Microsoft PowerPoint - Wire Harness & Cable Assembly_進階瞭解.pptx

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1 業 m 工.co 呈 iz 新 rb ve.e w w w 新呈工業 陳副總 antoine@everbiz.com.tw.tw 1

2 安規 各國安規介紹 線材 導體 種類 特性 電阻 截面積 絞距 線材外被 材質 新呈工業 使用環境說明 耐燃等級說明 認識 UL 線材 UL758 耐燃等級 燃燒測試 如何查詢 UL 資料 遮蔽 填充物 連接器 2

3 定義為了保證人身安全, 財產, 環境等不受傷害和損失, 所做出的規定 安規所涉及的要求 電擊 火災 電磁輻射 環境污染 化學輻射 能量衝擊 化學腐蝕 機械傷害和熱傷害 3

4 球標準體系新呈工業 國際標準 區域標準 國家標準 團體標準 公司標準全ISO IEC.. EN.. ANSI JIS CNS.. ASTM.. SONY GE.. 4

5 認定標準 :CNS DIN JIS 測試標準 :ASTM Ps. 有時候 ASTM 也會有認定標準 一般常見電纜線安規標準 IEC UL CSA CE DIN JIS EIA MIL VDE GS BS FCC PSE 5

6 UL 是美國保險商實驗室 (Underwriter Laboratories Inc.) 的簡寫 Ul 成立於 1894 年, 現在是美國最有權威的, 也是世界上從事安全試驗和鑒定的較大的民間機構 UL 公司制定的產品安全標準在美國得到廣泛的認可 到目前為止,UL 已出版近 700 項標準, 其中 70% 被採納為美國國家標準, 同時 UL 還參與了加拿大標準的制定工作 它同許多制定標準的機構保持著密切的聯繫, 如國際電工委員會 IEC 和國際標準化委員會 ISO 的成員 6

7 西元 1871 年 10 月 8 日芝加哥發生一場焚城大火 (The Great Chicago Fire), 火勢足足延燒了兩天, 導致三百人喪生, 九萬多人無家可歸, 財物損失更高達二億美元 雖然芝加哥城很快地在大火後重建, 但是火災造成的人命傷亡卻是無法彌補 威廉. 梅瑞爾先生 (Mr. William H. Merrill), 即 UL 的創始人, 意識此一悲劇的發生是可透過安全設備的使用而避免, 於是於 1894 年正式成立 承保電機工程局 (Underwriters Electrical Bureau) ( 國家火險部電機工程局 的前身 ) 7

8 UL 全名 Underwriter Laboratary 原譯為 保險商實驗所, 成立於 1894 年, 主要從事家用電器, 各種材料, 裝置, 設備等安全檢定 在美國, 產品如果沒有安全認證標誌, 就很難找到市場 美國消費者在購買機電產品時總是先看產品是否帶有 UL 標誌 一般俗稱 UL 1007 的線材, 其實是 UL 1007 Style, 而 UL Style 是根據 UL Standard 的規範, 所訂定出來的規範 8

9 UL 為美國的安規, 一般使用電壓 120V,60Hz UL 的標誌與識別 : 1) UL 的標誌主要由以下兩個組成. a. UL 列名標誌 ( 也叫 UL LISTED) b. UL 認可標誌 ( 也叫 UL RECOGNIZED) 2) UL 列名與 UL 認可的區別 : UL 列名一般對產品 例如吸塵器, 也有少部分零件, 例如端子等單個零件也可申請 UL 列名 UL 認可一般對單個零件, 例如 : 開關, 端子, 電容等 9

10 新呈工業 可持續性標準 UL 106 標準可持續發展的燈具 ( 開發中 ) UL 110 標準可持續發展的手機 電氣和電子產品的標準 UL 153 手提式電燈 UL 197, 商用電器烹飪用具 UL 796, 印刷線路板 UL 1492, 音頻 / 視頻產品及配件 UL 1598 燈具 UL 1642 鋰電池 UL 1995, 加熱和冷卻設備 UL 6500, 音頻 / 視頻和音樂電療家用, 商用及類似用途 UL 60065, 音頻, 視頻及類似電子設備 : 安全要求 UL , 家用和類似用途電器 1 部分 : 一般要求 UL , 家用和類似用途電器, 第 2 部分 : 電動機壓縮機的特殊要求 UL , 家用和類似用途電器, 第 2 部分 : 電熨斗的特殊要求 UL , 家用和類似用途電器, 第 2 部分 : 電動機壓縮機的特殊要求 UL 486E, 對於使用設備接線端子與鋁和 / 或銅導線 UL 1256, 屋頂 / 甲板建築防火試驗 10

11 UL , 家用和類似用途電器, 第 2 部分 : 電動剃須刀, 電推剪及類似器具的特殊要求 UL 60950, 信息技術設備 UL , 信息技術設備 - 安全性, 第 1 部分 : 一般要求 UL , 信息技術設備 - 安全性, 第 21 部分 : 遠程供電 UL , 信息技術設備 - 安全性, 第 22 部分 : 設備要安裝在室外 UL , 信息技術設備 - 安全性, 第 23 部分 : 大型數據存儲設備 生命安全標準 UL 217, 單和多站煙霧報警器 UL 268, 煙霧探測器消防信號系統 UL 268A, 煙霧探測器管道的應用 UL 1626 年, 住宅水噴淋消防服務 UL 1971, 信號設備聽力損失 針對建築產品標準 UL 10A, 錫皮防火門 UL 20, 一般用途的嵌入式交換機 11

12 工業控制設備標準 UL 508, 工業控制設備 UL 508A, 工業控制面板 UL 508C, 電源轉換設備 對於塑料材料標準 UL 94, 試驗可燃性塑膠原料的設備和器具部件 UL 746A, 聚合材料 : 短期特性評估 UL 746B, 聚合材料 : 長期特性評估 UL 746C 聚合材料 : 使用電氣設備評估 UL 746D, 聚合材料 : 生產部分 UL 746E, 聚合材料 : 工業層壓板, 纖維纏繞管材, 硫化纖維及材料的印刷電路板 UL 746F, 高分子材料 : - 在印刷線路板靈活的介電薄膜材料的用途和建築用柔韌材料 12

13 新呈工業 電線和電纜標準 UL 62, 軟線和電纜 UL 44, 通訊線材 UL 758, 電器配線材料 UL 817, 電線組件和電源線 UL 2556, 電線和電纜測試方法 由 ULC 標準,UL 旗下公司的一員制定的標準對加拿大 CAN/ ULC-S101-07, 標準方法建築結構和材料耐火性測試 CAN/ ULC-S102-10, 測試建築材料和組件的表面燃燒特性的標準方法 CAN/ ULC-S , 測試的地板, 地板覆蓋物和其他材料和組件的表面燃燒特性的標準方法 CAN/ ULC-S104-10, 標準方法門組件防火測試 CAN/ ULC-S107-10, 標準方法屋頂覆蓋物的防火測試 CAN/ULC-S303-M91(R1999), 標準方法為局部防盜報警裝置和系統 13

14 IEC(International Electrotechnical Commission) 國際電工協會, 在 1906 年由一群科學家 工程師 工業界的代表出席的一項國際性會議, 共商電器產品的發展與相關問題 IEC 的宗旨是通過其成員, 促進電氣化 電子工程領域的標準化和有關方面的國際合作, 例如根據標準進行合格評定的工作, 電氣 電子和相關技術方面的合作等 14

