者以绝缘纸、树脂等绝缘体灌注填充铜导线间隙做成组合导线,在制作变压器线圈,在相同的截面积下,整块铜锭卷制的导体肯定要不多股小截面纸包导线的利用效率低(当一块导体的外缘周长被分散于其内部无数个小区间的外缘周长所取代时,后者的周长数值会远远大于前者,对于截面积也有同样的结论,而且这些结论在性质上与内部小区域的分割方式无关,无论是分割成无数小矩形、小正方形、小圆型都有一样),发热状况差,而且因为漏磁和磁通不均匀导致的其他问题会更加明显。采用后者的方案则避免上述问题并且可以通过导线换位、导线纠结、安装油隙垫块和换位垫块的方式大大改善绝缘状况、散热条件,有效应对(不是遏制,因为屈服效应仍就存在)趋肤效应(也称趋表效应)。
FLAME TEST RATINGS |
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The National Electrical Code is a set of guidelines describing procedures which minimize the hazards of electrical shock, fires, and explosions caused by electrical installation. The text of the NEC is contained in nine chapters, each chapter broken into individual articles. NEC types are acronyms consisting of a prefix describing cable type (e.g. coax, CATV, fiber optic) and a suffix indicating the type of flame test it has passed and where it can be installed. Articles describing wire and cable products — including required cable markings — are listed in the chart below. |
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NEC |
Article |
Test Requirement | NEC Article | |||
Plenum | Riser | Commercial | Residential | |||
725 | CL2 | Class 2 Cables | CL2P | CL2R | CL2 | CL2X* |
CL3 | Class 3 cables | CL3P | CL3R | CL3 | CL3X* | |
PLTC | A stand-alone class. This is a power limited tray cable — a CL3-type cable which can be used outdoors, is sunlight- and moisture-resistant and must pass the Vertical Tray flame test. |
None | None | PLTC | None | |
760 | FPL | Power limited, fire protective signaling circuit cable |
FPLP | FPLR | FPL | None |
770 | OFC | Fiber cable also containing metallic conductors |
OFCP | OFCR | OFCG, OFC | None |
OFN | Fiber cable only containing optical fibers | OFNP | OFNR | OFNG, OFN | None | |
800 | CM | Communications | CMP | CMR | CMG, CM | CMX* |
MP | Multi-Purpose Cables | MPP | MPR | MPG, MP | None | |
820 | CATV | Community antenna television | CATVP | CATVR | CATV | CATVX** |
830 | BM | Network-powered broadband communications cable | BLP | BMR | BM | BLX |
*Cable diameter must be less than 0.250″ **Cable diameter must be less than 0.375″ | ||||||
C(UL)
Certifications; 1. CMP — Cable
meeting CSA FT6 or NFPA 262 (UL 910); |
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FLAME TESTS | ||||||
FT1 |
FT1 Vertical Flame Test — per C.S.A. C22.2 No. 0.3-92 Para 4.11.1 A finished cable shall not propagate a flame or continue to burn for more than one (1) minute after five (5) fifteen (15) second applications of the test flame. There is an interval of fifteen (15) seconds between flame applications. The flame test shall be performed in accordance with Para 4.11.1 of Canadian Standards Association (CSA) Standard C22.2 No. 0.3. In addition, if more than 25% of the indicator flag is burned, the test cable fails. FT1 Cables can be used in Combustible buildings. |
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FT4 |
FT4 Vertical Flame Test — Cables in Cable Trays per C.S.A. C22.2 No. 0.3-92 Para 4.11.4 The FT4 Vertical Flame Test — Cables in Cable Trays is similar to the UL-1685 Vertical Tray Flame Test, but is more severe. The FT4 test has its burner mounted at 20° from the horizontal with the burner ports facing up. The UL-1685 Vertical Tray has its burner at 0° from the horizontal. The FT4 samples must be larger than 13mm (.512″) in diameter. If not, then the cable samples are grouped in units of at least three (3) to obtain a grouped overall diameter of 13mm. The UL-1581 Vertical Tray does not distinguish on cable size. The FT4 has a maximum char height of 1.5 m (59″) measured from the lower edge of the burner face. The UL-1685 has a flame height allowable up to approximately 78″ measured from the burner. FT4 Cables can be used in Non-Combustible buildings. |
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FT6 |
FT6 Horizontal Flame & Smoke Test — per C.S.A. C22.2 No. 0.3-92 Appendix B Products passing the FT6 Horizontal Flame and Smoke Test are designated FT6 in the column where the trade number appears. This test is for cables which must pass a Horizontal Flame and Smoke Test in accordance with ANSI/NFPA Standard 262-1985 (UL-910). The maximum flame spread shall be 1.50 meters (4.92 ft.). The smoke density shall be 0.5 at peak optical density and 0.15 at maximum average optical density. |
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Combustible Construction Combustible Construction; means that
type of construction that does not meet the requirement for noncombustible
construction. Combustible means that a material fails to meet the
acceptance criteria of CAN/ULC S114, (Standard Method of test for
determination of non-combustibility in Building Materials) (ref: NBC Part
1 Section 1.1.3.2). Non-Combustible Construction; means that type of construction in which a degree of fire safety is attained by the use of noncombustible materials for structural members and other building assemblies. Non-Combustible means that a material meets the acceptance criteria of CAN/ULC S114, (Standard Method of test for determination of non-combustibility in Building Materials) (ref: NBC Part 1.1.3.2). |
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Cable Substitution Hierarchy as per C22.2 #214 —
Communication Cables A. Communication cables marked MPP, CMP, MPR, CMR, MPG, CMG, MP, CM, CMX, CMH, FT6, and FT4 have been found to meet the standard criteria for FT1.
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