Ниже приведены свойства металлов для проводниковых и контактных материалов и составляющих сплавов (табл. 1), перечень материалов для контактов (табл. 2), характеристики металлических проводниковых материалов (табл. 3), перечень и свойства электроизоляционных материалов (табл. 4), приближенные величины токов плавления проволоки различных сечений из разных металлов (табл. 5), электрические характеристики электроизоляционных материалов (табл. 6) и значения влагопоглощаемости и нормируемой температуры основных электроизоляционных материалов (табл. 7).
Таблица 1. Физические свойства металлов (чистые) для проводниковых и контактных материалов и составных частей сплавов
Металл | Плотность, кг/м3 | Температура плавления, °С | Удельное сопротивление r, мкОм·м | Температурный коэффициент удельного сопротивления, 10–3, 1/°С | Удельная теплоемкость, Дж/ (кг·°С) | Теплопроводность, Вт/(м·°С) | Теплота плавления, кДж/кг | Температурный коэффициент линейного расширения, 10–6 1/°С | Работа выхода электрона, эВ | Модуль упругости, ГПа |
Алюминий | 2700 | 660 | 0,0265 | 4,1 | 923 | 218 | 397 | 21 | 4,2 | 71 |
Бериллий | 1840 | 1280 | 0,041 | 6,6 | 1800 | 184 | 1387 | 12 | 3,9 | 287 |
Вольфрам | 19 300 | 3400 | 0,055 | 5 | 142 | 167 | 191 | 4,4 | 4,5 | 407 |
Железо | 7870 | 1540 | 0,097 | 3,8 | 453 | 73 | 278 | 10,7 | 4,3 | 211 |
Золото | 19 300 | 1063 | 0,0225 | 3,9 | 134 | 312 | 65 | 14 | 4,3 | 77 |
Кадмий | 8650 | 321 | 0,074 | 4,2 | 231 | 93 | 57 | 29 | 4,1 | 62 |
Магний | 1740 | 650 | 0,045 | 4 | 1040 | 170 | 368 | 27 | 3,6 | 44 |
Медь | 8920 | 1083 | 0,0168 | 4,3 | 386 | 406 | 205 | 16,6 | 4,4 | 129 |
Молибден | 10 200 | 2620 | 0,05 | 4,3 | 272 | 150 | 288 | 5,3 | 4,3 | 294 |
Никель | 8960 | 1453 | 0,068 | 6,7 | 440 | 75 | 303 | 13,2 | 4,5 | 169 |
Ниобий | 8570 | 2500 | 0,15 | 3,9 | 268 | 50 | — | 7,2 | 4 | 100 |
Олово | 7290 | 232 | 0,113 | 4,5 | 226 | 63 | 59 | 23 | 4,4 | 54 |
Платина | 21 450 | 1770 | 0,108 | 3,9 | 134 | 71 | 111 | 9,5 | 5,3 | 170 |
Свинец | 11 340 | 327 | 0,19 | 4,2 | 130 | 35 | 23 | 28,3 | 4 | 16 |
Серебро | 10 490 | 961 | 0,015 | 4,1 | 235 | 453 | 104 | 18,6 | 4,3 | 80 |
Титан | 4520 | 1670 | 0,47 | 5,5 | 550 | 22 | — | 8,1 | 3,9 | 104 |
Хром | 7190 | 1900 | 0,13 | 2,4 | 462 | 89 | 281 | 6,2 | 4,6 | 245 |
Цинк | 7140 | 420 | 0,059 | 4,1 | 336 | 113 | 111 | 30 | 4,2 | 92 |
Цирконий | 6500 | 1855 | 0,41 | 4,4 | 277 | 30 | 219 | 6,3 | 3,9 | 68 |