15 CSA 是加拿大標準協會 (Canadian Standards Association) 的簡稱 它成立於 1919 年, 是加拿大首家專為制定工業標準的非盈利性機構 在北美市場上銷售的電子 電器等產品都需要取得安全方面的認證 15

16 CE 是歐洲統一 (CONFORMITE EUROPEENNE) 的縮寫, 同時也是歐洲的標準 CE 標誌的商品表示其符合安全 衛生 環保和消費者保護等一系列歐洲指令所要表達的要求 歐洲經濟區指的是 ( 歐洲聯盟 歐洲自由貿易協會成員國, 瑞士除外 ) 市場上銷售的商品中 CE 標誌的接受對像為歐共體成員國負責實行市場產品安全控制的國家監管當局, 而非顧客, 當一個產品已加附 CE 標誌時, 成員國負責銷售安全監督的當局應假定其符合指令主要要求, 可在歐共體市場自由流通 16

17 DIN 是 (Deutsches Institut für Normung e.v.) 的縮寫 德國標準協會 (DIN) 是德國的標準主管機關, 成立於 1917 年, 從 1975 年起, 德國政府就把 DIN 作為國家標準體系, 在國際和歐洲範圍內代表德國的利益 DIN 根據製造工業 消費者組織 商業 貿易業 服務行業 科學界 技術審查員和政府代表們所組成的論壇, 來制定特定領域的標準化要求, 並最終形成德國標準 17

18 JIS (Japanese Industrial Standards), 是日本的工業標準規範, 標準是由 JISC(Japanese Industrial Standards Committee) 日本工業標準委員會所制定, 並且經由 JSA(Japanese Standards Association) 所發布 規範範圍大約有十九項工業, 以下是大約列舉幾項 城市工程與建築物 機械工程 電子與電子工程 汽車工程 火車工程 18

19 PSE(Product Safety of Electrical Appliance & Materials) 認證 ( 在日本稱之為 適合性檢查 ) 是日本電氣用品的強制性市場准入制度, 是日本 電氣用品安全法 中規定的一項重要內容 19

20 ANSI(American National Standards Institute) 美國國家標準協會, 成立於 1918 年, 由五個工呈社團和三個美國政府機構共同創建 ANSI 並不是建立美國國家標準, 而是對開發特定標準感到興趣的成員之間, 盡力促進彼此的一致性 例如 ANSI/EIA/TIA-568 等 20

21 EIA(Electrical Industries Association) 成立於 1924 年, 現發展為美國及海外電子製造商的組織, 根據特定產品和市場設置專門部門, 並且訂定標準, 例如 ANSI/TIA/EIA-568 商業建築通信佈線標準 21

22 TIA(Telecommunications Industry Association) 是由 1100 的貿易組織所組成, 這些組織遍及全世界, 這些會員生產以及銷售通信產品, 在 1988 年美國通信供應商協會與 EIA 合併成為現在的 TIA 組織 22

23 IPC(International Personnel Certification Association) 國際認證人員協會 IPC 的宗旨是通過在世界範圍內統一認證人員的培訓及認證 ( 註冊 ) 制度 統一審核員培訓課程的批准, 以保證人員認證工作的水平 促進相互承認人員認證的結果 促進管理體系 產品等認證結果的國際互認 對於線材加工業品質規範有 IPC-A-620/WHMA MIT IPC 主任培訓師 對於認證有 CIS Certificated IPC Specialist 認證操作員, CIT Certificated IPC Trainer 認證培訓員 23

24 MIL(Military Specification and Standard) 美國軍方組織, 專門訂定軍方採購以及檢驗標準, 例如 MIL-STD-1916 抽驗標準 24

25 VDE 的全稱是 Prufstelle Testing and Certification Institute, 意即德國電氣工程師協會, 這協會成立於 1920 年, 作為一個國際認可的電子電器及其零部件安全測試及出證機構 VDE 標誌, 適用於依據設備安全法規 (GSG) 的器具, 如醫療器械, 電氣零部件及布線附件 VDE 電纜標誌, 適用於電纜 絕緣軟線以及導管線管 25

26 ICEA(Insulated Cable Engineers Asociation) 絕緣電纜工程師協會, 成立於 1925 年由美國主要電纜廠商發起, 這組織讓工程師會員之技術專家建立最新電纜設計 材料和性能相關的標準文件 26

27 國名縮寫英文名稱中文名稱 美國 加拿大 ANSI American National Standard Institute 美國國家標準協會 ASTM American Society for Testing and Material 美國材料實驗學會 EIA Electronic Industries Association 美國電子工業協會 FCC Federal Communication Commission 美國聯邦通信委員會 ICEA Insulated Cable Engineer s Association, Inc. 美國絕元電纜工程師協會 IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers 美國電器與電子工程師協會 MIL Military Specification and Standard 美國軍用標準 NEC National Electrical Code 美國國家電器工程規章 NEMA National Electrical Manufactures Association 美國全國電子製造業協會 NEPA National Fire Protection Association 美國消防協會 UL Underwriter's Laboratories 美國保險商實驗室 TIA Telecommunications Industries Association 美國電信工業協會 CSA Canadian Standard Associations 加拿大標準協會 CEC Canadian Electrical Code 加拿大電氣工程規章 27

28 國名縮寫英文名稱中文名稱 德國 DIN Deutshe Normen 德國標準協會 VDE Verband Deutsher Elecctrotechniker 德國電氣工程師協會 英國 BS British Standards 英國標準協會 法國 NF Norme Francaise 法國標準協會 歐洲 CE CENELEC International Commission of Rules for the Approval of Electrical Equipment Comitee Europen de Normalisation Electrotechnique EN Europa Nor(European Standard) 歐洲標準 電氣設備核准規則國際委員會 歐洲電氣標準化委員會標準 澳洲 AS Australian Standard 澳洲標準 28

29 國名縮寫英文名稱中文名稱 日本 JIS Japanese Industrial Standard 日本工業標準協會 JCS Japanese Cable Manufacturer s Standard 日本電線工業會標準 國際標準 IEC International Electrotechinical Commission 國際電工技術委員會 ISO International Organization for Standard 國際標準化組織 29

30 新呈工業 德國汽車線束產品標準 DIN 德國國家標準 FLY FLRY FLYW VW 大眾公司標準 FLRY FLR6Y FLR7Y FLR13Y FLR31Y 等 日本汽車線束產品標準 JIS C3406 汽車用薄壁絕緣低壓電纜 AV 型日本汽車工程學會標準 JASO D611 汽車用薄壁絕緣低壓電纜 AVS AVSS CAVS JASO D608 汽車用耐熱低壓電纜 AVX AEX 義大利汽車線束產品標準 FIAT 91107/13 T2-105 型電線 FIAT 91107/15 T3-125 型電線 T2-105 PVC 絕緣低壓電線 T3-125 PP 絕緣低壓電線 美國標準線束電線 美國汽車工程師學會標準 (SAE) SAE 1127 電池電纜 SAE 1128 低壓初級電纜 GXL TWP TXL GPT HDT STS HTS SXL TWE GTE HTE SAE 1678 低壓薄壁初級電纜 MS-8288 電纜 - 初級 - 薄壁交聯聚乙烯絕緣 MS-7889 薄熱塑 (PVC) 絕緣初級線纜 MS-5919 薄壁交聯聚乙烯絕緣初級電纜 ISO 6722 國際標準化組織標準 國家線束標準 JB 8734 國家機械部標準 RVVPRVV GB/T 2951 電纜絕緣和護套材料通用試驗方法 JB/T8139QVR QVR-105 QVVR OC/T 道路車輛用薄壁絕緣低壓電線 30

31 基本線材的結構分為以下四種 導體 絕緣體 遮蔽 填充材料 31

32 1. 硬銅線 : 經伸線冷加工而成, 具有較高的抗張強度, 適用於架空輸電線 配電線及建築線之導體 2. 軟銅線 : 硬銅線加熱去除冷卻加工所產生之殘餘應力而成, 富柔軟性及彎曲性, 並具有較高之導電率, 用以製造通信及電力線纜之導體 電氣機械及各種家用電器之導線 3. 半硬銅線 : 抗張強度介於硬銅線與軟銅線之間, 用於架空線之綁線及收音機之配線 32

