1.1　导线与绝缘材料

在电子产品整机的内部，有许多连接线和支撑体。连接线基本上都是导线，支撑体基本上都是绝缘材料。

导线又分成裸导线和有绝缘层的导线。在电子产品中所用的导线基本上是铜线，因为纯铜的表面容易氧化，所以几乎所有的导线在铜线表面都镀有一层抗氧化层，如镀锌、镀锡和镀银等。如图1.2所示，就是几种有绝缘层的导线的实物。

常见的电线如塑料导线、橡胶导线、纱包线、漆包线等就是以外皮的绝缘材料来命名的。

绝缘材料除有隔离带电体的作用外，往往还起到机械支承、保护导体及防止电晕和灭弧等作用。绝缘材料有塑料类（聚氯乙烯、聚四氯乙烯等）、橡胶类、纤维（棉、化纤等）和涂料类（聚酯漆、聚乙烯漆等），它们可以单独使用，也可组合使用。如图1.3所示，就是各种形状的绝缘材料的实物。

1.1.1　导线的种类和技术参数

（1）常用的导线

常用的导线外形如图1.4所示。

（2）选用导线时要考虑的主要因素

①电气因素

a.允许电流与安全系数。导线通过电流时会产生温升，在一定温度限制下的电流值称为允许电流。对于不同的绝缘材料、不同导线截面的电线，其允许电流也不同。选择导线时要保证使导线中的最大电流小于允许电流并取适当的安全系数，根据电子产品的级别和使用要求，安全系数可取0.5～0.8（安全系数=工作电流/允许电流）。

在各种电子设备中使用的电源线，因其使用条件复杂，经常被人体触及，一般要求安全系数更大一些，通常规定截面不得小于0.4mm²，而且安全系数不得超过0.5。

作为粗略的估算，可按3A/mm²的截流量选取导线截面，在通常条件下是安全的。

b.导线的电压降。当导线较短时，可以忽略导线上的电压降，但当导线较长时就必须考虑这个问题。为了减小导线上的压降，常选取较大截面积的电线。

c.导线的额定电压。导线绝缘层的绝缘电阻是随电压的升高而下降的，如果超过一定的电压值，则会发生导线间击穿放电现象。

d.导线的频率特性。如果通过导线的信号频率较高，则必须考虑导线的频率特性。比如射频电缆的阻抗必须与电路的阻抗特性相匹配，否则电路就不能正常工作。

e.信号线的屏蔽。当导线用来传输音频信号和视频信号时，为了防止外界信号的干扰，应选用带有屏蔽层的导线。比如在音响电路中，功率放大器之前的信号线均需使用屏蔽线。演讲者在舞台上演讲时，若使用的是有线麦克风时，这个导线一定是带有屏蔽层的电缆线。如图1.5所示，就是几种带有屏蔽层的电缆线的实物。

②环境因素

a.机械强度。如果电子产品中的导线在运输或使用过程中可能承受机械力的作用，则选择导线时就要对导线的强度、耐磨性和柔软性有所要求，特别是工作在高电压、大电流场合的导线，更需要注意这个问题。

b.环境温度。环境温度对导线的影响很大，高温会使导线变软，低温会使导线变硬甚至变形开裂，造成电气事故。选择导线要考虑到电子产品的工作环境温度。

c.耐老化耐腐蚀性。各种绝缘材料都会老化和腐蚀。例如长期在日光的照射下，橡胶绝缘层的老化会加速，接触化学溶剂可能会腐蚀导线的绝缘外皮。要根据电子产品工作的环境选择有合适绝缘层的导线。

③装配工艺因素　选择导线时要考虑装配工艺的优化。比如同一组导线应选择具有相同芯线数目的电缆，避免采用多根单导线组合。再比如带有织物层的导线使用普通的剥线方法很难剥除端头，如果不考虑强度的需要，则不宜选用这种导线当普通连接导线。如图1.6所示，就是带有织物层的导线的实物。

1.1.2　绝缘材料的种类和技术参数

（1）绝缘材料的种类

绝缘材料的品种很多，按其形态可分为气体、液体和固体；按其化学性质可分为无机材料、有机材料和混合绝缘材料。

气体绝缘材料：常用的有空气、氮、氢、二氧化碳等。

液体绝缘材料：常用的有变压器油、开关油等。

固体绝缘材料：常用的有云母、玻璃、陶瓷、塑料、橡胶等。如图1.7所示，是电源线进入金属外壳时，安装在金属外壳上的绝缘套的实物。

为了防止电子产品因为绝缘性能损坏而造成事故，绝缘材料的选用应符合规定的性能指标。

（2）绝缘材料的性能参数

①电阻率　电阻率是绝缘材料最基本的性能指标，足够的绝缘电阻能把电气设备的泄漏电压限制在很小的范围以内，用在电子产品上的绝缘材料电阻率一般在10⁹Ω·cm以上。

②击穿电压　击穿电压这个指标描述了绝缘材料抵抗电击穿的能力。当外施电压增高到某一极限值时，材料会丧失绝缘性而击穿。通常以1mm厚的绝缘材料所能承受的电压值来表示击穿电压。一般电工钳的绝缘外套可耐压500V，必须注意不要在超过此电压的场合使用。如图1.8所示，是常见的电工钳实物，金属上的绝缘外套是不可以剥掉的。

③机械强度　凡是绝缘材料都要承受拉伸、重压、扭曲、振动等机械负荷，因此要求绝缘材料本身具有一定的机械强度。

④耐热性能　这个指标描述了当温度升高时，材料的绝缘性能仍能保持完好。国家规定绝缘材料有Y、A、E、B、F、H、C七个耐热等级，分别对应于最高允许工作温度为80℃、105℃、120℃、130℃、155℃、180℃和180℃以上。

绝缘材料除了以上的性能指标外，还有吸湿性能、理化性能等。

实用资料

常用电子绝缘材料性能用途一览表

常用电工绝缘材料的性能、用途如表1.1所示。