Таблица 2. Материалы для контактов
Материал | Плотность, г/см3 | Температура плавления, °С | Удельное сопротивление при 20 °С, Ом/мм2×м | Температурные коэффициенты | Наибольшая рабочая температура, °С | Область применения | |
Сопротивление при 20 °С | Линейного расширения | ||||||
Константан | 8,8 | 1265 | 0,45–0,50 | 5·10–6 | (1,2–1,4)·10–5 | 450 | Реостаты и добавочные сопротивления приборов низкого класса точности, нагревательные элементы с температурой до 450 °С. Термоэлектроды в паре с медью и железом |
Манганин | 8,1–8,4 | 950 | 0,45–0,50 | (3–6)·10–5 | 2·10–5 | 250–300 | Эталонные и образцовые сопротивления, магазины сопротивления высокого класса точности |
Нейзильбер | 8,3–8,5 | 1050 | 0,30–0,45 | 30·10–5 | 2·10–5 | 200–250 | Реостаты |
Нихром (Х25H60) | 8,2 | 1380 | 1,1 | 0,17·10–3 | 1,3·10–5 | 1000 | Лабораторные и промышленные печи с рабочей температурой до 900 °С |
Нихром (Х20H80) | 8,4 | 1400 | 1,2 | 0,15·10–5 | 1,5·10–5 | 1050 | То же с рабочей температурой до 1000 °С |
Фехраль (X13Ю14) | 7,3 | 1460 | 1,25 | 0,05·10–5 | 1,5·10–5 | 850 | Бытовые нагревательные приборы и промышленные печи с рабочей температурой до 650 °С |
Нихром (Х200Т) | 8,0 | 1525 | 1,5 | 0,14·10–3 | 1,5·10–5 | 1200 | Промышленные печи с рабочей температурой до 1150 °С |
Нихром (Х20Н80Т3) | 8,0 | 1525 | 1,25 | 0,08·10–3 | 1,4·10–5 | 1200 | |
ЭИ595 | 7,27 | — | 1,38 | 0,07·10–3 | — | 1200 | Промышленные печи |
ЭИ626 | 7,2 | — | 1,43 | 0,035·10–3 | — | 1300 | |
Хромель | 7,1 | 1500 | 1,45 | 0,04·10–3 | 1,4·10–5 | 1200 |
Таблица 3. Характеристика металлических проводниковых материалов
Материал | Удельный вес, г/см3 | Температура плавления, °С | Удельное сопротивление r, мкОм·м | Область применения |
Алюминий | 2,7 | 660 | 0,026–0,028 | Провода, кабели, шины |
Альдрей | 2,7 | 1100 | 0,030–0,032 | То же |
Бронза | 8,3–8,9 | 900–1000 | 0,021–0,050 | Кадмиевая для контактов, фосфоритовая для пружин |
Вольфрам | 19–20 | 3400 | 0,054 | Нити ламп накаливания, нагревостойкие электроды в лампах, контакты |
Золото | 19,3 | 1063 | 0,022 | Контакты в сплавах с серебром |
Латунь | 8,4–8,7 | 960 | 0,031–0,079 | Контакты, зажимы |
Медь | 8,7–8,9 | 1083 | 0,017–0,018 | Провода, кабели, шины |
Молибден | 10,2 | 2600 | 0,050 | Электровакуумная техника (аноды, крючки и сетки электродных ламп) |
Никель | 8,9 | 1452 | 0,007–0,080 | Катоды, аноды, сетки электронных ламп |