33 4. 鍍錫銅線 (Tinned Copper Wire): 銅線表面鍍錫以增加焊接性及保護銅導體於 PVC 或橡膠絕緣押出時不受侵蝕, 並防止橡膠絕緣之老化 先鍍後絞再鍍 : 鍍錫銅線絞合后再鍍錫, 此導體常用於電子連接線 先絞後鍍 : 將未鍍之銅線絞合后再加以鍍錫的銅線 5. 平角銅線 : 斷面為正方形或長方形之銅線, 為製造大型變壓器或大型馬達等感應線圈之材料, 大都使用在配電盤設施上 33

34 6. 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, 不會受氧脆化, 用以制真空管內之導線 半導體零件導線及極細線等 最高等級無氧銅為 6N, % 7. 漆包線 : 銅線軟化後, 表面塗以絕緣漆, 經加熱烤幹而成, 一般分為天然樹脂及合成樹脂漆包線 8. 銅箔絲線 (Tinsel Wire): 以扁平且極薄之銅絲捲繞於纖維絲上的導體 34

35 9. 合金銅 : 由銅和其它導體金屬組成, 如銅鎳合金等, 用於特殊用途線 由於銅和銅包鋼的抗疲勞度都十分有限, 因此為了克服這一缺陷目前已經開發幾種具有較高的引伸性能及彎曲壽命的合金材料主要包括以下幾種 : 鎘銅 鉻銅 鎘鉻等.. 35

36 11. 銅包鋼 : 在實際的應用中銅包鋼多使用於高頻領域, 這是因為所使用的導體為鋼其導體阻抗大大高於銅材, 在低頻時其信號能量將產生極大的衰減而高頻則由於集膚效應的影響信號主要在鍍層金屬銅中進行傳輸, 其信號能量的漏失會比較低 一般用於同軸線作信號的傳輸 ( 如電視機與 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度, 在高山地帶, 跨越河流等須長距離時作為架空線用, 依其銅厚度, 一般分導電率 21% 30% 40% 等 在這裡導電率的數值是由銅包鋼的導電能力與相同截面積的軟銅相比而得出的數值 36

37 12. 鋁 導電性 : 鋁的導電性僅次於銀 銅 金位居第四位, 導電性能以體積來計算約為銅的 60%~65%, 以重量來計算約為 200% 導熱性良好 密度約為銅的三分之一 耐腐蝕性良好 鋁在空氣中與氧反應, 很快形成一層幟密的氧化鋁, 阻絕空氣與鋁接觸 塑好, 很容易加工成為各種形狀 資源豐富, 價格便宜 抗拉力強度低 因此在在需要較低質量的領域 ( 如為航空相關的設備 ) 雖然鋁的導電性較低, 但它仍有一些應用, 這主要在 CATV 及電話設備上的使用 但在普通的 Cable 領域一般已經較少使用鋁這種金屬了 37

38 鍍錫銅 (TA) 裸銅 (BA) 先絞後鍍銅 (TC) 銅包鋼 (CCS) 鍍銀線 (SA) 鍍銀銅包鋼 (SCCS) 38

39 線材導體分為三種 導體 : 電阻率在 10 2 Ω mm 2 /m 以下 半導體 : 電阻率為 10 3 ~10 8 Ω mm 2 /m 絕緣體 : 電阻率為 10 8 Ω mm 2 /m 以上 名稱符號比重 (g/cm 3 ) 導電常數 % 備註 金 Au 不氧化 價格昂貴 銀 Ag 導電性最優 價格昂貴 銅 Cu 導電性次優 價格普及 鋼 ( 鐵 ) Fe 導電性不良 抗張好 鋁 Al 重量輕 39

40 導電性 : 銀 > 銅 > 金 > 鋁 導熱性 : 銀 > 銅 > 金 > 鋁 抗氧化性 : 金 > 銀 > 銅 > 鋁 比重 : 金 (19.32) > 銀 (10.49) > 銅 (8.96) > 鋁 (2.7) ( 鋁氧化會形成氧化鋁保護模, 內層不會持續氧化 ) 註 : 以上不考慮奈米化特質 通常合金材質會改善機械強度, 但是會降低導熱 / 電性 40

41 1. 導體電阻 : 除 TPT TS 和 TST 等錫芯電線外,UL 不要求測量電線電纜產品的導體電阻 導電電阻計算公式 :R=ρ* L/A ρ 稱為導體之電阻係數, 其單位為 ohm 以 示之,L 為長度 (m), A 為截面積 ( m2 ) 導體在溫度不同時會有不同的阻抗, 一般常以 20 或 25 時為標準, 溫度愈高, 阻抗會愈大 2. 導電率 : 以 20 時長度 1M, 截面積為 1mm 2 之標準軟銅線之電阻 1/58ohm( ohm) 為基準, 稱為 100% 導電率, 也就是銅的導電率 電阻愈大, 則導電率愈低, 兩者成反比例 41

42 3. 線徑 : 國際上有分為 BWG,AWG,SWG,mmG 四種 通常電線電纜的線徑都是偶數 AWG, 如 18AWG 16AWG 等, 奇數 AWG 電線屬於特殊例外 絞合的線徑計算公式如下 ( 方法 2 比較適合束絞方式導體絞合外徑計算 ): 方法 1: 方法 2: D--- 絞合後絞合導體外徑 N--- 導體根數 d---- 單根導體的直徑 42

43 目前無法顯示此圖像 新呈工業 AWG Diameter Diameter Square Resistance (mm) (in) (mm 2 ) (ohm/1000m) (2/0) (3/0) (4/0) neeringtoolbox.c om/wiregaugesd_419.html 43

44 4. 決定導體截面積的方法有二種 : A. 測量每一根絞合芯線截面積之和, 測量時至少要取 7 根芯線直徑的平均值作為平均芯線直徑 以 Mils 計算 : 導體截面積 CMA=nd 2 (CMA:Circular Mil Area) 以毫米計算 : 導體 =0.7854*nd 2 n 為導體結構中芯線的根數 d 為芯線直徑 : 根據 UL1581 第 200 節, 每根芯線直徑須使用精度達到 0.01 mm (0.001 英寸 ), 兩個端面都是平面的千分尺進行測量 B. 秤重法, 見 UL1581 第 210 節 測量過程中發現測量值小於要求值 (UL1581,Table20.1), 可用兩種方法中的另一種加以證實 ( 注 :DC 電阻測量法不能用來作為測量 CMA 的最終判斷標準 ) 44

45 5. 耐彎折性 : 單線之一端固定, 另一端加上重量使垂直向下, 然後來回 180 地彎折, 直至線斷為止, 彎折次數愈多, 表示耐彎折性愈強 6. 拉斷力 (Breaking Load): 抗張試驗時, 施於試樣而使其斷裂之最大負荷重量或力 7. 抗張強度 (Tensile Strength): 抗張試驗時, 使得試樣斷裂, 單位面積承受的拉斷力 7. 伸長率 (Elongation): 於規定之標準距離, 試樣經伸長至斷裂後所增加之長度與原來長度之比率 45

46 根據不同要求有不同電鍍層, 不同電鍍層有不同應用範圍 說明錫 99.9 說明銀 說明鎳 99.9 說明 金 密度 7.29 g/cm 3 密度 10.5 g/cm 3 密度 8.9 g/cm 3 密度 融點 232 融點 960 融點 1450 融點 232 利於焊接 有效防腐蝕氧化 高導電率 ( 集膚效應 ), 主要應用于高柔韌性電線方面 耐高溫 新呈工業 防腐蝕氧化與耐高溫 利於焊接 有效防腐蝕氧化 46

