Содержание

Виды изоляции проводов и кабелей

Виды изоляции проводов и кабелей

Для осуществления монтажа кабельных линий используются только изолированные кабели. Изоляция может изготавливаться из разных материалов. Рассмотрим основные варианты.

Изоляция на основе резины. Для производства изоляционных материалов может использоваться и натуральная, и синтетическая резина. Главное преимущество такой изоляции заключается в ее высокой гибкости – с помощью кабелей с резиновой оболочкой можно создавать самые разнообразные по форме сети. Однако резиновая оплетка со временем теряет защитные свойства и становится менее надежной.

Изоляция из высоко- и низкоплотных полиэтиленов. Такой изоляционный материал производится из вулканизированного полиэтилена. Он отлично переносит воздействие любых агрессивных сред, в том числе различных химических веществ.

Вулканизированный полиэтилен в отличие от простого полиэтилена сохраняет свои эксплуатационные качества под воздействием низких и высоких температур. Именно поэтому кабели с такой обмоткой рекомендуют использовать при прокладке линий в местах, где наблюдаются постоянные температурные перепады.

Изоляция на основе поливинилхлорида. Это самый доступный по цене изоляционный материал. Изоляция из ПВХ отличается высокой пластичностью, а при использовании специальных добавок становится термостойкой и не теряет гибкость даже при низких температурах. Однако из-за наличия в составе пластификаторов ПВХ-оплетка характеризуется невысокой устойчивостью к воздействию химических веществ и несовершенными защитными свойствами.

Изоляция на бумажной основе. Сегодня такая оплетка используется очень редко. Она подходит для монтажа линий с напряжением до 35 кВ. Бумажная изоляция для силовых линий в обязательном порядке пропитывается специальным составом на основе воска, канифоли и масла.

Для оплетки высоковольтных сетей применяют многослойный целлюлозный материал. Главный недостаток изоляции на бумажной основе – низкая стойкость к внешним воздействиям.

Изоляции на основе фторопласта. Фторопласт наматывают на жилы кабеля и запекают под воздействием высокой температуры. Это один из самых надежных видов изоляции: он стоек к любым воздействиям, включая химические и механические.

Какая бы изоляция не использовалась для оплетки кабеля, в процессе эксплуатации он может быть поврежден. Это чревато увеличением расходов на электроэнергию, возникновением коротких замыканий и пожаров. Поэтому при подозрении на нарушение целостности изоляции и самой кабельной линии не стоит откладывать на потом приглашение специалистов, которые осуществляют поиск места повреждения кабеля и помогают устранить эту проблему.

Изоляционные материалы для проводов кабелей

    Для средних напряжений замена изоляции из традиционных материалов пластмассовой продолжается. В ФРГ доля кабелей с такой изоляцией составляет около 70%. Наибольшее распространение получили полиэтилен низкой плотности и в последние годы — сшитый полиэтилен низкой плотности. Изолированные полиэтиленом низкой плотности провода и кабели применяют главным образом в средствах связи и силовых линиях, прокладываемых преимущественно под землей, так как полиэтилен горюч и имеет невысокую стойкость к растрескиванию. Сшивка полиэтилена низкой плотности повышает его тепло-, огне-и атмосферостойкость, улучшает электроизоляционные свойства и стойкость к растрескиванию. Поэтому сшитый полиэтилен низкой плотности рассматривают как основной изоляционный материал для кабелей атомных электростанций. В ФРГ с 1962 по 1982 г. было проложено 20,2 тыс. км кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на напряжение 10—30 кВ. 
[c.104]

    Наибольшее применение СКЭПТ находит в производстве таких резинотехнических изделий, как шланги, ремни, прорезиненные ткани, он также используется в качестве изоляционного материала проводов и кабелей, резиновых деталей для автомобилей.[c.83]

    Этот полимер получил очень широкое распространение благодаря сравнительной простоте и дешевизне получения. Из полихлорвинила производят трубы, различные изделия, линолеум, искусственную кожу. Широкое распространение он получил в производстве кабелей и проводов в качестве изоляционного материала, в химической промышленности и цветной металлургии для антикоррозийной защиты аппаратуры. [c.332]

    В качестве материала для изоляции электрических проводов и кабелей полипропилен пока еще не получил широкого признания, несмотря на то, что обладает высокими диэлектрическими свойствами и малой проницаемостью для паров воды. По всей вероятности, это связано с тем, что полипропилен, как каждый новый изоляционный материал, сначала должен выдержать длительный испытательный срок. 

[c.301]

    П. широко применяют в радио- и электротехнике в качестве изоляционного материала для проводов, кабелей, конденсаторов, трансформаторов и устройств, работающих в коррозионных средах, а также при низких и высоких темп-рах. В химич. пром-сти применяют изготовленные из П. трубы, сильфоны, прокладки, мембраны, вентили, краны, антикоррозионные и антиадгезионные покрытия. П. используется в космич., авиационной, автомобильной технике. Все более широкое применение П. находит как антиадгезионный материал в пищевой, текстильной и бумажной пром-стях. 

[c.323]

    Полихлорвинил находит широкое применение в электротехнике как изоляционный материал для проводов и кабелей, являясь, таким образом, заменителем свинца и каучука. Кроме того, полихлорвинил нашел применение как составная часть композиции для изготовления граммофонных пластинок, а также при изготовлении заменителя кожи.  [c.69]

    Правда, проблема передачи по одной паре проводов более 200 одно-вре.менных разговоров не. представляет чрезмерно сложной технической задачи. Она решена. Но кабель, как его изготовить Как сделать так, чтобы эти 200 разговоров не мешали друг другу. Какой выбрать для это го изоляционный материал Где его взять Долгое время инженерам не удавалось подобрать нужную изоляцию. Обычная бумажная была для этого непригодна, она гигроскопична, впитывает влагу, а влага даже в ничтожных количествах резко ухудшает электроизоляционные свойства материала, кроме тото, кабель получался очень толсты.м. Другой изоляции не было. 

[c.76]


    Для получения плоских проводов используется также метод экструзии. В процессе экструзии на проводники накладывается слой изоляции. При этом проводники, выходя из головки экструдера, оказываются заключенными в плоскую ленту изоляционного материала. В производстве силовых кабелей все шире используется облученная полиэтиленовая лента [578]. Лентой, облученной до дозы около 10 Мрад, обматывается токопроводящая жила кабеля, которая затем нагревается до температуры выше 100 °С, после чего на жиле образуется сплошная изоляция. Производство кабелей и проводов с облученной полиэтиленовой изоляцией является одним из наиболее показательных примеров широкого промышлен- [c.
204]

    Термопластичные материалы, благодаря их способности при нагревании переходить в состояние пластического течения, а при остывании приобретать требуемые механические свойства, широко используются в качестве кабельной изоляции, так как позволяют применить простой и вместе с тем высокопроизводительный способ производства проводов и кабелей. Он основан на непрерывном выдавливании (экструзии) изоляционного материала (в состоянии пластического течения), покрывающего провода в виде оболочки. Закрепление формы оболочки достигается при охлаждении без применения химических процессов (вулканизации). Из кристаллических полимеров, накладываемых на провода таким методом, применяется полиэтилен, а из аморфных — пластифицированный полихлорвинил. Полиэтилен, благодаря содержанию в нем аморфной фазы с низкой температурой стеклования, очень гибок и морозостоек вместе с тем упорядоченное расположение цепей макромолекул придает ему необходимую прочность. Полихлорвинил с целью повы- 

[c. 21]

    Из рассмотренных результатов совершенно очевидно значительное влияние вторичной структуры, образующейся при ориентации, на стойкость материала к старению. Приведенные суждения, по-видимому, не следует считать единственно возможными. Тем не менее установленное влияние ориентации не вызывает сомнения и особенно важно потому, что реальная изоляционная оболочка провода или кабеля, нанесенная экструзионным способом, оказывается ориентированной и находится под действием внутренних напряжений. Это отличает ее поведение в условиях эксплуатации от поведения модельного образца изоляции из того же материала в условиях искусственных испытаний. [c.117]

    Все эти свойства обеспечивают его применение в радио- и электротехнике в качестве изоляционного материала для проводов, кабелей, конденсаторов, трансформаторов и устройств, работающих в коррозионных средах, а также при низких и высоких температурах. 

[c.73]

    Высокие изоляционные свойства резины позволяют широко использовать ее в качестве изолирующего материала для кабелей и проводов. Однако здесь ее доля уменьшается в пользу пластиков, потому что кабельные оболочки из термопластов можно наносить более рациональными способами. [c.103]

    Ввиду высоких значений удельного объемного сопротивления и пробивной напряженности Н-пленка по электроизоляционным свойствам при повышенных температурах (более 150° С) превосходит все органические изоляционные материалы. Электрические свойства полипиромеллитимид-ной пленки позволяют рекомендовать ее в качестве изоляционного материала для электромоторов, катушек, проводов, кабелей, трансформаторов [97], магнитных лент и печатных схем. [c.614]

    Очень хороши пластмассы, и особенно полиэтилен, в качестве изоляционного материала для проводов и кабеля в телевизионной и подводной технике. 

