一级建造师《机电工程》教材知识点：1H411013常用电气材料的类型及应用
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1H411010机电工程常用材料
1H411013常用电气材料的类型及应用
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电气材料主要是电线和电缆。其品种规格繁多，应用范围广泛，在电气工程中以电压和使用场所进行分类的方法最为实用。本条主要知识点是：电线的类型及应用;电缆的类型及应用;绝缘材料的类型及应用。
一、电线的类型及应用
1.BLX型、BLV型：铝芯电线，由于其重量轻，通常用于架空线路尤其是长途输电线路。
2.BX型、BV型：铜芯电线被广泛采用在机电工程中，适合于450/750V及以下的动力装置的固定敷设，但由于橡皮绝缘电线BX型生产工艺比聚氯乙烯绝缘电线BV型复杂，且橡皮绝缘的绝缘物中某些化学成分会对铜产生化学作用，虽然这种作用轻微，但仍是一种缺陷，所以在机电工程中基本被聚氯乙烯绝缘电线BV型替代。
3.RV型、RX型：铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位。 RV型适用于450/750V及以下的家用电器、小型电动工具、仪器仪表等，长时间允许工作温度不应超过65℃。RX型适用于300/500v及以下的室内照明灯具、家用电器和工具等，允许工作温度不应超过70℃。
4.BVV型：多芯的平形或圆形塑料护套，可用在电气设备内配线，较多地出现在家用电器内的固定接线，但型号不是常规线路用的BVV硬线，而是RVV，为铜芯塑料绝缘塑料护套多芯软线。
例如，一般家庭和办公室照明通常采用BV型或BX型聚氯乙烯绝缘或橡胶绝缘铜芯线作为电源连接线;机电工程现场中的电焊机至焊钳的连线多采用RV型聚氯乙烯绝缘铜芯软线，这是因为电焊位置不固定，多移动。
二、电缆的类型及应用
1.VV型、YJV型：聚氯乙烯型电力电缆、交联聚乙烯型电力电缆，不能受机械外力作用，适用于室内、隧道内的桥架及管道内敷设。
例如，浦东新区大连路隧道中敷设的跨黄浦江电力电缆却采用的是YJV型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆，因为在隧道里电缆不会受到机械外力作用，也不要求承受大的拉力。
2.VV22型、YJV22型：内钢带铠装电力电缆，能承受一定的机械外力作用，但不能承受大的拉力。交联聚乙烯绝缘电力电缆YJV22型长期允许最高温为90℃，耐老化性能、耐环境能力比聚氯乙烯绝缘电缆VV=型高，且具有重量轻、结构简单、使用方便、敷设不受落差限制。如在高层建筑、医院、地铁、核电站、发电场、矿山、石油、化工等敷设于室内、隧道、电缆沟及直埋地下敷设。
3.ZR-YJFE型、NH-YJFE型：阻燃、耐火、阻火等特种辐照交联电力电缆，电缆最高长期允许工作温度可达125℃，可敷设在吊顶内、高层建筑的电缆竖井内，且适用于潮湿场所。
阻燃型电缆应具有阻燃特性，为了熄灭、减少或抑制材料的燃烧，需在材料中添加一种物质或对材料进行处理，通常在材料中加阻燃剂，使材料在燃烧时具有阻止或延缓火焰蔓延的性能。即在明火上燃烧，离开火后一段时间自动熄灭。目前有A、B、C、D四个等级、一般常用C等级。
耐火型电缆的特点是在电缆燃烧时甚至是燃烧后的一段时间内仍拥有传导电力的能力，多用于相对重要的工作环境，如军舰上。耐火电缆可以同时拥有阻燃的性能，阻燃电缆却没有耐火的性能。
4.YJV32型、WD-ZANYJFE型：内钢丝铠装型电力电缆、低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆，能承受相当的机械外力作用，用前缀和下标的变化，来说明电缆的性能及可敷设场所。铠装所用材料是钢带、钢丝等，铠装层的主要作用是防止电缆在敷设过程中遭到可能遇到的机械损伤，以确保内护层的完整性，并可以承受一定的外力作用。低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆多用于防火要求较高的场合，如室内、隧道、电缆沟和管道等固定场合。
例如，舟山至宁波的海底电缆使用的是VV59型铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套内粗钢丝铠装电缆，因为它可以承受较大的拉力，具有防腐蚀能力，且适用于敷设在水中。
5QLGJ5.LGJ型、LGHJ型：架空钢芯铝绞线、架空钢芯铝合金导线。在大档距的高压架空输电线路中，需由一种高强度的钢绞线作为输电线路导线的加强芯，组成钢芯铝绞线。钢芯铝合金导线比钢芯铝绞线具有抗拉强度大、重量轻、弧垂特性好等特点，在线路敷设时可降低铁塔高度，加大架设间距，节省和降低工程投资，更适用于大长度、大跨度、冰雪暴风等地区的输电线路。
