第三节 常用导电材料及其选用
一、电线与电缆
电线与电缆一般是由导体、绝缘层和保护层三部分组成。其中导体是用于传导电流，而用于电线电缆导体的材料，应具有良好的导电性能，其电阻率要小，以便减少电流在电线电缆上的传导损耗。
操作实例——电线与电缆的选用
①由于铝的密度小、重量轻、价格便宜，所以在架空、照明线等领域，铝都代替铜成为最先选择。
②因铝焊接困难，质硬塑性差，所以在维修电工中广泛应用的仍是铜导线。
电线与电缆品种很多，按照性能、结构、制造工艺及使用特点，可分为裸导线和裸导体制品、电磁线、电线电缆及通信电线电缆。
（1）电线
①裸导线。裸导线是指仅有导电材料，而没有绝缘层和保护层结构的电工产品。裸导线分为裸单线（单股导线）和裸绞线（多股绞合线）；裸单线按其截面形状分为圆形截面的圆形裸单线或称为圆单线和非圆形截面的裸单线。常用的圆形裸单线有铜质和铝质两种，一般用作电线电缆的线芯，将多根圆单线绞合在一起的绞合线称为裸绞线。
裸导线的分类、型号、特性和用途，如表4-18所示。
表4-18 裸电线的分类、型号、特性和用途
②电磁线。电磁线是指以绕组形式在磁场中切割磁力线而产生感应电动势或者通以电流产生磁场，是专门用于实现电能和磁能相互转换场合并有绝缘层的导线。电磁线主要用于制造电动机、变压器、各种电器的线圈。按照绝缘层的特点和用途可分为漆包线、绕包线、无机绝缘线和特种电磁线。
按照绝缘层的特点和用途，主要分如下4种。
a.漆包线。漆包线由导电线芯和绝缘组成。漆包线的绝缘层是将绝缘漆均匀涂覆在导电线芯上，经过烘干而形成的漆膜，广泛用在中小型或微型电工产品中。
b.绕包线。绕包线是指电线芯或漆包线上利用天然丝、玻璃丝、绝缘纸或合成树脂等进行紧密绕包，形成绝缘层，部分绕包线在绕包好后再经过浸渍（或胶）的处理，构成组合绝缘的电磁线，一般用在大中型电工产品中。
c.无机绝缘电磁线。无机绝缘电磁线的绝缘层采用无机材料陶瓷、氧化铝膜等组成，并经有机绝缘漆浸渍后烘干填孔。其特点是耐高温、耐辐射，主要应用在高温、辐射等环境中。
d.特种电磁线。特种电磁线具有特殊的绝缘结构和性能，如耐水的多层绝缘结构，适用于潜水电动机绕组线等。
③绝缘电线。在工厂中一般使用较多的是绝缘硬电线及绝缘软电线。固定敷设用的电线为线芯根数比较少的绝缘硬线；作为移动使用的电线要求比较柔软，所以采用线芯根数比较多的绝缘软线。
绝缘电线的线芯有铜芯和铝芯。
a.橡胶、塑料绝缘电线。橡胶、塑料绝缘电线的型号、特性及主要用途见表4-19。
表4-19 橡胶、塑料绝缘电线型号、特性及主要用途
操作实例——绝缘电线的选用
①在工厂中一般使用较多的是绝缘硬电线及绝缘软电线。
②固定敷设用的电线为线芯根数比较少的绝缘硬线。
③作为移动使用的电线要求比较柔软，所以采用线芯根数比较多的绝缘软线。
b.橡皮、塑料绝缘软线。橡皮、塑料绝缘软线型号、特性及主要用途见表4-20。
表4-20 橡皮、塑料绝缘软线型号、特性及主要用途
c.常用聚氯乙烯绝缘屏蔽电线。常用聚氯乙烯绝缘屏蔽电线的型号、规格及主要用途见表4-21。
表4-21 常用聚氯乙烯绝缘屏蔽电线型号、规格及主要用途
（2）电缆
电缆品种很多，按其用途可分为电气装备电缆、电力电缆和通信电缆等。结构简单的电缆由导电电芯和绝缘层构成，一般的电缆由导电线芯、绝缘层和护层构成，特殊的电缆还设有屏蔽层、加强层、外护层等。
①通用橡套电缆。通用橡套电缆的型号、特性及主要用途见表4-22。
表4-22 通用橡套电缆的型号、特性及主要用途
②电力电缆。电力电缆是指输配电用的电缆。
电力电缆是指输配电用的电缆。输配电电力电缆通常埋设于地下的电缆沟道中，不需要大线路走廊，占地少，不受气候和环境影响，送电性能稳定，维护工作量小，安全性好。与架空输电线相比，造价高，输送容量受到限制。
电力电缆一般由导电线芯、绝缘层和保护层三个主要部分构成。
常见电力电缆的品种及代表型号见表4-23。
表4-23 常用电力电缆的品种及代表型号
二、熔体材料
（1）纯金属熔体材料
最常用的纯金属熔体材料为银、铜、铝、锡、铅和锌等。在特殊场合也可采用其他金属作熔体。
最常用的纯金属熔体材料为银、铜、铝、锡、铅和锌等。在特殊场合也可采用其他金属作熔体。
银具有优良的导热、导电性能，其导电性能在接近氧化的高温下亦不显著降低；耐腐蚀性好，与填料的相容性好；富于延性，能制成各种精确尺寸和复杂外形的熔体；焊接性好；在受热过程中，能与其他金属形成共晶而不致损害其稳定性等。
铜有良好的导电、导热性能，机械强度高；但在温度较高时易氧化，故其熔断特性不够稳定；铜质熔体熔化时间短，金属蒸气少，有利于灭弧。铜宜作精度要求较低的熔体。
（2）低熔体合金熔体材料
低熔点合金熔体材料通常由不同成分的铋、镉、锡、铅、锑、铟等组成，熔点一般为60～200℃。它们具有对温度反应敏感的特性，故可用来制成温度熔断器的熔体，广泛用于保护电炉、电热器等电热设备的过热。
（3）熔体的熔断特性
熔体的熔断特性除与选用材料直接有关外，还与熔体的外形、尺寸、安装方式及其他影响其散热的因素有密切关系。表4-24为熔体元件的各种外形、结构和使用寿命的关系。
表4-24 熔体元件的各种外形、结构和使用寿命的关系
三、热双金属元件
热双金属元件是由两种线膨胀系数相差悬殊的金属复合而成的。这两种金属分别称之为主动层和被动层。主动层的线膨胀系数为（17～27）×10-6/℃，被动层金属的线膨胀系数为（2.6～9.7）×10-6/℃。当电流流过热双金属元件或将热双金属元件放置在电器的某一部位，温度升高后，双金属元件因膨胀系数不同而弯曲变形，从而产生一个推力，使与之相连的触头改变通断状态。
热双金属元件结构简单，动作可靠，广泛应用于电气控制和电动机的过载保护。
热双金属元件的分类及用途见表4-25。
表4-25 常见热双金属元件的种类及用途