[c.241]

    Полиэтилен изоляционный и химически стойкий. Применяют для изоляции проводов и защиты оболочек кабелей, для изготовления деталей высокочастотных установок, радиоаппаратуры, для производства труб, пленок, лент, а также для использования в качестве химически стойкого материала. Выпускают четырех марок ПЭ-150, ПЗ-300, ПЭ-450, ПЭ-500. [c.673]

    Электроизоляционные покрытия наносятся обычно при помощи головок давления. При этом наблюдается хорошая адгезия и возникают меньшие внутренние напряжения. Однако лучше наносить защитные покрытия при помощи головок трубного типа, особенно когда покрываемая поверхность неровная, например при покрытии одновременно нескольких проводов. Для головки давления трудно обеспечить малый зазор между наконечником дорна и неровной поверхностью кабеля. Поливинилхлорид применяется как для изоляционных, так и для защитных покрытий и может быть нанесен в головках обоих типов. Найлон, который при температурах экструзии становится легко текучим материалом, лучше всего наносить в головках трубного типа. При покрытии тонких проводов также предпочтительнее головки трубного типа, так как в этом случае не приходится прикладывать к проводу дополнительных усилий для протягивания его через расплавленный материал. В целом головка должна быть сконструирована с учетом возможности работы при очень высоких давлениях. При покрытии проволоки малого сечения возникающее давление может превышать даже 350 атм, и работа при таких давлениях не является необычной. [c.149]


    Выбор подходящего материала для изоляции конкретного кабеля зависит от ряда факторов. Важнейшими из них, возможно, являются прочность по отношению к растрескиванию, сопротивление разрастанию надреза, износостойкость, а также технологические свойства. Высокая прочность желательна в тех случаях, когда изоляция используется как наружная, защитная, в то время как износостойкость и сопротивление надрезу особенно важны при наложении изоляции непосредственно на провод. Как правило полимеры с низким индексом расплава порядка 1,7 и несколько большей плотностью лучше сопротивляются износу и более стойки к надрезам. Желательно иметь в своем распоряжении характеристику изоляционных свойств перерабатываемых материалов, например значения диэлектрической постоянной или тангенса угла диэлектрических потерь. Это позволит до минимума сократить регулирование толщины слоя изоляции во время производства. Такие физико-механические свойства изолирующих материалов, как температура стеклования, прочность и удлинение при разрыве, должны сохраняться при эксплуатации без изменения в течение возможно более долгого срока. [c.302]

    Для первичной изоляции коммуникационных проводов в настоящее время применяют как поливинилхлорид, так и полиэтилен. Преимущество полиэтилена, постепенно вытесняющего поливинилхлорид, состоит в том, что его диэлектрическая проницаемость ниже, что позволяет применять более тонкий слой изоляции. Толщина изоляции определяется не электрическим сопротивлением и не механической прочностью. Для изоляции достаточна толщина 12,7 х, и, кроме того, первичный изоляционный слой защищен оболочкой кабеля, так что он не подвергается механическим воздействиям. Однако изоляция изготовляется такой толстой для того, чтобы изолировать провода порознь до такой степени, чтобы уменьшить их емкостное сопротивление и предупредить перекрестный разговор в кабеле. Материал с низкой диэлектрической проницаемостью снижает необходимое для этой цели расстояние, так что можно применять более тонкую изоляцию, а кабель — при данном числе проводов — может быть изготовлен меньшего диаметра. [c.193]

    Тесьма, ткани, трубчатая оплетка и сами нити из стекловолокна используются в качестве изоляционных материалов. Стеклянные нити используются для обмотки медного провода и оплетки высоковольтных кабелей. Стеклянное волокно используется для армирования и усиления изоляционной ленты из пластиков. При перегрузке электродвигателя изоляция его обмоток, изготовленная на основе каучука, начинает гореть изоляция из стекловолокна не обладает этим недостатком. Электродвигатели с изоляцией из стекловолокна особенно необходимы при эксплуатации в условиях очень высокой влажности и на производствах, где имеется выделение агрессивных газов. Применение стекловолокна в качестве электроизоляционного материала делает обмотку более легкой это обстоятельство дает возможность облегчить такие приборы, как например пылесосы.[c.433]

    Трубки ТУТ предназначены для использования в качестве покрывного материала, обладающего защитными, изоляционными, антикоррозийными свойствами, применяются для герметизации жил проводов и кабелей, мест пайки проводов, для выполнения бандажей жгутов, декоративных целей. [c.89]

    Поливинилхлорид —СНг—СНС1—] я — термопласт, изготовленный полимеризацией винилхлорида. Устойчив к действию растворов кислот, щелочей и солей. Растворим в циклогек-саноне, тетрагидрофуране, ограничено — в бензоле и ацетоне. Трудногорюч, механически прочен (см. табл. Х1И.1). Диэлектрические свойства хуже, чем у полиэтилена. Применяется как изоляционный материал проводов и кабелей, а также как химически стойкий конструкционный материал, который можно соединять сваркой. [c.367]

    Кроме использования полиамидов для изготовления кожухов моторов и корпусов эти полимеры широко применяют в качестве изоляционного материала для деталей электропробок, штепсельных розеток и выключателей, нажимных кнопок и тумблеров выключателей, а также рукояток устройств, работающих под напряжением. Из полиамидов изготавливают катушки и хомуты для электрокабелей и двойных или многожильных проводов. Иногда для повышения стойкости к износу и действию агрессивных веществ кабели покрывают полиамидной изоляцией. Ролики электромеханических выключателей лучше всего изготавливать из полиамидов из-за повышенной стойкости этих материалов к ударным нагрузкам и абразивному износу. Такие изделия можно получать методом спекания. Полиамидные шурупы и шайбы успешно применяют для крепления проводов. [c.223]

    В электротехнике ПВДФ применяют в качестве изоляционного материала и защитных покрытий электротехнического оборудования, для первичной изоляции и обмотки специальных подвесных кабелей, обмотки электродвигателей. Стойкость изоляции из ПВДФ к прорезанию позволяет использовать ее в проводах для панелей счетно-решающих устройств, для авиационных контрольно-измерительных приборов и других типов электронного оборудования. [c.90]

    Фторопласт-4МБ-2 (ТУ 6-05-041-338—71) применяется в качестве изоляционного материала для радиочастотных кабелей и высоковольтных проводов, для литьевых изделий сверхчастотной изоляции, конструкционных изделий, обладающих высокими показателями электроизоляционных свойств и повышенной термостабильностью, а также стойких к агрессивным средам и высоким температурам. Фторопласт-4МБ-2 (ТУ в-05-041-344—72) применяется для изготовления конденсаторной пленки и для получения электретов. Пленка из фторопласта-4МБ-2 [c.155]

    Сополимеры хлористого винила с небольшими количествами хлористого винилидена хорошо совмещаются с обычными пластификаторами. Дозировка пластификаторов по сравнению с рецептурами композиций на основе полимеров хлористого винила может быть уменьшена. Имеются некоторые сведения о возможности использования пластифицированных сополимеров в качестве изоляционного материала для проводов и кабелей и других электротехнических изделий, однако подробные данные не сообщаются, а имеющиеся по этому вопросу указания противоречивы. [c.98]

    Итак, высокие диэлектрические свойства, устойчивость к агрессивным средам, легкость поливинилхлорида создают предпосылки для широкого применения его в качестве запщтного и изоляционного материала. При этом повышаются пе только качественные характеристики проводов и кабелей, по и появляется возможность создавать более экономичные конструкции. На рис. 10 показаны некоторые из таких конструкций кабеля. [c.65]

    С точки зрения применения в качестве электроизоляционного материала тефлон РРА обладает превосходными характеристиками, которые почти не отличаются от характеристик ПТФЭ, включая теплостойкость Более того, благодаря прекрасной способности к формованию из расплава тефлон РКА допускает как литье сложных форм под давлением методом впрыска, так и формование дутьем Область его применения, таким образом, несколько шире и включает изготовление изоляции для проводов, оболочек кабелей, плоских кабелей, изоляционных пленок и печатных плат. [c.188]

    Пластикат поливинилхлоридный изоляционный. Термопластичный материал на основе поливинилхлорида, пластификаторов, стабилизаторов и других добавок. Свойства пластиката улучшаются при облучении. Применяется для изоляции проводов и кабелей для радиационного модифицирования (марки изопласт ИРМ-40, изопласт ИРМ-Т термостойкий) для радиационного модифицирования малыми дозами (марка изопласт РММ-Т). Основные показатели  [c.369]


Виды изоляции кабелей, разновидности, достоинства, недостатки

Ассортимент материалов, из которых изготавливаются изоляционные кабели достаточно многообразен. Но главная задача любого изоляционного кабеля — это его безопасность. Безопасность изоляции состоит в полном отсутствии возможности проводить электрический ток. Как правило, в таких случаях традиционно используют такие материалы как бумага, фторопласт, резина, ПХВ и полиэтилен. Бывают случаи, когда применяют и более современные материалы: шелк, окись магния и полистирол.

Напряжение в сети при котором будет эксплуатироваться кабель, а так же его конструктивные особенности непосредственно влияют на выбор типа изоляции кабеля.


Резиновые изоляционные материалы

, используемые в производстве кабелей изготавливаются как из природного так и из синтетического сырья. Кабель такого типа прокладывают в помещениях , в которые не попадает прямой солнечный свет.

Отличительной чертой резиновой кабельной продукцией является ее высокая гибкость. Это существенно упрощает монтаж в труднодоступных местах, позволяя избежать больших радиусов на изгибах. Но на ряду с явно видимыми преимуществами, существует и обратная сторона медали, а именно: по истечении некоторого времени внешняя резиновая оболочка теряет свои защитные свойства и растрескивается из за воздействия низких или высоких температур.

Адаптация к воздействию любой агрессивной среды, является визитной карточкой изоляционных проводов и кабелей из полиэтилена высокой и низкой плотности. На голову выше обычных видов полиэтиленовой изоляции стоит вулканизированный полиэтилен. Такое преимущество ему дает способность выдерживать достаточно высокие температуры. В то время как кабеля из обычного вида полиэтилена не приспособлены к такому температурному режиму.

К одним из преимуществизоляции на бумажной основе

, можно отнести ее относительно не высокую себестоимость. При этом у неё достаточно хорошая электрическая характеристика и долгий срок эксплуатации.

Отрицательной чертой такого вида изоляции является гигроскопичность. Поэтому укладывать такой кабель,надо только в условиях полной гидроизоляции.Бумажная изоляция в таких кабелях пропитывается раствором из канифоли и масла, что позволяет приобрести бумаги несвойственные ей качества.

Изоляционные кабеля и провода изготовленные на основе ПВХ представляют из себя производное полимеров. Повысить термостойкость, и в то же время сохранить высокую степень гибкости при низких температурах позволит правильный подбор добавок, входящих в их состав.

Самой надёжной из всех изоляционных систем, можно по праву назвать систему, изготовленную из фторопластового сырья. При изготовлении кабеля такого типа на кабельные жилы наматывают фторопласт, а затем подвергают термообработке при очень высоких температурах.

Материал, получаемый в результате этих действий приобретает способность сопротивляться любому агрессивному воздействию окружающей среды. При наличии таких защитных качеств он способен противостоять химическим и механическим воздействиям. Но, с другой стороны, такая прочная структура значительно усложняет процесс работы с кабелями такого рода.

Виды изоляции кабельно-проводниковой продукции | ЭлМикс

При производстве кабелей необходимо обеспечить надежную изоляцию отдельных проводников относительно друг друга и внешней среды. Для этого применяют различные материалы – диэлектрики. Свойство не проводить ток, и, следовательно, являться хорошим изолятором, присуще резине, полиэтилену и поливинилхлориду (ПВХ), фторопластам и полистиролу, шелку, бумаге и различным лакам. Все эти материалы широко применяются в кабельном производстве.