目前，国内外输电系统中的相导线主要还是以圆线同心绞的钢芯铝绞线为主，钢芯铝绞线在国际上已有超过100年的应用历史和成熟经验。国内已形成了一整套从产品到工程设计、施工和运行维护的严密规范，最大截面达1000mm2，已应用于交流1000kV和直流±800kV特高压输电线路。
例如，2009年投入运行的1000kV晋东南～南阳～荆门特高压交流试验示范输电线路工程，是我国第一条特高压工程也是国内首次采用单回路八分裂钢芯铝绞线设计的输电线路工程。晋东南～汝州段线路全长34.219kin219km，共有铁塔67基(N244～N340)。线路导线采用2种形式的八分裂钢芯铝绞线，N255～N266为猕猴保护区采用8×LGJ-630/45型，其余段采用为8×LGJ-500/35型。
例如，2010年投产的云南至广东特高压直流输电工程是世界上第一个±800kV特高压直流输电工程，是迄今世界直流输电领域电压等级最高的项目，也是我国特高压直流输电自主化示范工程。该工程线路全长1373km，额定电压±800kV，输送容量500kW。线路导线采用的就是6×LGJ-630/45型。
6.KVV型控制电缆：适用于室内各种敷设方式的控制电路中。对于该类电缆来说，主要考虑耐高温特性和屏蔽特性及耐油、耐酸碱、阻水性能。
与电线一样，电力电缆的使用除满足场所的特殊要求外，从技术上看，主要应使其额定电压满足工作电压的要求。
例如，家用电器使用的220V电线，一般工业企业用380v线缆，以及输配电线路使用的500kV,220kV,ll0kV超高压和高压线缆等。
电气材料如今已衍生出新的耐火线缆、阻燃线缆、低烟无卤/低烟低卤线缆、防白蚁、防老鼠线缆、耐油/耐寒/耐温/耐磨线缆/矿用线缆、薄壁电线等产品。
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三、绝缘材料的类型及应用
1.绝缘漆：主要是以合成树脂或天然树脂等为漆基与某些辅助材料组成。按用途分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆等。主要用于电机和电器设备中作为绝缘材料。
例如，浸渍漆主要用于浸渍电机、电器的线圈和绝缘零部件，以填充其间隙和微孔，其固化后能在浸渍物体表面形成连续平整的漆膜，并使线圈粘接成一个结实的整体，以提高绝缘结构的耐潮、导热、击穿强度和机械强度等性能。
2.绝缘胶：类似于无溶剂漆，黏度较大，一般加有填料。主要有灌注胶、浇注胶、包封胶等几类。
例如，在浇注电缆接头和套管、20kV以下电流互感器、l0kV及以下电压互感器、干式变压器、户内户外绝缘子、SF6断路器灭弧室绝缘子、电缆接线盒、密封电子元件等。
3.云母制品：主要由云母或粉云母、胶粘剂和补强材料组成，根据不同的材料组成，可制成不同特性的云母绝缘材料。云母制品主要有云母带、云母板、云母箔和云母玻璃等四类。
例如，云母带是由胶粘剂粘合云母片或粉云母纸与补强材料，经烘干而成。环氧玻璃粉云母带含胶量大，厚度均匀，固化后电气、力学性能较好，适用于模压或液压成形的高压电机线圈绝缘。
4.气体介质绝缘材料：在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、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烧合成，经净化干燥处理后使用。常态下，SF6是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。在均匀电场中，其击穿强强度约为空气的3倍，在0.3～0.4MPa下，其击穿强度等于或优于变压器油。目前广泛用于SF6全封闭组合电气、SF6断路器、气体绝缘变压器、充气管路电缆等。
5.液体绝缘材料：在电气设备中，通过绝缘液体的浸渍和填充，消除了空气和间隙，提高了绝缘介质的击穿强度，并改善了设备的散热条件。常用的有变压器油、断路器油、电容器油、电缆油等。
例如，在变压器、油断路器、电容器和电力电缆等电气设备中广泛使用液体绝缘材料。
6.层压制品：层压制品是由纸或布作底材，浸以不同的胶粘剂，经热压(或卷制)而制成的层状结构的绝缘材料。层压制品可加工制成具有良好的电气、力学性能和耐热、耐油、耐霉、耐电弧、防电晕等特性的制品。
层压制品主要包括层压板、管(筒)、棒、电容套管芯和其他特种型材等。层压板又包括层压纸板、层压布板、层压玻璃布板和特种层压板(如防电晕层压板)等四类。
例如，环氧层压玻璃布板具有优异的绝缘性能，良好的粘结力和较高的热态机械强度，适用于300MW、600MW汽轮发电机及其他高压电机中。
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