47 各種不同導體的電阻係數 ( 電阻率 ) m R = R 0 (1+a t ) R 0 為 0 時的電阻係數 t 為溫度係數 a 為環境溫度 例如 : 銅在 20 的電阻係數, 所以計算公式 ( ) = 導體 0 時係數溫度係數 銀 銅 金 鋁 鎢 錫

48 大多數家庭所使用的實心銅電線直徑為 1.63mm, 求出此種直徑的實心銅電線 50 m 的電阻值 ( 銅的電阻係數為 ) 詳解 :R = ( R = )

49 有一長 10cm 之導體, 其電阻值為 20, 若將其拉長, 使此導體之長度為 40cm, 則此導體之電阻可能為? ' R= R ( ) 2 40 = 20 ( ) 2 =

50 1. 計算線材從傳輸端到接收端的 兩倍長度 2. 決定線材所能承載的電流量 3. 對比上一頁表格找出真正的 AWG 注意 : 在 12V 的環境之下線徑大小被要求小於 3% 的電壓降 如果電壓降要求很大是可以把線徑大小加大 在主幹線 (Feeder) 電壓降是 3%, 這電壓降是 NEC (FPN No. 4) 標準中規範的 在分路 (Branch Circuits) 中的電壓降則可以容許到 5% amps-wire-gauge-d_730.html 50

51 Length (feet) American Wire Gauge (AWG) Current (amps) / /0 1/ /0 2/0 2/ /0 2/0 2/0 3/ /0 2/0 3/0 3/ /0 2/0 3/0 3/0 4/0 Note! Failure to use an adequate size may result in fire. Always secure a wire with a fuse. In an electrical systems the conductors should not be sized with voltage drops exceeding 3%. For a 12V system the maximum voltage drop should be less than 12 (V) x 3% = 0.36 (V). 51

52 一相系統中, 公式如下 : 導體電阻值 安陪 長度 線材可允許的電壓降 三相系統中, 公式如下 : 線材 導體電阻值 安陪 長度 可允許的電壓降 52

53 請計算導體 7/36AWG = 7/0.127mm (36AWG Solid = mm) 是屬於什麼規格的 解 :n = 7 d = 0.127*39.37mil A = *n*d2 = 7*(0.127*39.37)*2 = cmil 對照表 UL758 導體規格標準可知, 它屬於 28AWG 的導體 53

54 絞銅導體的絞距在 UL758 裡也有相應的標準, 根據絞銅導體的規格大小, 規定了它們的最大絞距, 具體如下表 : 絞銅導體的最大絞距檢驗標準 新呈工業 規格尺寸 (AWG) 英寸 (Inches) 毫米 (mm) 28 或更高規格

55 線材外被又稱為絕緣體 (Insulation), 主要功能為阻絕外界與導體所傳導之電力與訊號, 特性上絕緣電阻較高, 較低電容值等 絕緣外被的選用除了考慮到線材使用環境外, 還必須符合安規的規範 一般外被會考慮到就是材質 厚度 大小 結構與形狀 在台灣最常使用的線材皆是以 UL 安規作考量 55

56 PVC( 聚氯乙烯 ) SR-PVC( 半硬質 PVC) PE(Polyethylene 聚乙烯 ) PP(Poly Propylene 聚丙烯 ) TPE 多元酯高彈性塑膠 TEFLON( 鐵弗龍 ) 也就是 PTFE ( 聚四氟乙烯 ) 高分子塑膠材料 TPS 親油性 ( 耐水 ) TPO 親油性 ( 耐水 ) TPR 親水性 ( 耐油 ) TPU 親水性 ( 耐油 ) TPA 親水性 ( 耐油 ) 56

57 對於線材來講 PVC 是最好的外被絕緣體, 高介電常數它是顯示出高電容能力和低衰減的特性, 成本低, 加工性佳, 優良的電氣及物理特性, 且耐燃, 耐藥品, 耐油等優點常用於電壓 600 V 以下一般電器設備之電路配線, 是現在最多使用的的線材外被, 但是彈性較差這使它不能很好的應用到彈性線材中 溫度範圍介於 -20 ~80 ( 未氯化 ), 氯化後可以達到 -45 ~100, 優異的耐燃性與耐磨性分子結構, 還不易被有機溶劑及酸鹼所腐蝕, 不過在低溫環境下較脆弱, 所以應用上盡量不選擇這樣的線材 除此 PVC 無臭無味無毒, 常使用在食品及醫療上 一般電子線材例如 :UL1007,UL1015 等 57

58 塑膠的硬度通常以 ROCKWELL 洛式硬度及 SHORE 蕭式硬度兩種方式來表示 SHORE A: 常用來測定較軟之塑膠, 例如 TPE 等彈性體或橡膠 SHORE D: 用來測定較硬之塑膠, 例如一般泛用塑膠及部分工程塑膠 ROCKWELL : 通常測定高性能工程塑膠或較硬之工程塑膠 國際上常以 SHORE A 表示之, 而國內軟硬度常以 P% 表示 例如 :50kg 之 PVC 料, 可塑劑 40kg 時 ( 總重 90Kg) 是以 80P 表示 ;50gPVC 料, 可塑劑 55kg 時 ( 總重 105Kg) 是以 110P 表示, 可塑劑愈多 P 數愈大,PVC 膠粒愈軟 ; 然而蕭氏硬度 (SHORE A) 度數愈大,PVC 膠粒愈硬 58

59 PVC 硬度對照表 (SHORE DUROMETERS) A C D P SHORE A (S C)

60 60 新呈工業

61 ROCKWELL 與 SHORE 是無法直接換算的, 只能算出大約值 以下是 P% 數與 SHORE A 的換算 新呈工業 P 數 100P 96P 90P 88P 84P 80P SHORE A 59±2 61±2 64±2 66±2 68±2 70±2 P 數 76P 72P 68P 65P 63P 60P SHORE A 72±2 74±2 76±2 77±2 78±2 80±2 P 數 56P 52P 48P 45P 42P 40P SHORE A 83±2 85±2 87±2 88±2 89±2 90±2 P 數 38P 35P 32P 30P 28P 25P SHORE A 91±2 93±2 95±2 96±2 97±2 99±2 61

62 半硬質 PVC 是一種耐磨性的 PVC, 對於 30Awg~ 16Awg 的導體, 多製程 UL V 的線材 例如 : 電子線 UL

63 XL-PVC 又稱為照射 PVC, 製造過程中加入一項製程,X-Ray, 使其高分子做交連達到耐溫 耐磨與增韌的功能 例如 : 照射電子線 UL

64 熱塑性 PE 因為電氣特性良好, 多使用在於銅軸電纜與需要較低電容耦合的線材上 溫度介於 -65 ~80 之間, 但是 PE 是可燃的, 所以在使用上要特別小心, 可以加入一些阻燃劑, 當然這會使介電常數有細微增高, 並且會令能量的衰減加大 64

65 發泡 PE 可以使介電常數降低至接近 1.5, 對於那些需要傳輸速度非常高的 Cable 來說, 這是一種非常理想的材料 PE 一但發泡之後抗張強度及引伸率 耐壓強度都會降低原來特性, 但是即使降低之後它們的值也依然可以接受 最常用在同軸電纜 (75Ω 50 Ω ) 色差訊號線與 RCA 連接器相關之線材上 65