Основные виды кабелей в зависимости от условий эксплуатации

Использование того или иного изоляционного материала для изготовления определенного типа кабеля определяется конструктивными особенностями изделия и эксплуатационными параметрами электрических сетей, в которых они будут применяться. Различают:

  • кабеля в защитной оболочке, рассчитанные на максимальное напряжение до 700В в сетях постоянного тока, либо 220В в однофазных (380В – в трехфазных) сетях переменного тока.
  • кабеля без оболочки, предназначенные для эксплуатации при напряжениях до 700В в сетях постоянного, а также 220В и 380В – переменного тока.
  • кабеля в оболочке и без таковой для сетей, напряжение в которых составляет 700В – 1000В постоянного, и 220В-400В переменного тока при однофазном и трехфазном подключении соответственно.
  • кабеля для сетей до 3600В постоянного, и напряжений в диапазоне 400В – 1800В переменного тока.
  • кабеля, рассчитанные на эксплуатацию в сетях постоянного тока 1000В – 6000В, и 400В – 1600В – переменного.

 

Рассмотрим наиболее часто используемые изоляционные материалы:

Резина

Основное преимущество данного вида изоляции – отличные диэлектрические свойства и повышенная гибкость. Кабели, изготовленные с использованием резиновой изоляции, удобны в работе и облегчают монтаж сетей со сложной геометрией.

В процессе производства кабелей применяют как синтетическую, так и резину, полученную из натурального сырья. Однако с течением времени и тот, и другой вид материала пересыхает, стареет и растрескивается. В таком состоянии резина частично утрачивает свои изоляционные свойства и становится причиной выхода кабелей из строя.

Примером кабеля с резиноволй изоляцией может послужить марка КГ и его модификация КГ-хл, используемая в районах с низкими температурами.

 

Поливинилхлорид (ПВХ)

Часто используемый в промышленности дешевый термопластичный полимер. Хорошо поддается формовке, поэтому изделия из него, в том числе и изоляция, обходятся достаточно дешево.

Существенными недостатками изоляции на основе ПВХ является потеря этим материалом гибкости и пластичности при низких температурах, а также критичное размягчение при температурах выше 65°С. Поэтому при производстве кабельной продукции обычно используется более устойчивая к воздействию высоких и низких температур разновидность – хлорированный ПВХ, а также поливинилхлориды с различными пластификаторами.

Негорючие свойства изоляции из ПВХ-пластиката широко используются для изготовления кабельно-проводниковой продукции, используемой во взрыво- и пожаро-опасных помещениях. Например ВВГнг-LS

Полиэтилен

Этот популярный материал устойчив ко многим химическим веществам и может применяться в условиях воздействия агрессивных сред.

Следует учитывать, что обычный полиэтилен термопластичен и не подходит для использования в качестве изолятора при высоких температурах. Для этой цели используют сшитый (ошибочное, но распространенное второе название – вулканизированный) полиэтилен. Этот материал лишен указанного недостатка.

В качестве примера кабеля с изоляцией жил, выполненной из сшитого полиэтилена, можно привести АПВБбШв

Бумажная изоляция

Использование бумаги в качестве изоляции в настоящее время ограничено, так как ее с успехом заменили более совершенные по своим физическим свойствам современные материалы. Кабеля с изоляцией из бумаги и ее производных рассчитаны на напряжения до 35 кВ.

В силовых кабелях в качестве изоляции используется бумага, пропитанная специальным составом из смеси масла, воска и канифоли, который улучает диэлектрические и физические свойства бумажной основы. При производстве кабелей для высоковольтных электрических сетей применяют материалы на основе многослойной целлюлозы. Общим недостатком изоляции, изготовленной из бумаги, являются ограничения температурного режима (опасность возгорания) и низкая влагостойкость.

Бумага пропитанная вязким диэлектрическим составом используется для изоляции жил кабеля ААБ2л.

Фторопласт

Использование этого материала в качестве изоляции при производстве кабелей сопряжено со сложностями технологии. Сначала производится обмотка проводников фторопластовой лентой, после чего их нагревают до полного «спекания» материала оболочки в однородную структуру.

Такой изолятор считается самым надежным. Фторопласт прочен, устойчив к агрессивным средам и химическим веществам, сохраняет изоляционные и физические свойства в широком диапазоне температур.

 

Изоляционные материалы – Кабель-Импорт

Изоляционные материалы являются одним из основных составных элементов кабелей и проводов. Для улучшения эксплуатационных свойств кабелей производители используют для их изоляции и оболочки всё более широкий перечень изоляционных материалов. Информация об изоляционных материалах приведена ниже, а их химическая устойчивость, термические и электрические свойства указаны в соответствующих таблицах.

Поливинилхлориды (ПВХ) – это группа материалов на основе пластифицированного поливинилхлорида. Характеризуются повышенной огнестойкостью (не распространяют пламя), устойчивостью к маслам, озону, УФ-излучению и большинству растворителей. У ПВХ большая диэлектрическая проницаемость, чем у полиэтилена (РЕ), что, с учетом относительно большой электрической ёмкости, приводит к ограниченному использованию кабелей для передачи данных с изоляцией из ПВХ (для высоких частот следует использовать кабели с изоляцией из полиэтилена (РЕ)). Поливинилхлориды можно произвольно модифицировать, изменяя их химическую устойчивость, механические, термические и электрические свойства.

Полиэтилен (РЕ) обладает хорошими электрическими свойствами, невысокой диэлектрической постоянной и невысокими потерями, высокой электрической прочностью и удельным объемным сопротивлением. Жесткость и эластичность полиэтилена зависят от его плотности. Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) более эластичный и мягкий, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) более жесткий. Изоляция из полиэтилена легкая, водостойкая и устойчивая к воздействию большинства химических соединений. С учетом невысокой диэлектрической постоянной и потерь, полиэтилен используют для изоляции кабелей, предназначенных для передачи данных и в случаях, когда существенным фактором является невысокая электроёмкость жил. Полиэтилен не устойчив к УФ- излучению, но добавление антиоксидантов и пигментов делает его стойким к солнечному излучению и погодным условиям. Полиэтилен легко воспламеняется и распространяет пламя, во время горения с него стекают горящие капли, но эти недостатки можно устранить путём добавления примесей, уменьшающих возгораемость.

Вспененный полиэтилен получают путем внедрения в структуру полиэтилена пузырьков газа (процесс вспенивания полиэтилена). Диэлектрическая постоянная вспененного полиэтилена уменьшается по мере вспенивания. Этот материал идеально подходит для изоляции жил концентрических кабелей, предназначенных для передачи сигналов высокой частоты. По причине низкой механической прочности вспененного полиэтилена в процессе производства на него часто наносят тонкий слой полиэтилена (вспененный полиэтилен с коркой).

Сшитый полиэтилен (СПЭ) получают при т. н. сшивании полиэтилена (ПЭ), т. е. образовании дополнительных поперечных соединений. Материал сохраняет электрические свойства термопластического полиэтилена, но обладает лучшими механическими свойствами. Изоляцию из сшитого полиэтилена, учитывая ее высокую электрическую сопротивляемость и низкие потери, применяют прежде всего в производстве энергетических кабелей Допустимая продолжительная температура для изоляции из СПЭ составляет 90°С (ПВХ 70°C), a допустимая температура во время короткого замыкания даже 250°C (PVC 160°C), вследствие чего продолжительная нагрузка повышается приблизительно на 20% пo сравнению с ПВХ.

Полипропилен (ПП) обладает электрическими свойствами, близкими к полиэтилену, но он тверже и более устойчив к температурному воздействию. Полипропилен более жесткий, чем полиэтилен. В основном его применяют для изолирования проводов небольших размеров.

Термопластические эластомеры (ТПЭ) группа материалов с исключительными свойствами. Хотя их, как и большинство термопластических материалов, можно штамповать, их эксплуатационные свойства близки к свойствам каучуков. Их основным качеством являются широкие пределы термоустойчивости.

Безгалогенные материалы (HFFR) не содержат элементов галогеновой группы (фтор, хлор, бром, йод, астат) и не выделяют агрессивных и токсичных газов и дымов во время горения. Их электрические и механические свойства подобны к свойствам поливинилхлоридов.

Электрические свойства изоляционных материалов

Электрическая прочность кВ/мм при температуре 20°C

Диэлектрическая постоянная при 50 Гц и 20°C

Коэффициент диэлектрических потерь

Удельное объемное сопротивление при 30°C [Ом·см]

Поливинилхлорид

25

3,5-6,5

0,1

1012 -1015

Термостойкий поливинилхлорид

25

3,5-6,5

0,1

1012 -1015

Маслостойкий поливинилхлорид

25

3,5-6,5

0,1

1012 -1015

Полиэтилен

70-85

2,3

0,0001-0,0003

1017

Сшитый полиэтилен

30

2,3

0,0005

1017

Вспененный полиэтилен

50

в зависимости от уровня вспенивания

0,00015

1017

Полиуретан

20

4-8

0,03-0,08

1010 -1013

Полипропилен

75

2,3

0,0008

1017

Термические свойства материалов для изоляции и оболочки

ПВХ

термостойкий ПВХ

ПЭНП

(полиэтилен низкой плотности)

ПЭВП (полиэтилен высокой плотности)

Рабочая температура [°C]

-30 до 70

-20 до 105

-50 до 70

-50 до 100

Температура плавления [°C]

>140

>140

105-110

130

Кислородный индекс

23-42

23-42

≤22

≤22


Вспененный ПЭ

СПЭ

ПУР

Силикон

Неопреновый каучук

Рабочая температура [°C]

-40 до 70

-30 до 90

-55 до 80

-60 до 180

-30 до 90

Температура плавления [°C]

105

150

Кислородный индекс

18 до 30

≤22

20 до 26

25 до 35

≤22


Химическая устойчивость материалов для изоляции и оболочки

+ устойчивый
O устойчивый в определенных условиях 
 – неустойчивый

Воздействующее вещество

Концентрация

Температура до [°C]

ПВХ

Маслоустойчивый ПВХ

ПЭ

ПУР

Силикон

Неопреновый каучук

Этиловый спирт

100

20

+

O

+

+

Метиловый спирт

100

20

O

O

+

O

+

O

Бензин

50

+

O

Бутан

20

+

+

O

Этиленгликоль

50

+

+

+

Конц. соляная кислота

100

20

+

Соляная кислота

10

20

+

Серная кислота

50

50

+

+

Лимонная кислота

+

+

O

+

+

Уксусная кислота

20

20

O

O

+

Гидроксид натрия

50

50

+

+

Масло

50

+

+

O

+

Трансмиссионное масло

100

+

+

O

+

Машинное масло

20

O

+

O

+

O

Дизельное масло

+

O

Моторное масло

120

+

+

+

Растительные масла

+

+

+

+

+

O

Оливковое масло

50

+

+

+

+

+

Тормозная жидкость

O

O

O

+

Ртуть

100

20

+

+

+

+

+

+

Морская вода

20

+

+

+

O

+

Виды и типы изоляции проводов или кабелей

Техническая составляющая современного мира не может существовать без питания электричеством. Миллионы электростанций поставляют данный ресурс как в жилые дома, так и на производственные сооружения. Освещение, обеспечение работоспособности приборов — вся современная жизнь зависит от тока. Для передачи этого ценного ресурса используются кабели и провода, изолированные специальными материалами для долговечности и безопасности службы.