Олово | 7,3 | 232 | 0,002–0,120 | Припои при лужении и пайке, фольга для электродов |
Платина | 21,4 | 1773 | 0,009–0,100 | Термопары, нагреватели печей, контакты электроприборов |
Ртуть | 13,3 | –38,9 | 0,958 | Электроды в терморегуляторах и выпрямителях |
Сталь | 7,8 | 1500 | 0,100–0,140 | Провода, кабели и шины, конструкционный материал |
Серебро | 10,5 | 960 | 0,016 | Контакты приборов и аппаратов |
Свинец | 11,34 | 327 | 0,220 | Вставки предохранителей, пластины аккумуляторов, защитные оболочки кабелей |
Цинк | 7,1 | 430 | 0,054–0,062 | Антикоррозионные покрытия, контакты |
Чугун | 7,2–7,6 | 1200 | 0,400–0,500 | Сопротивление реостатов, конструкционный материал |
Таблица 4. Электроизоляционные материалы
Наименование материала | Плотность, кг/м3 | ρ, Ом·м | ε при 50 °С | tgδ при 50 Гц | Епроб, МВ/м | Предел прочно сти, МПа | Теплопроводность, Вт/(м·°С) | |
При растяжении | При статическом изгибе | |||||||
Асботекстолит | 1600 | 107 | 7,5 | 0,2–0,5 | 1,75 | 75 | 95 | — |
Винипласт | 1350 | 1010 | 3,5 | 0,03 | 25 | 50 | 160 | 0,18 |
Гетинакс (I) | 1400 | 109 | 7 | 0,05 | 20 | 80 | 100 | 0,17 |
Дельтадревесина | 1350 | 109 | 7 | 0,06 | 7,5 | 140 | 180 | 0,17 |
Картон электроизоляционный | 950 | 108 | — | — | 45 | 40 | — | — |
Миканит коллекторный | 2500 | 1011 | — | 0,02 | 19 | — | — | 0,32 |
Поливинилхлорид | 1250 | 1011 | 6 | 0,07 | 10 | 15 | — | 0,12 |
Поликапролактам (капрон) | 1140 | 1011 | 4 | 0,02 | 17 | 55 | 75 | 0,08 |
Полиметилметакрилат | 1190 | 1011 | 3,7 | 0,06 | 50 | 70 | 60 | 0,17 |
Полистирол | 1060 | 1015 | 2,5 | 0,005 | 25 | 15 | 85 | 0,12 |
Полиуретан | 1200 | 1012 | 4,5 | 0,001 | 22 | 6 | 70 | 0,28 |
Полиформальдегид | 1430 | 1012 | 4 | 0,003 | 21 | 70 | 100 | — |
Полиэтилен ВД | 940 | 1015 | 2,3 | 0,004 | 45 | 15 | 5 | 0,32 |
Резина кабельная | — | 1013 | 3,4 | 0,02 | 40 | 6 | — | — |
Стеклотекстолит | 1600 | 1010 | 8 | 0,08 | 10 | 70 | 95 | 0,18 |
Совол | 1560 | 1012 | 4,1 | 0,02 | 50 кВ* | — | — | 0,09 |
Совтол | 1540 | 1011 | 4,5 | 0,01 | 50 кВ* | — | — | — |
Текстолит | 1375 | 109 | 7 | 0,07 | 10 | 60 | 90 | 0,15 |
Фибра листовая | 1100 | 1010 | — | — | 7 | 7 | 10 | 1,3 |
Фторопласт | 2140 | 1016 | 2,8 | 0,0001 | 30 | 35 | 70 | 0,07 |
Электрофарфор | 2200 | 1011 | 7 | 0,023 | 38 | 40 | 80 | 1,5 |
Эпоксидная смола (ЭД-20) | — | 1011 | — | 0,015 | 45 | — | — | — |
* В стационарном разряднике.