66 在低溫下,PU 依然十分柔軟並且具有較高的抗張強度和彎曲壽命 PU 具有良好耐水性 耐化學腐蝕 耐磨性, 同時也有良好的耐撕裂性 由於增塑劑能夠發生移型從而汙染其他的化合物, 另外使用增塑劑的材料老化後材質會變脆, 因此在 PU 中應不再使用增塑劑 PU 也是易燃材料, 但是我們也可以添加阻燃劑使材料不易燃燒 當然這會引起它抗張強度的降低 最常拿來作為彈弓線材 66

67 Class I 產品內部連線用線 (Internal Use) 絕緣厚度並無限制, 外被可有可無 Class II 產品外部連線用線 (External Use) 絕緣厚度並無限制, 外被厚度應至少 0.38mm 以上, 並依內逕大小遞增 Group A 不承受機械磨損 Where not subjected to mechanical abuse.( 電子類產品用線 ) Group B 承受機械磨損 Where may be subjected to mechanical abuse.( 電機類產品用線 ) 67

68 CM : Communications Cables 通訊用線 MP:Multipurpose Cables 多用途電線 CL2/CL3:Class 2 & Class 3 與 Class I & Class II 不同意義, 指的是遙控 信號與電力線材 CATV : Community Antenna Television 共用天線電視 68

69 W: 潮態環境使用產品符合額定潮濕溫度測試, 必須加印 W90, 表示可用於潮濕溫度 90 之場所 O: 防油 (Oil-Test) F: 防燃料油 (Fuel-Test) 產品符合 oil-test 或 fuel-test, 則必須加印 O 或 F 69

70 燃燒等級 ( 表面印字 ) 測試項目標準章節測試對象 FT1 VW-1 AWM 最低要求 UL62 最低要求 /FT2 CL2P,CL3P, UL910 CMP Vertical Flame Test 垂直火焰測試 Vertical-Specimen Flame Test Horizontal-Specimen Appliance-Wire Flame Test 水平樣本設備電纜燃燒測試 Horizontal-Specimen Flame Test UL1581 (1060) UL1581 (1080) UL1581 (1090) UL1581 (1100) UL1581 (1160) 新呈工業 UL62: 護套 ( 外被 ), 不包括導線 UL758:AWM 線 Class II 級 UL62: 護套 導線 地線同時滿足 FT1 要求 UL758:AWM 線 Class I 線 UL62:CXTW 等單芯線, 電線完成品外被 UL13 70

71 燃燒等級 ( 表面印字 ) 測試項目標準章節測試對象 CL2,CL3, Vertical Tray Flame Test FLTC 新呈工業 UL1581 (1160) UL13 CMR CM UL1666 UL444 VW-1 VW-1 Flame Test UL1581 (1080) VW-1S VW-1 Flame Test UL1581 (1080) VW-1SC VW-1 Flame Test UL1581 (1080) UL758: 完成品外被 UL758: 絕緣芯線 UL758: 絕緣芯線和完成外被分別試驗 71

72 VW-1 等系列是 UL 的規範,FT-1 等系列是 CSA 的規範 VW-1 垂直燃燒測試 : 單根電纜的垂直燃燒, 火焰高度 125mm, 熱功率 500W, 燃燒 15 秒, 間歇 15 秒後, 熄滅火焰, 繼續燃燒 15 秒, 如此 5 次, 通過為合格, 若間歇 15 秒後不能熄滅, 則停止點燃, 續燃時間不超過 60 秒為合格 在樣品頂部放試紙, 火焰不可燒燬試紙, 樣品底部放棉花, 焰滴不可以引燃棉花 FT1 也是垂直燃燒, 與 VW-1 的唯一區別是, 樣品的底部不用放棉花, 也就是對焰滴不做要求 72

73 FT1 垂直燃燒測試..火焰在 5 次 15 秒的燃燒後, 續燃不得超過 60 秒, 且火焰指示紙燃燒面積不可超過 25% FT2 水平燃燒測試..續燃長度不可超過 100mm FT3 垂直燃燒測試 : 燃燒物滴落測試 ( 不能點燃新聞用紙 ) FT4 垂直燃燒測試 : Cable Trays 燃燒測試, 延燃長度不可超過 1.5m 73

74 FT5: 耐燃測試, 通常使用於地下作業攜帶式 CABLE FT6: 水平燃燒和煙熏測試 例如 : CSA AWM I A 90 C 300 V FT1 表示 AWM 電子線, 內部使用, 不承受機械損壞, 耐溫 90 C, 額定電壓 :300 V, 燃燒等級為 FT-1 74

75 94V-0 和 94V-1,94HB 的區別 : 94V-0 和 94V-1, 燃燒時均為阻燃, 前者為垂直式燃燒, 在著火點離開後, 立即熄滅, 後者為水平式燃燒, 在著火點離開後, 不會立即熄滅, 而會持續一段時間 所以一般來說 94V-0 比 94V-1 的耐燃等級來得好 94HB 為不阻燃 UL94-V 系列就很簡單了,UL VW-1 燃燒等級是用在建築及運輸業所用材料的阻燃等級的 ( 其中大致有 5 個分類 ) M0: 不能燃燒的 M1: 不易燃燒的 M2: 難以燃燒的 M4: 易燃的 M5: 非常易燃的 75

76 一些電氣小配件可以通過灼熱線試驗來為其分類 : M0: 於 960 的溫度下通過灼熱線測試並於 5s 內熄滅 M2: 於 850 的溫度下通過灼熱線測試並於 5s 內熄滅 M3: 於 750 的溫度下通過灼熱線測試並於 5s 內熄滅 測試只適用於法國, 標準為 NF P ("M Classification for Construction and Transportation NF P ) 測試描述 : 測試所得結果是用來作為把產品分類於指定測試程式的一個指標, 對堅固的材料必須採用以下的試驗 : NF P 應用於平板 ( 長 300X 寬 400mmX 厚 e= 零件厚度 ) NF P 應用於平板 ( 長 70X 寬 70mmX 厚 e= 零件厚度 ) 76

77 無外被電線材料 (Non-sheathed Cable for Internal Wiring) UL / cul IEC CE, D-Mark, Nordic 電線線型 AWM style IEC 06 H05V2-K 導體尺寸 AWG (0.5~1 mm 2 ) 0.5~1 mm 2 0.5~1 mm 2 額定電壓 300V 300 / 500 V 300 / 500V 額定溫度 80 C 70 C 90 C 測試電壓 AC3000V, 1 min AC2000V, 5 min AC2000V, 15min 阻燃性 VW-1, FT1 IEC IEC 適用標準 UL 758, CSA-C22.2 No. 210 IEC HD

78 聚氯乙烯扁電線 (PVC Sheathed Flat Cord) UL / cul IEC CE, D-Mark, Nordic 電線線型 NISPT IEC 53 H05VVH2-F 導體尺寸 18, 16 AWG (0.824 mm 2, 1.31 mm 2 ) 0.75~1 mm mm 2 額定電壓 300V 300 / 500V 300 / 500V 額定溫度 60 C, 75 C, 90 C, 105 C 70 C 70 C 測試電壓 AC1500V, 1 min AC2500V, 5 min AC2500V, 15min 阻燃性 VW-1, FT1 IEC IEC 適用標準 UL 62, CSA-C22.2 No. 49 IEC HD

79 無外被電線材料 (Non-sheathed Cable for Internal Wiring) UL / cul IEC CE, D-Mark, Nordic 電線線型 AWM style IEC 02 H07V2-K 導體尺寸 16~10 AWG (1.5~6 mm 2 ) 1.5~240 mm 2 1.5~35 mm 2 額定電壓 600V 450 / 750 V 450/750V 額定溫度 105 C 70 C 90 C 測試電壓 AC3000V, 1 min AC2500V, 5 min AC2500V, 15min 阻燃性 VW-1, FT1 IEC IEC 適用標準 UL 758, CSA-C22.2 No. 210 IEC HD