Виды и типы изоляции проводов и кабелей

В производстве кабелей используют множество текстур и материй, обладающих способностью к изоляции. Основным свойством изолирующего покрытия признается полная неспособность проводить электрический ток.

Что собой представляют изолированные кабели

Примерами такого покрытия служат:

  • резиновое;
  • ПВХ;
  • полиэтиленовое;
  • фторопластовое;
  • бумажное;
  • шелковое;
  • полистироловое.
Изоляция может быть сделана из разного материала

Менее популярным изолятором служит окись магния. В зависимости от особенностей кабеля, его конструкции и эксплуатируемого сетевого напряжения подбирается тип изолирования:

  • оболочные и безоболочные кабели с показаниями постоянного напряжения до 700 В, номинальным переменным током 220 В для однофазных и 380 В для трехфазных сетей;
  • оболочные и безоболочные кабельные системы с постоянным напряжением в диапазоне 700-1000 В, переменным 220-400 В;
  • кабеля с постоянным напряжением, ограниченным 3600 В, переменным от 400 до 1800 В;
  • кабеля с постоянным диапазоном 1000-6000 В, переменным 400-1800 В.

К сведению! По агрегатному состоянию диэлектрики подразделяются на жидкие, газообразные и твердые подвиды, по происхождению — на органические, неорганические и волокнистые материалы.

Информация о видах изоляции с учетом их особенностей и специфики применения поможет максимально использовать потенциал кабелей в производстве.

Жидкая изоляция

При использовании изоляционных материалов методом обмотки части проводов оставались без покрытия. Такие зоны, начиная с 2010 г., стали покрывать совершенно новым материалом — жидкой изоляцией. Структура позволяла равномерно нанести слой вязкой субстанции на оголенные зоны без зазоров. После высыхания образовывалось покрытие, не пропускающее электричество. Со временем эксклюзивное жидкое покрытие стало доступно повсеместно. Однако оно имеет как преимущества, так и недостатки в применении.

Жидкая изолента

Положительные свойства покрытия:

  • высокая стойкость к внешним неблагоприятно влияющим факторам;
  • способность к диалектному покрытию;
  • устойчивость к вибрации;
  • способность переносить воздействие ультрафиолетовых излучений;
  • легкость в применении ремонтных работ;
  • пластичность и укрывистость провода в труднодоступных местах и сгибах.

Недостатки изоляции:

  • токсичность;
  • высокая стоимость;
  • летучесть жидкости — малая экономичность расхода при открытии герметичной банки.

Характеристики жидкой электроизоляции:

  • субстанция представляет собой вязкое, тянущееся вещество;
  • выпускается в трех видах — в тюбике, банке и в виде спрея;
  • нанесение производится кистью, за исключением распылителя.

Важно! Перед использованием изоляции кабелей и проводов сеть обесточивается.

Менее экономичный по расходу спрей-изолятор. Однако он способен проникнуть в самые труднодоступные места. Тюбик позволит более дозировано расходовать материал без применения дополнительных приспособлений. Банка со средством подойдет в массовом использовании.

Твердая изоляция

Помимо жидких диэлектриков, существуют твердые аналоги. К ним относятся:

  • бумажная обмотка. Ленты из хлопчатобумажной основы пропитываются жидкими составами диэлектриков — маслами, после чего производится плотная обмотка кабеля. Преимуществами данного вида признаны долговечность применения, низкая стоимость и способность противостоять сырым грунтам и высокой влажности. Из недостатков выявлено смещение жидкости при вертикальном и наклонном положении кабеля. Данная деформация неизменно приводит к износу и потере диэлектрических способностей;
  • резиновые диэлектрики. Такой способ изоляции гарантирует гибкость кабеля, полную непроницаемость влаги и среднюю износостойкость. Минусами признаны невысокая температурная граница применения (не более 65 °С), высокая стоимость и потеря эластичности со временем;
  • пластмассовая изоляция. В качестве основы используют полиэтилен, полихлорвинил и СПЭ. Плюсы такого вида покрытия — расширенный диапазон рабочей температуры, экологичность, повышенная устойчивость к влаге, пропорциональность прочности и веса, нейтральность химического и электрического типа, устойчивость к механическим повреждениям. Недостатки — деформация при температуре свыше 140 °С;
  • ПВХ. Преимущества данного вида изоляции в высоком сопротивлении к деформациям, экологичность, небольшие потери при допустимом токе нагрузки, продуктивность использования на сложных трассах ввиду небольших диаметров и массе. Из недостатков выявлена низкая устойчивость к минусовой температуре (не более −60 °С) и ультрафиолетовым излучениям;
  • шелковая обмотка аналогична бумажной, пропитываемой специальными маслами. Прочность материала гарантирует высокую износостойкость. Однако воздействие температур губительно для такой изоляции. В результате обмотка шелком нашла себя лишь во внутренних трассах и конструкциях кабеля в помещениях с постоянной температурой.
Твердые диэлектрические материалы

Обратите внимание! Твердые виды изоляции подбираются с учетом месторасположения кабеля и вероятности влияния внешних повреждающих факторов.

Газообразная изоляция

В газообразной изоляции применяются:

  • азот;
  • водород;
  • электротехнический газ;
  • воздух.
Трансформатор с электрогазовой изоляцией

Преимущества данного вида диэлектриков заключаются в способности к охлаждению кабеля, снижении опасности взрыва. Недостатки — герметичность при использовании, вероятность окисления, приводящая к снижению электрической прочности.

Неорганическая изоляция

К неорганическим диэлектрикам относятся:

  • слюда;
  • фарфор;
  • керамика;
  • мусковит;
  • флогопит;
  • стекло.
Неорганическая изоляция

Обратите внимание! Положительными особенностями признаны стойкость к высоким температурам и воздействию агрессивных химических веществ. Недостаток — низкая сопротивляемость механическим повреждениям.

Лакированные ткани

Лакоткани широко применимы в электроизоляции. Они подразделяются на:

  • хлопчатобумажные;
  • шелковые;
  • стеклянные;
  • капроновые.
Лакоткань в изолировании кабеля

Общими положительными характеристиками признаны гибкость, высокая устойчивость к воздействию влаги и повышенным температурам. Недостатки — низкое противостояние механическим повреждениям, воздействию ультрафиолета и низких температурных режимов, поэтому требуется теплоизоляция.

Где используется изоляция проводов и кабелей

Изолированные провода и кабели используются повсеместно как в быту, так и в производстве. Провода наиболее часто применяются в подключении приборов и систем. Примером могут стать любые соединяемые технические средства: от игровой приставки до сложных компьютеров и бытовых приборов. Кабеля же служат для проведения электричества от станции к жилым домам, производственным организациям и иным учреждениям.

Применение изолированных кабелей осуществляется в разных сферах

Кабеля прокладываются воздушным, подземным и подводным способами. Вне зависимости от цели использования проводов и кабельных трасс необходима изоляция от проникновения электрического тока во внешнюю среду.

Обратите внимание! Диэлектрические материалы служат для обеспечения безопасности окружающего мира и живых существ, сохранения и экономичности использования напряжений различного вида. Также назначением изоляции признано сохранение долгой службы кабелей и проводов.

Как правильно использовать изоляцию проводов

Производственная изоляция проводов и кабеля сертифицирована, следовательно, соответствует качеству и прошла контрольные испытания. Однако со временем могут появиться прорехи в покрытии. В такие моменты, если нет возможности заменить полностью, настает черед ремонта изоляции. Для этого используют изоленту, термотрубки и жидкие диэлектрики. Подбирают способ изолирования в зависимости от вида повреждения:

  • потертость основного покрытия устраняется с помощью термоусадки;
  • изломы, удлинение и замена вилки изолируются при помощи жидких и термических диэлектриков;
  • механические повреждения в больших количествах требуют полной замены провода.

Важно! изоляция проводов применяется и в случае самостоятельной спайки и скрутки сердцевин, однако следует соблюдать меры предосторожности и технику безопасности.

Поврежденная изоляция поддается ремонту

Причины повреждений провода:

  • перетирание при частом использовании;
  • воздействие внешних факторов;
  • порча домашними питомцами;
  • скачки напряжения;
  • несоответствие правилам эксплуатации;
  • использование некачественных материалов.

Основные требования к безопасному использованию изоляции:

  • провода и кабели должны быть обесточены;
  • качество изоляционных материалов высокое и соответствует стандартам;
  • сердцевина обесточенного провода обезжиривается и очищается непосредственно перед процедурой изоляции;
  • способ изолирования соответствует его месту проведения;
  • ремонтник должен иметь достаточный опыт и навыки изоляции.

Важно! Не стоит проводить данную процедуру самостоятельно без опыта. Во избежание несчастных и чрезвычайных ситуаций электроизоляцию необходимо доверить профессионалу.

Изоляция электрического кабеля — важнейшая составляющая работоспособности энергетических сетей. Правильная защита провода от воздействия внешних факторов вкупе с особенностями монтажа и применения гарантирует долгую и бесперебойную поставку тока. Своевременный ремонт и замена диэлектрических материалов невозможны без знания характеристик, преимуществ и недостатков изолятора вне зависимости от бытового или производственного использования.

