銅導(dǎo)體的種類概述

銅導(dǎo)體種類概述

銅導(dǎo)體由單條銅線或多條銅線組成，分別敘述如下：

硬銅線：經(jīng)伸線冷加工而成，具有較高的抗張強(qiáng)度，適用于架空輸電線、配電線及建筑線之導(dǎo)體.

軟銅線：硬銅線加熱去除冷卻加工所產(chǎn)生之殘余應(yīng)力而成，富柔軟性及彎曲性，并具有較高之導(dǎo)電率，用以制造通信及電力線纜之導(dǎo)體、電氣機(jī)械及各種家用電器之導(dǎo)線.

半硬銅線：抗張強(qiáng)度介于硬銅線與軟銅線之間，用于架空線之綁線及收音機(jī)之配線.

鍍錫銅線：銅線表面鍍錫以增加焊接性及保護(hù)銅導(dǎo)體于PVC或橡膠絕緣押出時(shí)不受侵蝕，并防止橡膠絕緣之老化.

平角銅線：斷面為正方形或長(zhǎng)方形之銅線，為制造大型變壓器或大型馬達(dá)等感應(yīng)線圈之材料.

無氧銅線：含氧量0.001%以下、純度特高之銅線，銅之含量在99.99%以上，不會(huì)受氧脆化，用以制真空管內(nèi)之導(dǎo)線、半導(dǎo)體零件導(dǎo)線及極細(xì)線等.

漆包線：銅線軟化后，表面涂以絕緣漆，經(jīng)加熱烤干而成，一般分為天然樹脂及合成樹脂漆包線.

銅箔絲：以扁平且極薄之銅絲卷繞于纖維絲上的導(dǎo)體。

先絞后鍍線：將未鍍之銅線絞合后，再加以鍍鋁.

銅包鋼：一般用于同軸線作信號(hào)的傳輸(如電視機(jī)與VCD的連接、戶外電視天線、閉路電視等﹔較硬線具有更高的抗張強(qiáng)度，在高山地帶，跨越河流等須長(zhǎng)距離時(shí)作為架空線用，依其銅厚度，一般分導(dǎo)電率21%、30%、40%等。

合金銅：由銅和其它導(dǎo)體金屬組成，如銅鎳合金等，用于特殊用途線。

目前常用的導(dǎo)體主要有如下幾種：

鍍錫銅線，英文縮寫為TC﹔

裸銅線，英文縮寫為BC﹔

鍍銀銅線，英文縮寫為SC﹔

鍍銀銅包鋼，英文縮寫為SCCS

銅包鋼，英文縮寫為CP.

銅絲性能區(qū)分概述

按電阻率（長(zhǎng)為1m，截面積為1mm2的材料電阻值大?。﹦澐?，一般情況下我們將材料分為三類：

導(dǎo) 體：電阻率在102Ω·mm2/m以下

半導(dǎo)體：電阻率為103~108Ω·mm2/m﹔

絕緣體：電阻率為108Ω·mm2/m以上。

目前常用的金屬導(dǎo)體有金、銀、銅等(如下表)，考慮到導(dǎo)體的價(jià)格和導(dǎo)電性能，最常用的為銅導(dǎo)體。導(dǎo)電系數(shù)以銅為標(biāo)準(zhǔn)(100%)，各導(dǎo)體比較如下表：

由上表可知，銅的導(dǎo)電率較佳，適用性能廣，成本較低，還可在其表面鍍錫，利于焊接，并有抗氧化作用(指與空氣中氧氣結(jié)合氧化.

銅絲各種性能介紹

導(dǎo)體電阻— 導(dǎo)體之電阻與其長(zhǎng)度成正比與其截面積成反比 。

導(dǎo)電率—以20℃時(shí)長(zhǎng)度為1m、截面積為1mm2之標(biāo)準(zhǔn)軟銅線之電阻1/58ohm(0.017241 ohm)為基準(zhǔn)，稱為100%導(dǎo)電率。電阻愈大，則導(dǎo)電率愈低，兩者成反比例。

耐彎折性—單線之一端固定，另一端加上重量使垂直向下，然后來回180地彎折，直至線斷為止，彎折次數(shù)愈多，表示耐彎折性愈強(qiáng)。

拉斷力—抗張?jiān)囼?yàn)時(shí)，施于試樣而使其斷裂之最大負(fù)荷重量或力。

抗張強(qiáng)度—抗張?jiān)囼?yàn)時(shí)，使得試樣斷裂，單位面積承受的拉斷力。

伸長(zhǎng)率— 于規(guī)定之標(biāo)準(zhǔn)距離，試樣經(jīng)伸長(zhǎng)至斷裂后所增加之長(zhǎng)度與原來長(zhǎng)度之比率。

導(dǎo)體在溫度不同時(shí)會(huì)有不同的阻抗，一般常以20℃或25℃時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)，溫度愈高，阻抗會(huì)愈大.