80 聚氯乙烯圓電線 (PVC Sheathed Circular Cord) UL / cul IEC CE, D-Mark, Nordic 電線線型 SJT 227 IEC 53 H05VV-F 導體尺寸 18~10 AWG (0.824~1.31 mm 2 ) 0.75~2.5 mm ~4 mm 2 額定電壓 300V 300 / 500V 300 / 500V 額定溫度 60 C, 75 C, 90 C, 105 C 70 C 70 C 測試電壓 AC1500V, 1 min AC2500V, 5 min AC2500V, 15min 阻燃性 VW-1, FT1 IEC IEC 適用標準 UL 62, IEC HD 21.5 CSA-C22.2 No

81 CMR (communications riser cable) CMP (communications plenum cable) CMG (communications cable for other than plenum and riser uses) CM (communications cable for other than plenum and riser uses) CMG (communications cable for other than plenum and riser uses) CMX (communications cable for limited use) 81

82 UL 列明的任何電纜經過測試驗證若符合某種防火等級, 可在電纜印上 UL 識別字 防火等級和批准編號 CMP-CSA FT7 or NFPA 262(UL910) CMR-UL1666 CMG-CSA FT4 CM-UL1685(UL1581, Sec. 1160) Vertical-Tray CMX-UL1581, Sec. 1080(VW-1) CMH-CSA FT1 82

83 增壓級 -CMP 級 ( 送風燃燒測試 / 斯泰鈉風道實驗 Plenum Flame Test/Steiner Tunnel Test) 這是 UL 防火標準中要求最高的電纜 (Plenum Cable), 適用安全標準為 UL910, 實驗規定在裝置的水平風道上敷設多條試樣, 用 87.9KW 煤氣本生燈 (300, 000BTU/Hr) 燃燒 20 分鐘 合格標準為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端 5 英尺以外 光密度的峰值最大為 0.5, 平均密度值最大為 0.15 這種 CMP 電纜通常安裝在通風管道或空氣處理設備使用的空氣回流增壓系統中, 被加拿大和美國所認可採用 符合 UL910 標準的 FEP/PLENUM 材料, 阻燃性能要比符合 IEC 及 IEC 標準的低煙無鹵材料的阻燃性能好, 燃燒起來煙的濃度低 83

84 幹線級 -CMR 級 ( 直立燃燒測試 Riser Flame Test) 這是 UL 標準中商用級電纜 (Riser Cable), 適用安全標準為 UL1666 實驗規定在模擬直立軸上敷設多條試樣, 用規定的 154.5KW 煤氣本生燈 (527,500BTU/Hr)30 分鐘 合格標準為火焰不可蔓延到 12 英尺高的房間的上部 幹線級電纜沒有煙霧濃度規範, 一般用於樓層垂直和水平布線使用 84

85 商用級 -CM 級 ( 垂直燃燒測試 Vertical Tray Flame Test) 這是 UL 標準中商用級電纜 (General Purpose Cable), 適用安全標準為 UL1581 實驗規定在垂直 8 英尺高的支架上敷設多條試樣, 用規定的 20KW 帶狀噴燈燃燒 (70,000BTU/Hr) 20 分鐘 合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端並自行熄滅 UL1581 和 IEC C 類似, 只是敷設電纜根數不同 商用級電纜沒有煙霧濃度規範, 一般僅應用於同一樓層的水平走線, 不應用於樓層的垂直布線上 85

86 通用級 -CMG 級 ( 垂直燃燒測試 Vertical Tray Flame Test) 這是 UL 標準中通用級電纜 (General Purpose Cable), 適用安全標準為 UL1581 商用級和通用級的測試條件類似, 同為加拿大和美國認可使用 通用級電纜沒有煙霧濃度規範, 一般僅應用於同一樓層的水平走線, 不應用於樓層的垂直布線上 86

87 家居級 -CMX 級 ( 垂直燃燒測試 Vertical Wire Flame Test) 這是 UL 標準中家居級電纜 (Restricted Cable), 適用安全標準為 UL1581,VW-1 實驗規定試樣保持垂直, 用試驗用的噴燈燃燒 (30, 000 TU/Hr)15 秒鐘, 然後停止 15 秒鐘, 反覆 5 次 合格標準為余火焰不可超過 60 秒鐘, 試樣不可燒損 25% 以上, 墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃 UL1581-VW-1 和 IEC 類似, 只是燃燒的時間不同 這種等級也沒有煙霧或毒性規範, 僅用於敷設單條電纜的家庭或小型辦公室系統中 這類電纜不應成捆敷設使用, 必須套管 煙密度 鹵素含量和毒性等級 87

88 SPT:Service Parallel Thermoplastic( 服務性平行的熱塑性塑料 ) HPN:Heater Parallel Neoprene( 加熱器平行的橡膠 ) S:Service 服務性 (SO, SOW, ST, STW) O Oil 油性 W Wet 濕 T Thermoplastic 熱塑性塑料 SJ:Service Junior 小型服務性 (SJO, SJOW, SJT, SJTW) O Oil 油性 W Wet 濕 T Thermoplastic 熱塑性塑料 SV:Service Vacuum Cleaner 吸塵器 (SVT, SVO) O Oil 油性 T Thermoplastic 熱塑性塑料 88

89 UL Subject 62 Flexible Cord and Fixture Wire 實際上規範電源線, 線材是可以彎曲, 以不超過 600V 為主 UL Subject 758 Appliance Wiring Material 也就一般我們熟悉的線材 AWM 等, 此規範制定裝置配線 UL Subject 1581 Reference Standard for electrical Wires Cables and Flexible Cords 此標準涵蓋 UL62 UL44 UL83 UL854 等線材的取樣方法 溫度處理 測量與計算方法的參考 UL Subject 444 Communications Cables 通訊線, 用於測試多導線 有護套的電纜 單芯或多芯銅軸電纜 光纖 89

90 UL 公司根據各種類型的 AWM 的導體是單芯帶是多芯, 絕緣 護套或覆蓋層是熱固性材料還是熱塑性材料, 將 AWM 劃分為 5 個部分, 編號從 1 到 5 90

91 1XXX: 單芯 單芯絞線結構熱塑絕緣電線例如 XXX: 多芯護套結構例如 2468,2464, 等 3XXX: 單芯, 熱固性絕緣電線 例如 : XXX: 多芯, 護套結構, 熱固性絕緣電纜 5XXX: 單導體或多導體特殊項目電線 91

92 UL Style Page 上面的資料包含種類編號 綜合標題 額定溫度 額定電壓 絕緣材料及厚度 導體線規和材料 遮蔽 ( 如果使用的話 ) 特殊燃燒要求 多芯種類 (Style) 的成纜結構 覆蓋層和 / 或外被的材料和厚度 以及允許使用範圍的陳述 此文件制定 UL Style 的線材標準, 可以在以下網址查詢到 92

93 Rating: 電壓值, 溫度值 如果是空行, 表示溫度值為 60, 電壓值需經過完成品 UL 工程師進一步評價, 但這並不表示適用於多種低電壓要求 Conductor: 導體線徑 導體絞合結構等 Insulation: 指明絕緣材質或絕緣等級 絕緣厚度等 Jack: 被覆材質等 Standard: 在檢查和測試時參照的 UL 標準 Instructions to Inspector:UL 檢查員必須現場核查的試驗專案 Marking: 指明 Subject 758 Section General 的可應用的線種標誌內容 項目 Use: 列明必須在 Tag 上註明的該線種的特殊用途 93