Способы и материалы для изоляции электрических проводов

Основная задача изоляции любого кабеля или провода – препятствовать прохождению через нее электрического тока. Конкретный тип изоляции подбирается в зависимости от назначения кабеля, предполагаемых условий эксплуатации и его технических характеристик. Например, основные требования к изоляции ЛЭП – влагостойкость, морозостойкость, и механическая прочность. Обоим этим требованиям соответствуют такие материалы, как фарфор, стекло. Для изоляции проводов в основном используются такие материалы, как: резина, ПВХ-пластикат, полиэтилен, ткань, пропитанная особым составом бумага и другие.

  1. Резиновая изоляция проводов изготовлена из каучука как естественного происхождения, так и искусственного. Также при производстве резиновой изоляции используются дополнительные добавки для смягчения и увеличения срока службы изоляции. Обычно резиновая изоляция на 30-45% состоит из каучука, например, для резины РТИ-1 содержание каучуков составляет 35%.


    Резиновая изоляция используется как для изолирования отдельных кабельных жил, так и для защиты от контакта провода с проводниками во внешней среде. Изоляция этого типа характеризуется удобством и простотой при прокладке, а также хорошей гибкостью. К ее недостаткам можно отнести сравнительно невысокий срок службы из-за окисления каучука.

    Со временем сопротивление изоляции кабелей и проводов существенно снижается, поэтому для дополнительной защиты резиновой изоляции от внешних воздействий, в т.ч. от окисления, используется защитная оболочка из алюминия или свинца.  

  2. Полиэтиленовая изоляция проводов изготавливается из комбинации полиэтилена (высокой или низкой плотности) и других полимеров, а также стабилизаторов. Основные свойства такой изоляции – морозостойкость, устойчивость к агрессивным химическим воздействиям, механическая прочность. Однако полиэтилен начинает размягчаться уже при нагревании до 90°С, поэтому этот тип изоляции не применяется, если провод будет использоваться в условиях высокой температуры.
  3. ПВХ-изоляция является самым дешевым типом изоляции. Она обладает такими свойствами, как эластичность, гибкость, а также – при использовании определенных добавок – термостойкость, устойчивость к низким температурам. Кроме того, в используемый полимер можно добавлять цветные пигменты для получения цветной маркировки.
  4. Бумажная-пропитанная изоляция постепенно уходит в прошлое, так как в целом уступает по своим эксплуатационным характеристикам, в частности, стойкости к химическим и механическим воздействиям, изоляции других типов. Максимально допустимое напряжение для такой изоляции – 35 кВ.
  5. Для специализированных проводов и кабелей иногда используется изоляция из некоторых видов ткани, лаков, окиси магния. Изоляция из фторопласта обеспечивает отличную защиту от механических нагрузок и воздействия химически-агрессивных веществ. При этом она сохраняет свои свойства даже при экстремальных температурах от – 90°С до + 250°С. Основным недостатком изоляции этих типов является их высокая стоимость и сложность в изготовлении.

Различные типы изоляции проводов и кабелей!

Преимущества разной изоляции проводки!

В мире проводов и кабелей всегда появляются новые инновации и различные типы альтернатив, каждая из которых помогает разным электромонтажным изделиям выполнять определенные роли. Сегодня одним из наиболее важных элементов электрического изделия является изоляция, также известная как электрический изолятор.

Архив блогов Sycor

Прежде чем углубиться в широкий спектр различных изоляционных материалов с химическим составом, давайте сначала рассмотрим цель электроизоляции.Как следует из названия, это изолятор, что означает, что он удерживает предметы (электричество) внутри. Википедия определяет его как «материал, внутренние электрические заряды которого не текут свободно или через него протекает очень слабый электрический ток под действием электрического поля (Википедия)».

Существует значительное количество изоляций проводов, которые варьируются от почти идентичных химических соединений до совершенно разных. Многие из этих похожих конструкций в основном одинаковы, но некоторые производители немного изменили некоторые особенности конструкции, так как это позволяет им использовать товарный знак на материале.Это затрудняет охват значительного количества очень похожих соединений. Таким образом, наиболее эффективный способ разрушения этих изоляционных материалов – использование их основных и наиболее популярных составных конструкций.

Пластиковая изоляция проводов

ПВХ изоляция (поливинилхлорид)

ПВХ – третий по объемам производства пластиковый полимер. ПВХ гибкий, жесткий и относительно простой в использовании, но при этом является одним из наиболее экономичных вариантов.Нормальный диапазон температур составляет от -55 ° C до 105 ° C и используется в самых разных областях, от медицинских, пищевых, коммерческих и многих домашних. Сочетание ПВХ с другими пластификаторами придает кабелю дополнительную гибкость и прочность, что делает его универсальным в сложных условиях применения.

PE изоляция (полиэтилен)

Самый производимый пластик в мире из-за его универсальности в применении и сопутствующей цены.Являясь частью семейства термопластов, полиэтилен может непрерывно нагреваться и принимать любую форму. Изоляция из полиэтилена с низкой диэлектрической проницаемостью и низким энергопотреблением применима для широкого спектра применений, при этом она устойчива к кислотам, растворителям, воде и щелочам.

ПП изоляция (полипропилен)

PP – термопластичный полимер, происходящий из группы полиолефинов. Применяемый в широком спектре применений, полипропилен неполярен, имеет более высокую термостойкость, более твердую внешнюю оболочку и меньшую гибкость.Изоляция из полипропилена также имеет диапазон температур от -30 ° C до 105 ° C.

Изоляция PUR (полиуретан)

PUR – это полимер, содержащий органические звенья, связанные карбонатом. Будучи очень гибким и прочным при низких температурах, полиуретан обычно не используется из-за его слабых электрических свойств и воспламеняемости, но по-прежнему является сильным выбором из-за защиты внешней оболочки.

Нейлоновая изоляция

Нейлон обладает исключительной стойкостью к порезам, химическим воздействиям и истиранию. Нейлон также чрезвычайно гибок и обычно экструдируется поверх более мягкого изоляционного материала. Нейлон является сильной альтернативой для его применения, но имеет более слабое проникновение влаги, что снижает его общие электрические свойства.

Изоляция резиновых проводов

Изоляция TPR (термопластичная резина)

TPR также называют термопластичным эластомером или TPE. Эта альтернатива изоляции, состоящая из прочного сочетания резины и других пластификаторов, обладает эффективной тепло-, атмосферостойкостью и устойчивостью к старению.TPR – универсальный изоляционный материал, который отлично подходит для суровых и сложных условий эксплуатации.

Неопреновая изоляция (полихлоропрен)

Обладая высокой химической стойкостью, неопрен обычно используется в военной, горнодобывающей, энергетической и нефтяной промышленности. Неопрен – отличный выбор для более сложных и суровых условий эксплуатации, поскольку его электропроводность не может сравниться с другими, более проводящими коммерческими альтернативами.

Стирол-бутадиеновая изоляция (SBR)

Этот синтетический каучук создан из стирола и бутадиена, что позволяет ему заменять большинство других натуральных каучуков.Температурный диапазон этого уникального изоляционного материала составляет от -55 ° C до 90 ° C. наконец, этот материал также устойчив к истиранию.

Изоляция из силиконовой резины

Силикон – это очень часто используемый изоляционный материал для проводов общего назначения. Силикон также постоянно используется для высокотемпературных применений в диапазоне от 150 ° C до 250 ° C, в зависимости от того, какой сорт вы используете.

Изоляция EPR (этиленпропиленовый каучук)

EPR используется для высоковольтных устройств.Подобно каучуку EPDM, этот синтетический эластомер имеет превосходные термические характеристики с гораздо меньшей площадью поперечного сечения. EPR также имеет диапазон температур от -50 ° C до 160 ° C.

Резиновая изоляция

Этот изоляционный материал относится к натуральному каучуку, который имеет широкий спектр формул, которые могут быть применены к любым требованиям применения. Резина – хороший выбор, так как через нее очень трудно пробиться электричеству, но легко пройти через изоляционный проход.Этот изоляционный материал также является озоно- и маслостойким.

Фторполимерная изоляция для проводов

Изоляция PFA

PFA – это энергосберегающий вариант, способный выдерживать температуры от -100 ° C до 250 ° C. PFA обычно используется в проводах для термопар, но также очень эффективен в военной, аэрокосмической, нефтяной и газовой промышленности. PFA устойчив к огню, химическим веществам, ультрафиолетовому излучению и обладает хорошей гибкостью.

Изоляция из ПТФЭ (политетрафторэтилен)

ПТФЭ – очень надежный изолятор, который стабильно работает в любых условиях применения. ПТФЭ способен выдерживать диапазон температур от -60 ° C до 200 ° C, обладает огнестойкостью, стойкостью к ультрафиолету, химическим веществам и обладает отличной гибкостью.

Изоляция FEP (фторированный этиленпропилен)

Обладает превосходными электрическими свойствами, может применяться в широком диапазоне температур и очень устойчив к химическим веществам.Имея диапазон температур от -80 ° C до 200 ° C, изоляция FEP может применяться в химической, авиационной, медицинской, электронной и аэрокосмической отраслях промышленности.

Изоляция из этилен-тетрафторэтилена (этилен-тетрафторэтилен)

ETFE – это основной пластик, созданный из фтора. Он полезен в широком диапазоне применений, обладает хорошей коррозионной стойкостью, высокой прочностью и широким диапазоном температур. Эта эффективная изоляция также пригодна для вторичной переработки и улучшает передачу данных, уменьшая при этом общий вес провода.

Изоляция TPE (термопластичные эластомеры)

TPE имеет диапазон температур от -50 ° C до 105 ° C, огнестойкость, стойкость к ультрафиолетовому излучению и надежную гибкость. TPE обычно используется в приложениях, требующих переносного кабеля управления, в медицинской и автомобильной промышленности, а также в робототехнике. TPE также можно экструдировать, формовать и использовать повторно, при этом сохраняя гибкость и другие свойства аналогичных резиновых изоляционных материалов.

Изоляция из стекловолокна

Изоляция из стекловолокна используется при термообработке, в печах для обжига стекла и керамики, в литейных цехах и в различных областях обработки алюминия.Кроме того, изоляция устойчива к истиранию, химическому воздействию и влаге.


