漆包线
漆包线是上面涂加薄层绝缘体的铜线或是铝导线。漆包线常制成紧密的线圈，用在变压器、电感元件、电动机、发电机、扬声器、硬盘读写头致动器、电磁铁、电吉他拾音器等设备中。
漆包线由完全退火，电解精制的铜制成。有些大型的变压器或是马达也会用铝线作漆包线。漆包线的名称会让人认为其外层绝缘层是搪瓷，其绝缘层其实是由硬的聚合物膜所组成。
材料
[编辑]适合用于漆包线的材料是非合金的纯金属，其中最适合的是铜。考虑化学、物理以及力学等特性，铜是最适合用作用于漆包线的材料[1]。
漆包线多半是用完全退火，电解精制的铜制成，在制作线圈时可以制作绕的比较紧的线圈[2]。若是用在高温应用，或是用氢气冷却的马达或发电机中，会用高纯度的无氧铜。
若是大型的变压器或是马达应用，有时为了成本考量，会用铝线代替铜线当作漆包线。铝线电导率较低，若要达到相同的直流电阻，铝漆包线的截面积需是铜漆包线的1.6倍。
绝缘
[编辑]漆包线的中文名称中有漆，英文名称中有enameled，但其绝缘层不是由瓷漆或搪瓷所组成。现在的漆包线一般会用一到四层的聚合物薄膜绝缘层，一般会有二种不同的成分组成，是坚固、连续的绝缘层。
漆包线的绝缘层会使用（以下的材料是以耐温昇序进行排序）：聚乙烯醇缩甲醛（Formvar）、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚酯-聚酰亚胺、聚酰胺-聚酰亚胺（amide-imide）及聚酰亚胺[3]。绝缘层为聚酰亚胺的漆包线，工作温度可以到250 °C（482 °F）。较粗的方形或是长方形截面漆包线一般会用高温聚酰亚胺或玻璃纤维带缠绕方式进行绝缘，而且绕组会用绝缘的清漆（凡立水）进行真空含浸（vacuum impregnated），以提升绝缘强度，并且提高绕组的长期可靠度。
没有磁芯的自持式线圈至少会用两层的涂层，最外面一层会用热塑性材料，在加热时会将线圈包裹的更紧。
其他的绝缘材料有像是用外层有凡立水的玻璃纤维、芳香聚酰胺纸、牛皮纸、云母以及聚酯薄膜，这些绝缘材料也用在许多不同的应用（像是变压器和电抗器）。
音响器材中有时会用银线制作的漆包线。也可以看到其他种类的绝缘材料，像是棉（有时会加上凝固剂或增稠剂，例如蜂蜡）以及聚四氟乙烯。较早期的绝缘材料包括棉、纸和丝，但这些只适用于105度以下的较低温应用中。
为了制造方便，有些较低温应用的漆包线其绝缘材料是可以用软钎焊加热去除[4]。因此要焊接漆包线末端导线时就不用先去除绝缘材料了，不过其缺点是这种漆包线会因为在高温下绝缘材料熔化而短路。激光剥线可以去除漆包线末端的绝缘材料，提升电导率。
截面
[编辑]较小直径的漆包线其截面是圆形的。粗的漆包线其截面会是（有圆角的）正方形、长方形或是六边形，在绕线时更有效率，其结构强度以及和邻近导线的热传导也会比较好。
分类
[编辑]漆包线和其他电线一样，以其直径（AWG、SWG或毫米）或截面积（平方毫米）、温度等级和绝缘等级来分类。
其击穿电压和绝缘层的厚度有关，可以分为1级（Grade 1）、2级（Grade 2）和3级（Grade 3）。级数越高，绝缘层越厚，因此电击穿电压较高。
绝缘层的温度等级代表漆包线在该温度下，使用寿命可以到二万小时。若温度越低，使用寿命越长（每降10 °C，使用寿命会加倍）。常见的温度等级有105 °C（221 °F）、130 °C（266 °F）、155 °C（311 °F）、180 °C（356 °F）和220 °C（428 °F）。
电流密度
[编辑]实务上的最大电流密度从对空气隔热漆包线的2.5 A/mm2，到流动空气中漆包线的6 A/mm2[来源请求]。若漆包线上的电流是高频电流（频率超过10 kHz）集肤效应会改变电流分布，使电流集中在导线的表面。
若有对漆包线进行主动冷却（例如吹风或是水冷），其电流密度可以再提升，可达到的电流密度和其冷却效果成比例。
铝漆包线若要和铜漆包线有相同的直流电阻值，需要有1.6倍的截面积。因此，铜漆包线可以提升电器（例如马达）中的电效率。
应用
[编辑]漆包线会用在许多设备的线圈，像是电动机、变压器、电感元件、 发电机、耳机、扬声器线圈、硬盘读写头、电磁铁等设备中[2][1]。
电动机
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电动机将电能转换为机械运动，一般是透过磁场和载流导体之间的交互作用。在许多的应用中都会用到电动机，例如风扇、泵、家电、动力机械以及硬盘等。大型电动机的额定功率会到上千kW，可以用在船舶的推进器中。最小型的电动机是电子指针式手表内，推动指针前进的电动机。
许多电动机中有产生磁场的线圈。针对固定的电动机大小，使用高导电率的材料可以减少因为导线电阻产生的热（铜损）。若导体的电导率较差，在能量转换时会产生较多的废热[5]。
铜的电导率很高，除了用在电动机绕组漆包线上，也用在其集电环、电刷上[来源请求]。铜的电导率可以提升电动机的电效率。为了降低马达功率损失，在1马力以上连续使用的感应电动机，厂商都会使用铜作为导电材料。在小功率，非连续使用的马达可能会用铝作为导电材料。