94 UNDERWRITERS LABORATORIES INC. APPLIANCE WIRING MATERIAL Subj. 758 Section 1 Page 1007 Issued: Revised: Style 1007 Polyvinyl Chloride Insulated Wire. Rating 80 C, 300 V. Conductor AWG, solid or stranded. Insulation Polyvinyl Chloride, 15 mils minimum average, 13 mils minimum at any point, 60 or 80 C in oil, if applicable. Standard Appliance Wiring Material UL 758. Instructions Detailed Examination. to UL Physical Properties, Unaged. Representative Spark Test. UL (4) Detailed Examination. Counter-Check (4) Physical Properties. Program (4) Heat Shock. (4) Cold Bend * (4) Deformation. * (12) Horizontal Flame Test. Marking General. Use Internal wiring of appliances; or where exposed to oil at a temperature not exceeding 60 C or 80 C, whichever is applicable. Tags may indicate the following: 600 V Peak - For Electronic Use Only. 94

95 規範根據 CSA C22.2 NO 電子線外徑大於 1.3mm 必須印有標準要求之印字內容 印字必須是涵蓋整卷或整軸電線, 且其是隔不得大於 1m 印字方式可使用 : 表面油墨印字 凹印 凸印 彩色螺紋或印字帶均可 印字內容必須包含商標商品 CSA 字樣或 CSA 標示 AWM Class Group 溫度等級 電壓等級 燃燒等級 Class 與 Group 字樣可以不用出現 有印 FT4 可以不用印 FT1 FT2 95

96 UL 證書查詢 在 UL File Number 文本框中輸入 UL 檔案號接著按 SEARCH 即可 例如 :E 可以查出, 這條線是詮偉所製作 96

97 按 CCN 查詢 在 UL Category Code 文本框中輸入 CCN 接著按 SEARCH 即可 ; 譬如電線 CCN 為 AVLV2, 直接輸入 AVLV2 即可 97

98 按 UL 標準號查詢 在 Standard Number 文本框中輸入對應的標準號接著按 SEARCH 即可 譬如電線標準號為 UL817, 直接輸入 UL817 即可 98

99 AWM Style Page 電子線規格查詢 這方面首先要在 UL 網站上申請一免費帳號, 才可以查詢到資料 當第一次來到這畫面可以在左邊 Register 去註冊一帳號 99

100 有了帳號後, 可以 Login 就可以發現以下畫面, 可以在畫面上點選,UL iq for AWM 的超連結 10 0

101 可以看到幾個選項, 如果要查詢 UL Style 就可以按下 Style Page 這按鈕, 然後就可以查到相關資料 10 1

102 例如要查詢 UL2464, 就可以在畫面上輸入 2464, 按下 Search, 就可以查詢到 10 2

103 10 3 新呈工業

104 資料來源 :kupfer-institut.de 網站 新呈工業

105 TYPICAL WIRE DIAMETER AREA OHMS PER OHMS PER OHMS PER USES GAUGE # in MILS. DIAMETER 100 FT. 10 FT. FOOT House Wiring , 新呈工業 , Heavy Power Wire , , Heavy Hook-up , , Std. Computer Power Cables , , Std. Hook-up , Typ. Interface Std. Hook-up Heavy.050 Ribbon Cable Std..050 Ribbon Cable Std..025 pitch Ribbon Cable / Solid Wire for Wire Wrap

106 線材的耐溫度通常顯示在成本上 每個塑膠材料都有不同老化特性, 10 6

107 一般來說防護體是來保護線材訊號不被干擾 使芯線型成圓柱狀 包護芯線不致於鬆散以及隔離地線 有些人稱為遮蔽 通常防護體有三種 麥拉 / 金屬箔 編織 纏繞 10 7

108 以單面 雙面和 100% 的全鋁箔形式包覆在線材上 透明麥拉 (Mylar): 多酯材料長相類似玻璃紙般的長條狀 鋁箔麥拉 (Al-Mylar): 一層鋁質材料鍍在透明麥拉上, 可防止干擾 雙層麥拉 : 雙面兩層都鍍有鋁質的材料, 防護效果比單一層好 其他材質 : 銅箔麥拉 PE 帶與 PP 帶 包覆方式 : 通常有三種 ; 斜包 捲包與縱包 10 8

109 其優點在於重量輕 單價便 主要在防備電容耦合 (Capacitive Coupling), 或是減少 ESD 上是非常好的方法 缺點是彎曲的壽命不如編織與纏繞, 並且直流阻抗比較高 遮蔽率可以達到 100% 10 9

110 11 0 新呈工業

111 在線材的外被上加上一層金屬或非金屬線編織而成, 非金屬通常用於保護線材或美觀, 有人造絲 玻璃絲 尼龍絲等 銅編織 : 銅絲所做成的網狀包護在芯線或是麥拉之上, 以抗干擾與加強線材抗拉力 鋁編織 : 鋁絲所做成的網狀包護在芯線或是麥拉之上, 以阻絕干擾與加強線材抗拉力, 但是抗干擾效果沒有銅編織好 編織最高遮蔽率頂多 95%, 其韌性與耐折彎性比麥拉來得好, 但是成本較高 主要在於降低低頻的干擾, 並且具有低直流電阻 通常干擾來至於控制引擎的面板使用 一英吋內兩股編織線交叉節數有 9-10 點, 編織率在百分之 85 左右. 一英吋內. 兩股編織線交叉節數有 7-8 點, 編織率在百分之 65 左右. 11 1

112 將一多條併行導體以螺旋型方式纏繞在線材周圍 當對於柔軟度與彈性有相當的考量下, 基本上都會用纏繞作為遮蔽, 例如 :Audio Cable, 伸縮線材等 基本上防雜訊功能與編織相仿, 遮蔽率最多達到 97% 通常干擾來至於電源與螢光燈 112

113 鋁箔 - 編織 新呈工業 鋁箔 - 編織 - 鋁箔 鋁箔 - 編織 - 鋁箔 - 編織 113

114 遮蔽方法可以是多層的, 可以是鋁箔 + 編織 + 鋁箔, 更可以是鋁箔 + 編織 + 鋁箔 + 編織 當然越多防護下, 所能避免的雜訊能力越好 除了遮蔽可以防止雜訊外, 雙絞線對於串音, 也是非常好的效果, 絞距越小效果越好 鋁箔 : 防止靜電干擾, 在高頻的領域中比較好 編織 : 防止 EMI 干擾, 在低頻的領域中比較好 纏繞 : 與編織相同但是繞彎性比編織來得好多 114

115 線材填充物通常是為了讓線材外觀看得更圓與增加線材的拉力 一般填充物為綿紗 紙 PP 帶 PVC 填充條 如果要增加線材的拉力, 通常會使用綿紗或是人造纖維 115

116 資料來源 :

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121 在這裡所指的是 Wire Harness 與 Cable Assembly 所使用的電子連接器 連接主要在於連接兩次系統, 讓系統可以互相通電或是訊號 結構 端子 膠體 外殼 連接器的主要測試標準有 EIA 364 IEC MIL-STD1344A 與 UL 12 1

122 六大特性 機械特性 機械壽命 插拔力等 環境特性 振動 工作溫度 濕度 氣壓 溫度衝擊 密封 耐腐蝕性能等 電氣特性 額定電壓 額定電流 耐電壓 接觸電阻 抗干擾性能等 應用範圍 板端 線端 外接 頻率 航太 軍用 汽車 電子 外觀 大小 形狀 重量 連接方式 壓著式 焊接式 刺破式 捲曲包覆式 12 2

123 機械特性重點在於連接器插入與分離的作用力, 這將對連接器是否可靠有很大的影響, 有以下之因素 插拔力 (Insertion/Withdraw Force): 連接器對連接器 端子對端子 保持力 (Retention Force): 端子對塑膠 電線對端子 排線對連接器 使用壽命 (Durability): 插拔次數 插拔力變化 12 3