Существует множество различных видов изоляции, каждый из которых придает потенциально разные и уникальные свойства проводникам, которые они покрывают. Способность выбрать правильную изоляцию с правильным проводом для конкретных приложений может быть трудной для понимания, и тем более, если у вас нет опыта. Мы, сотрудники Sycor Technology, понимаем, что не все имеют постоянную карьеру в электромонтажной отрасли и, возможно, покупают провод впервые. Благодаря нашим опытным продажам мы сможем точно определить, какие изоляторы лучше всего подходят для решения, которое вы ищете. Не стесняйтесь звонить или писать по электронной почте, и мы будем рады ответить на любые ваши вопросы об изоляционном материале и проводах, которые они защищают.

Звоните бесплатно – 1.800.268.9444 или напишите нам – [email protected]

Каталог продукции Sycor

Sycor Marketing

Изоляционные материалы для силовых кабелей

Изоляция – это непроводящий материал или материал, устойчивый к прохождению электрического тока.В радиочастотных кабелях его часто называют диэлектриком.

Изоляция препятствует утечке электрического тока, предотвращает контакт тока провода с другими проводниками и сохраняет целостность материала провода, защищая от таких экологических угроз, как вода и тепло. Безопасность и эффективность провода зависят от его изоляции.

Удовлетворительная работа кабеля в значительной степени зависит от характеристик используемой изоляции. Поэтому правильный выбор изоляционного материала для кабелей имеет большое значение.

Свойства, необходимые для изоляционных материалов

Как правило, изоляционные материалы, используемые в кабелях, должны иметь следующие свойства:

    1. Высокое сопротивление изоляции для предотвращения тока утечки.
    2. Высокая диэлектрическая прочность для предотвращения электрического пробоя кабеля.
    3. Высокая механическая прочность выдерживает механическое обращение с кабелями.
    4. Негигроскопичный т. Е. Не должен впитывать влагу из воздуха или почвы. Влага снижает сопротивление изоляции и ускоряет разрыв кабеля. Если изоляционный материал гигроскопичен, он должен быть заключен в водонепроницаемое покрытие, такое как свинцовая оболочка.
    5. Невоспламеняющийся .
    6. Низкая стоимость , чтобы сделать подземную систему жизнеспособной.
    7. Не подвержен действию кислот и щелочей Избегает химического воздействия

Ни один изоляционный материал не обладает всеми вышеупомянутыми свойствами.Следовательно, тип используемого изоляционного материала зависит от цели, для которой требуется кабель, и качества изоляции.

Основными изоляционными материалами, используемыми в кабелях, являются резина, вулканизированный индийский каучук, пропитанная бумага, лакированный батист и поливинилхлорид.

Каучук

Каучук может быть получен из молочного сока тропических деревьев или из нефтепродуктов. Он имеет относительную диэлектрическую проницаемость от 2 до 3, электрическую прочность около 30 кВ / мм и удельное сопротивление изоляции 1017 Ом · см.

Кабель с резиновой изоляцией

Несмотря на то, что чистый каучук имеет достаточно высокие изоляционные свойства, он страдает некоторыми серьезными недостатками, а именно: легко впитывает влагу, максимальная безопасная температура низкая (около 38 ° C), мягкая и подвержена повреждению из-за грубого обращения и старения при старении. подвергается воздействию света. Следовательно, чистый каучук нельзя использовать в качестве изоляционного материала.

Вулканизированный каучук, Индия (V.I.R.)

Его получают путем смешивания чистого каучука с минеральными веществами, такими как оксид цинка, красный свинец и т. Д.и от 3 до 5% серы. Образовавшуюся смесь раскатывают в тонкие листы и нарезают полосками.

Затем на проводник наносится резиновая смесь, которая нагревается до температуры около 150 ° C. Весь процесс называется вулканизацией , и полученный продукт известен как вулканизированный индийский каучук.

Вулканизированный каучук Индии обладает большей механической прочностью, долговечностью и износостойкостью, чем чистый каучук.

Его главный недостаток заключается в том, что сера очень быстро реагирует с медью, и по этой причине кабели с изоляцией VIR имеют луженый медный провод.Изоляция VIR обычно используется для кабелей низкого и среднего напряжения.

Бумага с пропиткой

Она состоит из бумаги, полученной из древесной стружки и пропитанной химическим составом, например парафиновым или нафтеновым материалом.

Кабели с бумажной изоляцией

Этот тип изоляции почти заменил резиновую изоляцию. Это связано с тем, что он обладает такими преимуществами, как низкая стоимость, низкая емкость, высокая диэлектрическая прочность и высокое сопротивление изоляции.

Единственным недостатком является то, что бумага гигроскопична и, даже если она пропитана подходящим составом, она впитывает влагу и тем самым снижает сопротивление изоляции кабеля.По этой причине кабели с бумажной изоляцией всегда имеют какое-либо защитное покрытие и никогда не остаются незапечатанными. Если при укладке требуется оставить его неиспользованным на участке, его концы временно покрывают воском или дегтем.

Поскольку кабели с бумажной изоляцией имеют тенденцию впитывать влагу, они используются там, где кабельная трасса имеет несколько стыков. [Необходимо принять особые меры для предотвращения попадания влаги на стыки. Если количество стыков больше, стоимость установки быстро возрастает и запрещает использование кабелей с бумажной изоляцией.]

Например, их можно выгодно использовать для распределения при низких напряжениях в перегруженных зонах, где соединения обычно предусмотрены только на оконечном аппарате.

Однако для небольших установок, где длина мала и требуется соединение в нескольких местах, кабели VIR будут дешевле и долговечнее, чем кабели с бумажной изоляцией.

Varnished Cambric

Это хлопчатобумажная ткань, пропитанная и покрытая лаком. Этот тип изоляции также известен как лента «ампир».

Кембрик с лакированной изоляцией

Кембрик накладывается на проводник в виде ленты, а его поверхности покрываются вазелиновым компаундом для обеспечения возможности скольжения одного витка по другому при изгибе кабеля.

Так как лакированный батист гигроскопичен, такие кабели всегда имеют металлическую оплетку. Его электрическая прочность составляет около 4 кВ / мм, а диэлектрическая проницаемость – от 2,5 до 3,8.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Этот изоляционный материал представляет собой синтетический компаунд.Он получается в результате полимеризации ацетилена в виде белого порошка.

Кабель с ПВХ изоляцией

Для получения этого материала в качестве изоляции кабеля в него добавляют определенные материалы, известные как пластификаторы, которые представляют собой жидкости с высокой температурой кипения. Пластификатор образует гель и делает материал пластичным в желаемом диапазоне температур.

Поливинилхлорид имеет высокое сопротивление изоляции, хорошую диэлектрическую прочность и механическую вязкость в широком диапазоне температур.

Он инертен к кислороду и почти инертен ко многим щелочам и кислотам. Таким образом, этот тип изоляции предпочтительнее VIR в экстремальных условиях окружающей среды, например, на цементном заводе или химическом заводе.

Поскольку механические свойства (например, эластичность и т. Д.) ПВХ не так хороши, как у резины, кабели с ПВХ изоляцией обычно используются для домашнего освещения слабой и средней мощности и силовых установок.

Это дешево, прочно и широко доступно.Однако хлор в ПВХ (галоген) вызывает образование густого токсичного черного дыма при горении и может представлять опасность для здоровья в местах, где требуется низкий уровень дыма и токсичность (например, в замкнутых пространствах, таких как туннели).

Нормальные рабочие температуры обычно составляют от 75 ° C до 105 ° C (в зависимости от типа ПВХ). Предел температуры составляет 160ºC (<300 мм2) и 140ºC (> 300 мм2).

Полиэтилен (PE)

ПВХ и полиэтилен являются термопластичными материалами, что означает, что они становятся мягкими при нагревании и затвердевают при охлаждении.Самый распространенный термопластический материал – ПВХ. Другой – полиэтилен.

PE является частью класса полимеров, называемых полиолефинами. Полиэтилен имеет более низкие диэлектрические потери, чем ПВХ, и чувствителен к влаге при напряжении (т.е. только для высоких напряжений).

Полиэтиленовая изоляция

Этот компаунд чаще всего используется в коаксиальных кабелях и кабелях с малой емкостью из-за его образцовых электрических свойств. Его часто используют в этих приложениях, потому что он доступен по цене и может быть вспенен для снижения диэлектрической проницаемости до 1.50, что делает его привлекательным вариантом для кабелей, требующих высокоскоростной передачи.

Полиэтилен также может быть сшитым для обеспечения высокой устойчивости к растрескиванию, прорезанию, пайке и воздействию растворителей. Полиэтилен можно использовать при температуре от -65 ° C до 80 ° C.

Полиэтилен любой плотности жесткий, твердый и негибкий. Материал также легко воспламеняется. Можно использовать добавки, чтобы сделать его огнестойким, но это принесет в жертву диэлектрическую проницаемость и увеличит потери мощности.

Термореактивные смеси

Термореактивные смеси представляют собой полимерные смолы, которые необратимо отверждаются (например, под действием тепла в процессе вулканизации) с образованием пластика или резины:

XLPE (сшитый полиэтилен)

XLPE имеет различные полиэтиленовые цепи, связанные вместе (« сшивание »), что помогает предотвратить плавление или расслоение полимера при повышенных температурах. Поэтому сшитый полиэтилен полезен для более высоких температур.

XLPE (сшитый полиэтилен)

XLPE имеет более высокие диэлектрические потери, чем полиэтилен, но имеет лучшие характеристики старения и устойчивость к образованию водяных деревьев.Нормальные рабочие температуры обычно составляют от 90 ° C до 110 ° C. Температурный предел 250ºC.

EPR (этилен-пропиленовый каучук)

EPR – это сополимер этилена и пропилена, обычно называемый «эластомером».

EPR (этиленпропиленовый каучук)

EPR более гибкий, чем полиэтилен и сшитый полиэтилен, но имеет более высокие диэлектрические потери, чем оба. Нормальные рабочие температуры обычно составляют от 90 ° C до 110 ° C. Температурный предел 250C.

Популярные типы изоляции | IEWC.com

Сравнение термопластов и термореактивных материалов

THERMOPLASTIC: Материал, который размягчается, растекается или деформируется при воздействии достаточного тепла и давления. Эти соединения нагреваются и выдавливаются по проводнику. Точно так же изоляцию готового продукта можно переплавить или размягчить под воздействием тепла.