銅絲重要高頻參數(shù)介紹

高頻電流流過導(dǎo)體時(shí)，電流會(huì)趨向于導(dǎo)體表面分布，越接近導(dǎo)體表面電流密度越大。這種現(xiàn)象就是趨膚效應(yīng)。頻率越高，電流就越集中在導(dǎo)體表面，可以想象，當(dāng)頻率足夠高時(shí)，電流幾乎只分布在導(dǎo)體表面上薄薄的一層，導(dǎo)體內(nèi)部幾乎沒有電流

對(duì)于像銅這樣的良導(dǎo)體，電導(dǎo)率極高，所以隨著頻率升高，很快就表現(xiàn)出明顯的趨膚效應(yīng)，一般6MHz多一點(diǎn)趨膚深度近似1mil，大概在55MHz左右的時(shí)候趨膚深度約0.35mil，1GHz時(shí)約0.1mil，趨膚效應(yīng)必然對(duì)高速信號(hào)產(chǎn)生很大影響。如下圖放大以后看，銅的表面并不像看起來那么光滑，趨膚效應(yīng)導(dǎo)致信號(hào)損耗增加。

銅絲重要物理參數(shù)介紹

UL導(dǎo)體的要求

銅線導(dǎo)體的組成種類繁多，如7/0.05mm,7/0.06mm,7/0.08mm,19/0.08mm等等，那么這些組成如何區(qū)分，如何確定是什么規(guī)格，如何判定符不符合UL標(biāo)準(zhǔn)呢？

導(dǎo)體組成因需要的不同而多種多樣，如果沒有一個(gè)統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn)，將很令人頭疼。在UL758里就專門有對(duì)導(dǎo)體的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的詳述，它的標(biāo)準(zhǔn)為AWG，就是American Wire Guage,中文意思是“美國(guó)線材規(guī)格”，也就是我公司所參照的標(biāo)準(zhǔn)。它把導(dǎo)體分為單銅（單條銅導(dǎo)體）和絞銅（多條銅導(dǎo)體絞合成的銅導(dǎo)體），單銅根據(jù)直徑大小劃分規(guī)格﹔絞銅根據(jù)截面積大小劃分規(guī)格，如下表所示，具體可以參照UL758里面列表的詳述.

單位換算

單銅導(dǎo)體可通過用千分尺或者螺旋測(cè)微表直接測(cè)量直徑，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)確定規(guī)格即可﹔絞銅導(dǎo)體不能直接測(cè)量，而要通過計(jì)算截面積來確定規(guī)格。UL 758導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)里有用mil(密爾)和 cmil(圓密爾)作單位，所以先要懂得它們和國(guó)際單位（公制單位）的換算。mil(密爾)是長(zhǎng)度單位，cmil(圓密爾)是面積單位。

1inch = 25.4mm= 1000 mil；1mm =39.37mil；

1inch2= 106cmil；1mm2= 39.372cmil = 1550 cmil

截面積的計(jì)算

UL758對(duì)導(dǎo)體截面積的計(jì)算，和我們以前學(xué)習(xí)到的計(jì)算圓的面積不一樣，

假設(shè)： A 為截面積，單位為cmil或mm2﹔d為絞銅組成中單根銅線的直徑，單位為mil或mm﹔n為絞銅導(dǎo)體由單根直徑為d組成的條數(shù)﹔則其截面積為

A = 0.7854*nd2

這里需特別指出：上面的計(jì)算公式只適用于確定導(dǎo)體規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)時(shí)截面積的計(jì)算，不能用于其它面積計(jì)算!

舉例：請(qǐng)計(jì)算導(dǎo)體7/36AWG = 7/0.127mm(36AWG Solid = 0.127 mm)是屬于什么規(guī)格的.

解：n = 7, d = 0.127*39.37mil, 則

A = 0.7854*n*d2=7*(0.127*39.37)2= 174.9993cmil

對(duì)照表UL758導(dǎo)體規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)可知，它屬于28AWG的導(dǎo)體.

導(dǎo)體的絞距

絞銅導(dǎo)體的絞距在UL758里也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)絞銅導(dǎo)體的規(guī)格大小，規(guī)定了它們的最大絞距，具體如下表：

審核編輯：劉清