124 通常由協會制定 例如 USB IEEE 1394 HDMI DisplayPort 設計時候客戶的要求 電子連接器端子的公母插拔力通常為每顆端子應力 100g±15% 12 4

125 對於兩次電子系統間的傳導有很大的影響 接觸阻抗 (Contact Resistance): 兩導體連接後所增加的阻抗 絕緣阻抗 (Insulation Resistance): 相鄰兩導體間阻隔最大電流流通的難易程度 耐電壓 (Dielectric Withstanding Voltage): 最小電流量貫穿絕緣材料時之最大電壓 遮蔽 (Shielding): 對於 EMI 與干擾的防治 12 5

126 額定電壓又稱工作電壓, 保證電氣設備正常工作, 而絕緣材料又不被損壞所規定的電壓值, 用字母 UN 表示 在供電方面, 尤其是交流電, 制定了一系列電壓等級標準, 如 110 kv 220 kv 380 V 220 V 110 V 63 V 36 V 12 V 6.3 V 等 ; 在直流用電方面, 如 600 V 220 V 110 V 6 V 等 ; 乾電池的電壓等級有 1.5 V 3 V 9 V 等 製作電氣設備時, 根據這些電壓等級來設計設備的參數和選擇絕緣材料, 額定電壓也由此而來 12 6

127 額定電流又稱工作電流 同額定電壓一樣, 在低於額定電流情況下, 連接器一般都能正常工作 在連接器的設計過程中, 是通過對連接器的熱設計來滿足額定電流要求的, 因為在接觸對有電流流過時, 由於存在導體電阻和接觸電阻, 接觸對將會發熱 設備的溫度升高會使絕緣材料的性能下降, 甚至損壞 因此, 為了保證電氣設備安全運行, 不致因過熱而燒毀, 規定了允許溫升, 由此而規定的最大工作電流稱為額定電流, 用字母 IN 表示 12 7

128 當電流通過時發熱超過一定極限時, 將破壞連接器的絕緣和形成接觸對表面鍍層的軟化, 造成故障 因此, 要限制額定電流, 事實上要限制連接器內部的溫升不超過設計的規定值 在選擇時要注意的問題是 : 對多 Pin 連接器而言, 額定電流必須降額使用 這在大電流的場合更應引起重視, 例如 φ3.5mm Pitch, 一般規定其額定電流為 50A, 但在 5 Pins 時要降額 33% 使用, 也就是每芯的額定電流只有 38A, 芯數越多, 降額幅度越大 12 8

129 耐濕度性 (Humidity): 高常溫 高濕 耐溫度性 (Heat/Cold Resistance): 高溫 低溫 抗振動性 (Shock): 靜態 動態 耐腐蝕性 (Corrossion): 酸性 鹼性 耐老化性 (Salt Spray): 鹽霧 高溫高濕 焊接性能 (Solder Ability): 可焊性 耐焊接熱 12 9

130 板對板 (Board to Board):PCB 間加上連接器互相連接 線對板 (Wire/Cable to Board): 電線以直接或是加上連接器連接板端的連接器 線對線 (Wire to Wire): 線材利用連接器互相連接 基本上汽車 航太 醫療或是特殊環境都是以上三大類再加上更嚴格的條件限制 13 0

131 一般外觀大小可以分為 外觀 : 圓形 D Type 矩型 功能 : 旋緊方式 卡榫 磁鐵 大小取決根據端子間 Pitch 的大小 重量取決於使用的材質 13 1

132 這裡所指的連接方式為線材與端子 壓著式 (Crimp) 刺破式 (Insulation Displace) 包覆式 (Wrapped) 焊接式 (Soldering) 132

133 端子 裁斷 剝皮 壓著 外殼 13 3 新呈工業

134 連接器頭 端子 電線 電纜 連接器座 將電纜放入連接器的凹槽 將連接器壓合上, 透過 U 型端子將會刺破電纜 連接器端子部分會夾持住電纜絕緣體部分 134

135 導體 絕緣體 Pin 端子 導體 Pin 端子 135 新呈工業

136 包覆式方式可以不需要經過焊接, 就可以達到很低電阻, 並且容易組裝 136

137 1. 沖壓 (Stamping)/ 車床 (Lathe) 2. 電鍍 (Plating) 3. 成型 (Molding) 4. 裝配 (Assembly) 137

138 以物理性質方式, 將已定形的材料, 折彎成形或打孔等動作至需要的成品尺寸中 端子是沖壓機器, 利用高壓, 通過模具來完成各種動作, 而使銅帶 銅片產生塑性變形, 以製作而成 138

139 將加工物固定在一旋轉主軸上加工的工具機 通常用在圓柱型態的工件加工 一般車床配備各種專用刀具, 可完成內外圓加工 鑽孔 車螺紋 切斷車槽 端面加工 車外圓 鑽中心孔 車孔, 鉸孔 車圓錐 車成形面 滾花 盤繞彈簧等加工程序 139

140 電鍍是利用電解的原理將導電體鋪上一層金屬的方法, 主要功能是 1. 美觀, 耐用 2. 防鏽, 防磨損 3. 提高電氣特性 4. 提高潤滑性 5. 提高強度, 硬度 6. 耐熱性, 耐天候性 140

141 目前無法顯示此圖像 新呈工業 射出成型是一種由熱塑性的和熱硬化性的塑料材料部件的製造過程 材料被注入到一個被加熱的桶, 混合併且被壓迫進一個模型腔 材料可以在模型腔中冷卻和凝固成模型腔的形狀 射出成形機器有分為立式與臥式 141

142 組裝簡單的說就是把連接器的零件組合成為一個連接器 142 新呈工業

143 不燃性 : 不繼續燃燒者 難燃性 : 燃燒速度慢, 但繼續燒一段時間 自熄性 : 接觸火焰時燃燒, 但除去火焰則消火 遲燃性 : 無自消火性, 燃燒速度慢 測試標準說明 94-V0 94-V1 94-V2 每片試片的自燃時間 t 1 或 t 2 10 sec. 30 sec. 30 sec. 5 個試片的自燃時間 ( t 1 加 t 2 ) 總和 50 sec. 250 sec sec. 每個試片的第 2 次自燃時間 ( t 1 ) 加火星維持時間 ( t 2 ) 30 sec. 60 sec. 60 sec. 試片是否被完全燃燒掉 No No No 滴垂或灰燼是否引燃棉花 No No Yes 94-V1 現在比較少用 143

144 塑料 優點 缺點 尼龍 高強度, 柔韌性好 化學耐受性優異 可用多種技術和成本較低 易吸潮濕造成尺寸不穩定及機械和電氣性能下降 塑造時易溢料 (mold flash) 高溫尼龍適合 SMT 高強度, 高韌性和優異的延展性 優異的化學耐受性 易吸潮濕造成尺寸不穩定及機械和電氣性能下降 塑造時易溢料 成本比 普通尼龍高 聚酯 -PBT 尺寸穩定 ( 不易吸潮 ) 優異的化 不適於 SMT 成本較尼龍稍高 學耐受性 高強度 聚酯 -PCT 適於 SMT 尺寸穩定 優異的化學耐可能會碎 塑造時易溢料 比 PBT 成本 受性 高強度 高 PPS 適於 SMT 優異的化學耐受性 尺寸易碎 塑造時易溢料 成本比多數熱 穩定 ( 不易吸潮 ) 塑性塑料都高 顏色少 LCP 強度與韌性的超級組合 適於 SMT 成本高 比其它熱塑性塑料柔性差 能夠塑鑄出薄壁 優異的化學耐受 顏色少 性 尺寸穩定 ( 不易吸潮 ) 無塑 造時溢料 144