  • Простота изготовления
  • Обычно дешевле
  • Лечение не требуется
  • Тает при нагревании
  • Можно экструдировать с очень тонкими стенками

THERMOSETTING: Материал, который не размягчается, не растекается или не деформируется под воздействием тепла и давления.После выдавливания на проводник эти соединения не будут повторно плавиться, однако они могут сгореть или испортиться из-за тепла.

  • Затвердеет и стареет при перегреве
  • Простите при перегрузках
  • Лучшие низкотемпературные свойства
  • Более высокий температурный потенциал
  • Обычно дороже
  • Требуется процесс отверждения при экструдировании
  • Не подвергается экструзии размером менее 22 AWG в процессах CV.Облученные продукты можно экструдировать в меньших размерах.

Термопластические соединения

ПОЛИВИНИЛХЛОРИД PVC , иногда называемый винил или поливинилхлорид, состоит из трех типов виниловых соединений – стандартных, полужестких и облученных. В зависимости от рецептуры номинальная температура может варьироваться от -55 C до 105 C. Типичные значения диэлектрической проницаемости могут варьироваться от 2,7 до 6,5

СТАНДАРТНЫЙ ПВХ , рассчитанный на 1000 вольт или меньше, используется для подключения, компьютерных и контрольных проводов.Различные компаунды используются для эксплуатации при 60 ° C, 80 ° C, 90 ° C и 105 ° C, а также в коммерческих и военных целях.

ПОЛУЖЕСТКИЙ ПВХ (SRPVC) намного прочнее стандартного винила. Он обладает большей устойчивостью к истиранию и порезам, а также предлагает более стабильные электрические свойства.

ОБЛУЧЕННЫЙ ПВХ обладает повышенной устойчивостью к истиранию, порезам, пайке и воздействию растворителей. Облучение превращает винил из термопласта в термореактивный материал.

ПОЛИЭТИЛЕН (PE) – очень хорошая изоляция, поскольку она обеспечивает низкую диэлектрическую проницаемость, стабильную диэлектрическую проницаемость на всех частотах и ​​очень высокое сопротивление изоляции. Что касается гибкости, полиэтилен может быть от жесткого до очень твердого в зависимости от молекулярной массы и плотности. Низкая плотность является наиболее гибкой, в то время как композиции с высокой плотностью и высокомолекулярным весом очень трудны. Влагостойкость отличная, однако оба типа горючие.Составы коричневого и черного цвета обладают отличной атмосферостойкостью. Диэлектрическая проницаемость составляет 2,3 для твердой изоляции и 1,5 для ячеистой (вспененной) конструкции.

RULAN – огнестойкий полиэтилен, содержащий добавки, снижающие скорость горения. Эти добавки незначительно влияют на физические или электрические свойства изоляции.

ПРОПИЛЕН (ТВЕРДЫЙ И СЛЕТОЧНЫЙ) по своим электрическим свойствам аналогичен полиэтилену. Этот материал в основном используется в качестве утеплителя.Обычно он тверже полиэтилена, что делает его пригодным для тонкостенной изоляции. Максимальный диапазон температур UL может составлять 60 ° C или 105 ° C. Диэлектрическая проницаемость составляет 2,59 для сплошных и 1,55 для ячеистых (вспененных) конструкций.

KYNAR обладает высокой механической прочностью, превосходной устойчивостью к истиранию и прорезанию, а также значительно снижает хладотекучесть, что делает его отличной изоляцией проводов задней панели. Kynar является самозатухающим, устойчивым к лучистому излучению и рассчитан на температуру 135 ° C.

TEFZEL (ETFE) рассчитан на 150 ° C, имеет очень хорошие электрические свойства, химическую инертность, длительный срок службы при изгибе и исключительную ударную вязкость.Тефзель может выдержать необычайное количество физического насилия и самозатухает. Tefzel – зарегистрированная торговая марка DuPont Corporation.

HALAR (ECTFE) имеет удельный вес 1,68, самый низкий из всех фторуглеродов. Его диэлектрическая проницаемость и коэффициент рассеяния на частоте 1 МГц составляют 2,6 и 0,013 соответственно. Халар горит, но не плавится и не горит под воздействием прямого огня и немедленно гаснет при удалении пламени. Его другие электрические, механические, термические и химические свойства почти идентичны свойствам Tefzel.Диапазон температур от -70 ° C до 150 ° C. Halar – зарегистрированная торговая марка Ausimont Corporation.

ТЕФЛОН (FEP) экструдируется аналогично ПВХ и полиэтилену, что позволяет использовать провода и кабели большой длины. FEP имеет отличные электрические характеристики, химическую инертность и рабочую температуру 200 ° C. Teflon – зарегистрированная торговая марка DuPont Corporation.

ТЕФЛОН (TFE) экструдируется с помощью процесса гидравлического плунжера.Длина ограничена из-за количества материала в толкателе, толщины изоляции и размера преформы. ТФЭ необходимо экструдировать поверх проволоки с серебряным или никелевым покрытием, с номинальной температурой 260 ° C и 200 ° C соответственно. Teflon – зарегистрированная торговая марка DuPont Corporation.

PFA – последнее дополнение к тефлоновым смолам DuPont. Как и другие, он обладает выдающимися электрическими свойствами, высокой рабочей температурой (250 C), стойкостью практически ко всем химическим веществам и огнестойкостью. PFA – зарегистрированная торговая марка DuPont Corporation.

ТЕРМОПЛАСТИК (TPR) имеет свойства, аналогичные свойствам вулканизированных (термореактивных) каучуков. Преимущество в том, что обработанный как термопласт, он выдавливается поверх проводника. Как и многие обычные резиновые материалы, TPR обладает высокой устойчивостью к маслам, химическим веществам, озону и другим факторам окружающей среды. Он имеет низкое водопоглощение и отличные электрические свойства, а также очень гибкий и устойчивый к истиранию.

Термореактивные компаунды

ХЛОРОСУЛЬФОНАТНЫЙ ПОЛИЭТИЛЕН (CSPE) иногда используется в качестве изоляции выводных проводов двигателя с номиналом 105C, но чаще всего в качестве компаунда для оболочки. CSPE обладает отличной прочностью на разрыв и ударопрочность, отличной стойкостью к истиранию, озону, маслам и химическим веществам, а также хорошими атмосферостойкостью. Этот материал также имеет низкое влагопоглощение, отличную стойкость к пламени и теплу и хорошие диэлектрические свойства.

СИЛИКОН – это мягкая изоляция, которая имеет типичный температурный диапазон от -80 ° C до 250 ° C.Он обладает превосходными электрическими свойствами, а также озоностойкостью, низким влагопоглощением, атмосферостойкостью и радиационной стойкостью. Силикон обычно имеет низкую механическую прочность и плохую стойкость к истиранию. Хотя силиконовая резина горит медленно, она образует непроводящий пепел, который в некоторых случаях может поддерживать целостность электрической цепи.

ЭТИЛЕНПРОПИЛЕНОВЫЙ КАУЧУК (EPR) представляет собой химически сшитую термореактивную высокотемпературную резиновую изоляцию. Он обладает превосходными электрическими свойствами в сочетании с выдающейся термической стабильностью и гибкостью.EPR обладает хорошей устойчивостью к сжатию, порезам, ударам, разрыву и истиранию и не подвергается воздействию кислот, щелочей и многих органических растворителей. Он также обладает высокой влагостойкостью. EPR имеет номинальные температуры до 150 ° C.

ПОЛИЭТИЛЕН С ПЕРЕКРЕСТНОЙ СВЯЗЬЮ (XLP) – это материал, который обладает большей устойчивостью к растрескиванию под воздействием окружающей среды, прорезанию, озону, растворителям и пайке, чем полиэтилен низкой или высокой плотности. Иногда обозначается как XLPE .Могут быть сшиты химическим путем или облучением.

ПОЛУ-БУТИЛОВЫЙ КАУЧУК (SBR) является гибким и обеспечивает хорошую термостойкость и влагостойкость при экономичной стоимости. Он должен иметь рубашку для механической и химической защиты. SBR подходит для максимальной температуры 75 ° C.

Изоляция проводов, изоляционные материалы и цвета изоляции

Кабели данных состоят из внешней оболочки кабеля, покрывающей пары проводов. Провода должны быть изолированы материалом с очень низкой диэлектрической проницаемостью и низким коэффициентом рассеяния.Первый фактор, который следует учитывать при обсуждении изоляции проводов, – это d , т.е. электрический коэффициент и коэффициент рассеяния.


Диэлектрическая проницаемость и коэффициент рассеяния: Материал с хорошими диэлектрическими свойствами не проводит электричество, т.е. диэлектрические материалы являются изоляторами. В кабелях LAN хороший диэлектрический материал также обладает свойствами, которые способствуют передаче высокочастотных сигналов в проводниках. Коэффициент рассеяния является мерой потери мощности и, как таковой, является основным фактором, определяющим потери на частотах.


Изоляционные материалы для проводов

Используется ряд изоляционных материалов, включая фторуглеродных полимеров , полиолефинов (полипропилен и полиэтилен) и ПВХ .

Производители выбирают материалы на основе номинальных характеристик огнестойкости, стоимости и желаемых свойств передачи. Такие материалы, как полиолефин, обладают прекрасными пропускающими свойствами и недороги, но они легко воспламеняются и должны использоваться вместе с материалами с лучшими показателями пламени.

Важно не сосредотачиваться на конкретном материале, а лучше смотреть на систему материалов, выбранную производителем. Производители выбирают оболочечные и изоляционные материалы, которые работают вместе, на основе тонкого баланса между характеристиками передачи, огнестойкостью и экономичностью.

Рис. 1. Изоляция каждого провода имеет цветовую маркировку

Фторуглеродные полимеры чаще всего используются для изоляции пар проводов в кабелях категории 5e и выше, рассчитанных на камеру статического давления.Часто используются две разновидности фторуглеродных полимеров: перфторалкокси (PFA) и фторированный этиленпропилен (FEP).

DuPont изначально разработала эти полимеры, и их часто называют Te on, что на самом деле является их торговой маркой. FEP используется чаще всего и является наиболее желательным из этих материалов.

Спрос на кабели пленочного класса за последние несколько лет превысил предложение FEP. В результате этой нехватки были разработаны конструкции пленумов Категории 5e, в которых одна или несколько пар проводов заменены другим материалом.Некоторые примеры предельных характеристик были также замечены в испытании на сжигание UL-910 для кабелей статического давления. Эти опасения, вместе с увеличением поставок FEP и заменителей, таких как MFA, уменьшили использование этих конструкций.