超高效率电动机的设计元素之一就是要减少因为导线电阻所产生的热。若要提升感应电动机的电效率，增加铜漆包线的截面积可以减少铜损。高效率电动机使用的铜比其同功率的标准品多了20%的铜。
早期在电动机效率上的发展集中在增加定子绕组重量，减少绕组电阻，以减少铜损。在电动机的能量损失中，电能损失占了超过一半，而铜损占了电能损失的2/3，因此此作法合理。
不过这种提升效率的方式也有缺点，会增加电动机的体积以及重量，这缺点对家电以及车辆的影响很大[6]。
变压器
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变压器是透过绕组，将电能从一个电路转换到另一个电路的设计。变压器绕组需要的特性和电动机绕组相近，只是变压器要考虑的机械振动较小，也不需考虑离心力的影响[7]。
变压器的绕组一般会用铜作为材料，不过若价格和重量是决定因素时，也可能会改用铝[2]。
在北美，大于15 kVA的干式低压变压器里，铝是首先考虑的绕线材料。在其他国家，变压器的首选绕线材料是铜。购买决策通常是以每千瓦下的货币损失估值来表示[8]。
小型变压器绕组用的铜会是铜线，大型变压器则会用铜条。小型设备的绕线需有一定强度，在绕绕线时不会断裂，但也要有一定的可挠性，让绕线可以够紧实。铜条的表面品质需够好，使绝缘材料不会在通电运作时破损。因为铜条要成型，绕成绕组，需要有好的延展性，但为了考虑可以承受偶发的短路条件，仍需要有一定强度，可以承受该情形下的电应力以及机械应力。变压器内的铜线和现代使用的所有绝缘材料都相容，包括漆以及搪瓷。漆可以让绕组之间的间较密，提高绕组的效率[7]。
在工程上选用铜作为变压器绕线材料的主要原因是空间考量。铜导线变压器的体积可以比铝导线变压器要小。若变压器要有相同的额定功率，铝导线的截面积会比铜导线大60%。不过铝导线的截面积较大，因此其绕线强度也和相同功率铜导线的相当[8]。
连接性也是铜绕线变压器的另一个优点，铝的表面会形成氧化铝，让焊接以及其他电气连接不易进行。需要先清洁刷洗表面，避免受到氧化物的影响，也需要避免接点的氧化。这些在铜绕线变压器上都不需要[8]。
发电机
[编辑]现代发电机的趋势是在field bar和漆包线的材料上用无氧铜取代以往使用的脱氧铜（deoxidized copper），可以在更高的温度下运作，也可以有更高的电导率[2]。
参考资料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 Pops, Horace, 1995, Physical Metallurgy of Electrical Conductors, in Nonferrous Wire Handbook, Volume 3: Principles and Practice, The Wire Association International, pp. 7-22
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Joseph, Günter, 1999, Copper: Its Trade, Manufacture, Use, and Environmental Status, edited by Kundig, Konrad J.A., ASM International Vol. 2.03, Electrical Conductors
- ^ Magnet Wire Insulation Guide (PDF). MWS Wire Industries. January 2024 [24 July 2024].
- ^ Yates, Alan. Solderability of Enamelled Copper Wire. 16 February 2009 [21 June 2014].
- ^ Electric Motors (for 14 to 16 year-olds). Eurocopper.org. [2013-06-01].
- ^ The emerging electrical markets for copper, Bloomsbury Minerals Economics LTD, July 6, 2010
- ^ 7.0 7.1 Find out why we prefer to make cables and wires out of copper!. Eurocopper.org. [2013-06-01].
- ^ 8.0 8.1 8.2 VTI : Aluminum vs. Copper: Conductors in Low Voltage Dry Type Transformers. Vt-inc.com. 2006-08-29 [2013-06-01]. （原始内容存档于2012-07-08）.