Таблица 5. Приближенные величины токов плавления проволоки различных сечений из разных металлов
Ток плавления, А | Диаметр проволоки*, мм | |||||
Медь | Алюминий | Никелин | Сталь | Олово | Свинец | |
1 | 0,039 | 0,066 | 0,065 | 0,132 | 0,183 | 0,210 |
5 | 0,180 | 0,193 | 0,250 | 0,345 | 0,530 | 0,600 |
10 | 0,250 | 0,305 | 0,390 | 0,550 | 0,850 | 0,950 |
15 | 0,320 | 0,440 | 0,520 | 0,720 | 1,02 | 1,25 |
20 | 0,390 | 0,485 | 0,620 | 0,870 | 1,35 | 1,52 |
25 | 0,460 | 0,500 | 0,730 | 1,000 | 1,56 | 1,75 |
30 | 0,52 | 0,64 | 0,81 | 1,15 | 1,77 | 1,98 |
40 | 0,63 | 0,77 | 0,99 | 1,38 | 2,14 | 2,44 |
50 | 0,73 | 0,89 | 1Д5 | 1,60 | 2,45 | 2,78 |
60 | 0,82 | 1,30 | 1,80 | 2,80 | 3,15 | |
70 | 0,91 | 1,10 | 1,43 | 2,00 | 3,10 | 3,50 |
80 | 1,00 | 1,22 | 1,57 | 2,20 | 3,40 | 3,80 |
90 | 1,008 | 1,32 | 1,69 | 2,38 | 3,65 | 4,10 |
100 | 1,15 | 1,42 | 1,82 | 2,55 | 3,90 | 4,40 |
120 | 1,31 | 1,60 | 2,05 | 2,85 | 4,45 | 5,00 |
160 | 1,59 | 1,94 | 2,28 | 3,20 | 4,90 | 5,50 |
180 | 1,72 | 2,10 | 2,69 | 3,70 | 5,80 | 6,50 |
200 | 1,84 | 2,25 | 2,89 | 4,05 | 6,26 | 7,00 |
225 | 1,99 | 2,45 | 3,15 | 4,40 | 6,75 | 7,60 |
250 | 2,14 | 2,60 | 3,35 | 4,70 | 7,25 | 8,10 |
275 | 2,20 | 2,80 | 3,55 | 5,00 | 7,70 | 8,70 |
300 | 2,40 | 2,95 | 3,78 | 5,30 | 8,20 | 9,20 |
* Длина проволоки принята 5–10 см в зависимости от диаметра.
Таблица 6. Электрические характеристики электроизоляционных материалов
Наименование материала | Удельный вес, г/см3 | Электрическая прочность, кВ/мм при 20 °С | Удельное сопротивление, Ом·см | Класс нагревостойкости | Область применения |
Асбест | 2,3–2,6 | 2,4–4,6 | 1010 | В | Электро- |
машино- | |||||
Бакелит | 1,2–1,3 | 10–40 | 1010–1012 | А | и аппара- |
(гетинакс) | тостроение, | ||||
изоляция | |||||
Бумага те- | 0,8 | 6–9 | 1011–1013 | А | проводов |
лефонная | |||||
Битум | 1,0 | 25 | 1014 | А | |
Дерево: | |||||
— Дуб | 0,9 | 4–7 | 1011 | А | Электромашинои аппаратостроение |
— Береза | 0,69 | 3–5 | 1010 | А | |
— Бук | 0,73 | 5–6 | 1011 | А | |
Канифоль | 1,0–1,3 | 10–15 | 1011–1014 | А | |
Карболит | 1,3 | 13 | 5·1012 | В | |
Лакоткани | 1,1–1,35 | 20–70 | 1012–1013 | А, В | Электромашиностроение |
Миканит | 2,2 | 15–20 | 1015 | В | Электромашинои аппаратостроение |
Мрамор | 2,7 | 3,5–5,5 | 109–1010 | В, С | |
Масло трансформаторное | 0,85–0,89 | 15–20 | 1012–1013 | С | |
Парафин | 0,85–0,92 | 15–30 | 1015–1016 | — | |
Пробка | 0,16–0,4 | — | — | — | |
Пресшпан | 0,9–1,3 | 8–10 | 109–1013 | А, В | |
Пряжа хлопчатобумажная | 1,0 | 3–5 | — | А | Провода |
Полихлорвинил | 1,2–1,6 | 6–15 | 1012–1014 | А, В | |
Резина | 1,7–2,0 | 15–25 | 1014–1016 | А | Провода |
Слюда | 2,7–2,9 | 100–175 | 1014–1015 | В, С, | Электромашинои аппаратостроение |
Стекло | 2,5–2,7 | 10–40 | 1011–1015 | С | |
Фибра | 1,2–1,4 | 4–11 | 1010 | в | |
Фарфор | 2,3–2,7 | 6,0–10,0 | 1014–1015 | с | |
Шеллак | 1,0 | 15,0 | 1015–1016 | в | |
Шифер | 2,7–2,9 | 0,5–1,5 | 108–109 | с | |
Целлулоид | 1,45 | 10–15 | 2·1010 | в |
Таблица 7. Значения влагопоглощаемости и нормируемой температуры основных электроизоляционных материалов
Материал | Влагопоглощаемость за 24 ч, % | Нормируемая температура, °С |
Асбест | 2–4 | 600 (наибольшая допустимая) |
Асбоцемент | 15–20 | 250 (нагревостойкость) |
Битумы | — | 30–130 (размягчение) |
Бумаги | 7–10 | 110 (нагревостойкость) |
Гетинакс | 2 | 150–180 (нагревостойкость) |
Лакоткани | 3,6–8 | 105 (нагревостойкость) |
Масло трансформаторное | — | 135–145 (вспышка) |
Текстолит | 2 | 135–150 (нагреваемость) |
При ремонтных и электромонтажных работах широко применяют электроизоляционные лаки и лакоткани. К наиболее распространенным относятся битумно-покровный лак БТ577 (бывший №177), масляно-битумные БТ987 и ТБ98.0, глифталево-масляный ГФ-95, электроизоляционные и полупроводящие ленты ЛХМ и ЛСК, особенно ленты на основе кремнийорганических каучуков марок ЛЭТСАР-А и ЛЭТСАР-Б (электроизоляционная, термостойкая, самосклеивающаяся). Эти ленты имеют высокие электрические и физико-механические свойства — повышенную теплоустойчивость (до 150 °С) и устойчивость к воздействию агрессивных сред.
Далее приведены перечни электроизоляционных лаков (табл. 8) и лакотканей (табл. 9) и их характеристики.
Таблица 8. Электроизоляционные лаки
Наименование, марка | Растворитель и разбавитель | Общая характеристика и область применения |
Лак электроизоляционный пропиточный БТ-987 | Толуол, ксилол, сольвент или смесь одного из них с уайтспиритом (1:1) | Влагои теплостойкий, противостоит слабым кислотам и щелочам, немаслостойкий. Применяется для пропитки секций машин, катушек аппаратов и покраски бетонных реакторов |
То же, БТ-988 | ||
То же, БТ-980 | То же, но для покрытия и пропитки обмоток электрических машин и катушек аппаратов, работающих в условиях повышенной влажности воздуха | |
Лак электроизоляционный покровный БТ-99 | Ксилол, сольвент или смесь одного из них с уайт-спиритом (1:1) | Прочный, эластичный, не маслостойкий, влагоупорный. Применяется при изготовлении составной изоляции, склейке якорей, для покрытия пропитанных обмоток статоров |
Лак электроизоляционный пропиточный ГФ-95 | Толуол, ксилол, сольвент или смесь одного из них с уайтспиритом (1:1) | Маслои влагостойкий, механически прочный. Применяется для пропитки обмоток машин, аппаратов, трансформаторов, лакотканей и бумаги с изоляцией класса нагревостойкости В |
Лак электроизоляционный пропиточный ФЛ-97 | Ксилол, толуол или сольвент | Масло-, термои влагостойкий. Для пропитки обмоток электродвигателей с изоляцией класса нагревостойкости В |
Лак электроизоляционный МЛ-92 | Толуол, ксилол или смесь одного из них с уайт-спиритом (3:1) | Маслои нагревостойкий. Применяется для пропитки обмоток электрических машин, аппаратов, трансформаторов и изоляционных деталей класса нагревостойкости В |
Лаки бакелитовые ЛБС-1 и ЛБС-2 | Спирт этиловый, денатурат или сырец | Маслои теплостойкие. Применяются для склейки, пропитки и покрытия бакелитовых изделий |
Таблица 9. Электроизоляционные лакоткани
Вид и марка | Номинальная толщина, мм | Характерные свойства и условия применения |
Масляная хлопчатобумажная ЛХМ-105 | 0,15; 0,17; 0,20; 0,24; 0,30 | Для работы на воздухе при нормальных климатических условиях |
Масляная хлопчатобумажная ЛХМС-105 | 0,17; 0,20 | С повышенными электрическими свойствами. Применение то же. Допускается работа в трансформаторном масле |
Масляная хлопчатобумажная ЛХММ-105 | 0,17; 0,20; 0,24 | Маслостойкая. Для работы в горячем трансформаторном масле |
Битумно-масляная хлопчатобумажная ЛХБ-105 | 0,17; 0,20; 0,24 | Для работы на воздухе при нормальных климатических условиях |
Масляная шелковая ЛШМ-105 | 0,8; 0,10; 0,12 | С малой усадкой и стойкостью к кратковременному повышению температуры. Применение то же |
Масляная шелковая ЛШМС-105 | 0,06; 0,10; 0,12; 0,15 | То же, с повышенными электрическими свойствами. Допускается работа в трансформаторном масле |
Масляная капроновая ЛКМ-105 | 0,10; 0,12; 0,15 | С повышенной эластичностью, для работы на воздухе при нормальных климатических условиях |
То же ЛКМС-105 | 0,10; 0,12; 0,15 | То же с повышенными электрическими свойствами. Допускается работа в трансформаторном масле |
Масляная ЛСМ-102/120 | 0,15; 0,17; 0,20; 0,24 | Для работы на воздухе при нормальных климатических условиях |
Масляная ЛСММ-105/120 | 0,17; 0,20; 0,24 | Маслостойкая. Для работы в горячем (до 105 °С) трансформаторном масле |
Битумно-масляная алкидная ЛСБ-120/130 | 0,12; 0,15; 0,17; 0,20; 0,24 | Для работы на воздухе при повышенной влажности (относительная влажность (95 ± 2)% при (20 ± 2)°С) |
Полиэфирно-эпоксидная ЛСП-130/155 | 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,17 | |
Кремнийорганическая резиновая ЛСКР-180 | 0,12; 0,15; 0,20 | |
Кремнийорганическая пигментированная ЛСК-1, ЛСК-2 | 0,12; 0,15; 0,20 | Для работы на воздухе при температуре до 180 °С и повышенной влажности (включая тропическую) |
ЛСК-5 | 0,12; 0,15; 0,20 | Полупроводящая, для работы на воздухе при температуре до 180 °С |
Эскапоновая с липким слоем ЛСЭП, ЛСЭПЛМ | 0,14; 0,17; 0,19 | Применяются для изоляции электрических машин и аппаратов вместо микаленты, липкий слой нанесен с двух сторон |
Кремнийорганическая липкая ЛСКЛ-155 | 0,12; 0,15 | Хорошо склеивается при нагревании, класс нагревостойкости F |
Полиэфирноэпоксидная самосклеивающаяся, термореактивная ЛСТР | 0,16; 0,18; 0,20 | Применяются для основной изоляции электрических машин низкого напряжения, класс нагревостойкости F |
Кремнийорганическая самослипающаяся резиностеклоткань ЛЭТАР-А, ЛЭТСАР-Б | 0,25 | Самосклеивается при нормальной температуре 20–25 °С, а также при нагревании до 150 °С, класс нагревостойкости Н |
IP. Степени защиты электрооборудования. |
Электрические измерения |
СИ. Единицы измерения и константы в международной системе единиц (СИ). |