СОВЕТ: При покупке нагнетательных кабелей категории 5e и выше проверьте, не использовались ли другие материалы в сочетании с FEP для изоляции.


В непленумных кабелях категории 5e и выше и в кабелях более низкой категории используются более дешевые и более доступные материалы, такие как HDPE (полиэтилен высокой плотности).Производительность передачи не будет принесена в жертву – менее строгие требования к огневым испытаниям просто позволяют использовать менее дорогие материалы.

Цвета изоляции

Изоляция проводов в кабелях UTP имеет цветовую маркировку. Эти стандартизированные цветовые коды помогают установщикам кабелей убедиться, что каждый провод подключен правильно. В США цветовой код основан на 10 цветах.

Рисунок 1: Цвета изоляции

Пять из них используются на кольцевых проводниках, а пять – на концевых проводниках.Сочетание цветов колец с цветами наконечников позволяет получить 25 возможных уникальных парных комбинаций. Таким образом, 25 парных групп использовались для телефонных кабелей в течение десятилетий.

Слова «кольцо» и «подсказка» возникли во времена ручных коммутаторов. Штекеры фонокорректора (например, на шнуре стереогарнитуры) вставлялись в розетку для подключения одного добавочного номера или номера к другому.

Заглушка состояла из наконечника, затем изолирующего диска, а затем стержня вилки.Один провод из пары впаивался в наконечник, а другой припаивался к валу или кольцу. 25-парные кабели не часто используются в кабелях для передачи данных, но часто используются для голосовых кабелей для магистральных сетей и кабелей кросс-коммутации.

стандартных изоляционных материалов, используемых в электротехнике.

Материал, который очень сильно сопротивляется прохождению электрического тока или полностью сопротивляется электрическому току, называется изоляционным материалом.В изоляционных материалах валентные электроны прочно связаны со своими атомами.

В электрическом поле цель любого изоляционного материала – разделить электрические проводники, не пропуская через них ток. Такие материалы, как ПВХ, стекло, асбест, жесткий ламинат, лак, смола, бумага, тефлон и резина, являются очень хорошими электрическими изоляторами. Изоляционный материал используется в качестве защитного покрытия электрических проводов и кабелей.

Самым важным изоляционным материалом является воздух.Кроме того, в электрических системах используются твердые, жидкие и газообразные изоляторы.

Зачем нужна электрическая изоляция

Поражение электрическим током, вызванное прохождением тока через тело человека, может привести к физиологическим эффектам, бушующим в результате смертельных травм, вызванных непроизвольными моментами смерти в результате фибрилляции желудочков (прекращается ритмическое насосное действие сердца) или мышечное сокращение.

Напряжение постоянного тока до 40 вольт и напряжение переменного тока до 60 вольт в лучших условиях считаются безопасными пределами для человеческого тела, но помимо этого считается опасностью, и для предотвращения этого требуется электрическая изоляция.Сопротивление электрическому току измеряется в омах. Металлы реагируют на прохождение электрического тока с очень небольшим сопротивлением и называются проводниками. Как упоминалось ранее, такие материалы, как асбест, фарфор, ПВХ, сухая древесина, обладают высоким сопротивлением прохождению электрического тока и называются изоляторами.

Сухая древесина обладает высокой стойкостью, но при намокании водой ее сопротивление падает, и она может пропускать электричество. То же самое и с кожей человека. Когда кожа сухая, она имеет высокое сопротивление электрическому току, но когда она влажная, сопротивление падает.Поэтому любой электрик должен принять меры предосторожности при попадании воды в окружающую среду или на кожу и использовать необходимые изоляционные материалы. Лучшее средство защиты людей от находящихся под напряжением проводов и частей – это изоляция.

Применение изоляционных материалов

Кабели и линии передачи :

Изоляционный материал обычно используется в качестве защитного покрытия электрических проводов и кабелей. Жилы кабеля, которые соприкасаются друг с другом, должны быть отделены и изолированы с помощью изоляционного покрытия на каждой жиле, например.грамм. полиэтилен, сшитый полиэтилен-сшитый полиэтилен, поливинилхлорид-ПВХ, тефлон, силикон и т. д. Подвесные дисковые изоляторы (втулки) используются в неизолированных кабелях для передачи высокого напряжения, где они поддерживаются электрическими столбами. Втулки изготавливаются из стекла, фарфора или композитных полимерных материалов.

Электронные системы:

Все электронные приборы и инструменты широко содержат печатные платы с различными электронными компонентами. Печатные платы изготавливаются из эпоксидной пластмассы и стекловолокна.Все компоненты электроники закреплены на изолированной печатной плате. В SCR (полупроводниковых выпрямителях), транзисторах и интегральных схемах кремний используется в качестве проводящего материала и может быть преобразован в изоляторы с помощью процесса нагрева и кислорода.

Энергетические системы:

Трансформаторное масло широко используется в качестве изолятора для предотвращения дугового разряда в трансформаторах, стабилизаторах, автоматических выключателях и т. Д. Изоляционное масло может выдерживать изоляционные свойства до определенного напряжения электрического пробоя.Вакуум, газ (гексафторид серы), керамическая или стеклянная проволока – другие методы изоляции в высоковольтных системах. Малогабаритные трансформаторы, генераторы и электродвигатели содержат изоляцию на катушках проводов с помощью полимерного лака. Изолента из стекловолокна также используется в качестве разделителя катушек намотки.

Бытовые переносные приборы:

Все переносные электрические приборы изолированы, чтобы предотвратить опасность поражения электрическим током.

  • Изоляция класса 1 содержит только основную изоляцию на проводе, а металлический корпус заземлен в основной системе заземления.Третий контакт вилки питания предназначен для заземления.
  • Изоляция класса 2 означает устройство с «двойной изоляцией». Все внутренние электрические компоненты должны быть полностью заключены в изолированный корпус, который предотвратит короткое замыкание с токопроводящими частями.

Изоляционная лента для электрических кабелей:

ПВХ-ленты широко используются для изоляции электрических проводов и других токопроводящих частей. Он изготовлен из винила, так как хорошо тянется и обеспечивает эффективную и долговечную изоляцию.Изолента для изоляции класса H изготавливается из стеклоткани.

Средства индивидуальной защиты:

СИЗ защищает людей от поражения электрическим током. СИЗ, такие как изолирующая защита головы, защита глаз и лица, а также изолирующие перчатки, необходимы для защиты от всех распространенных электрических опасностей. Изолированные инструменты и защитные экраны необходимы для безопасной работы электрика. Диэлектрическая обувь (неметаллическая защитная обувь) или обувь для защиты от поражения электрическим током изготавливается с непроводящей, устойчивой к поражению электрическим током подошвой и каблуком.

Коврики резиновые электротехнические:

Изоляционные маты для электрических целей находят широкое применение на различных подстанциях, электростанциях и т.д. возможна утечка тока.

Список некоторых распространенных изоляционных материалов

  • A.B.S.
  • АЦЕТАТ
  • АКРИЛОВЫЕ
  • БЕРИЛЛИЯ ОКСИД
  • КЕРАМИЧЕСКИЕ
  • DELRIN
  • ЭПОКСИДНЫХ / СТЕКЛОВОЛОКНО
  • СТЕКОЛ
  • Kapton
  • KYNAR
  • LEXAN
  • зубец
  • меламин
  • СЛЮДА
  • НЕОПРЕН
  • НОМЕКСА
  • НЕЙЛОН
  • П.E.T. (Полиэтилентерефталат)
  • фенольных
  • ПОЛИЭФИРА (Mylar)
  • POLYOLEFINS
  • ПОЛИСТИРОЛ
  • полиуретановых
  • ПВХ (Polyvinylcloride)
  • СИЛИКОНА / СТЕКЛОВОЛОКНО
  • силиконовой резина
  • ТФЭ (тефлон)
  • термопласты
  • Электроламповых БУМАГА, ЛЕНТА и ПЕНА
  • НЕОПРЕН
  • ПОЛИСТИРОЛ
  • ПОЛИУРЕТАН
  • СИЛИКОН
  • ВИНИЛ
  • ЛАМИНАТЫ

Электрические изоляционные материалы Стандарты электротехнических изоляционных материалов 9000. свойства материалов, используемых в основном в качестве электроизоляции в устройствах и сопутствующем оборудовании.Эти свойства включают напряжение пробоя диэлектрика, электрическую прочность, потери переменного тока, диэлектрическую проницаемость (диэлектрическую постоянную), сопротивление и проводимость постоянному току, коэффициент рассеяния, ионообменную емкость, ионное сопротивление и другие физические свойства. Эти стандарты электроизоляционных материалов позволяют производителям, особенно производителям полупроводников, проверять и оценивать такие материалы и оборудование, чтобы гарантировать их квалификацию для безопасного использования.

Заключение:

Контроль опасности поражения электрическим током является важной частью каждой программы безопасности и здоровья.От электрика требуется полное знание изоляционных материалов и норм безопасной работы. Каждый имеет право работать в безопасных условиях.

Ссылки

  • Собственный опыт автора
  • ASTM D1711 – 11a Стандартная терминология, относящаяся к электрической изоляции

Изоляционные материалы, используемые для производства кабелей

Вот список из десяти основных изоляционных материалов, используемых для производства электрических кабелей.

Материал № 1. Резина:

Каучук может быть натуральным и синтетическим. Натуральный каучук получают из молочного сока тропических деревьев. Синтетический каучук производится из спирта или нефтепродуктов. Его относительная диэлектрическая проницаемость составляет от 2 до 3, а электрическая прочность составляет 30 кВ / мм. Хотя он обладает высокими изоляционными качествами, он легко впитывает влагу, размягчается при нагревании до температуры 60–70 ° C, набухает под действием минеральных масел и стареет под воздействием света.Следовательно, чистый каучук нельзя использовать в качестве изоляционного материала.

Материал № 2. Вулканизированный индийский каучук (VIR):

Его получают путем смешивания индийского каучука с минеральными веществами, такими как сера, оксид цинка, красный свинец и т. Д. Хотя процесс вулканизации улучшает негигроскопичность и другие свойства, такие как прочность, долговечность, упругость, эластичность и т. Д .; но это немного снижает его удельное сопротивление изоляции. Он имеет электрическую прочность около 10-20 кВ / мм и диэлектрическую проницаемость около 2.5.

Основным недостатком VIR является то, что из-за содержания серы он разрушает медь, и поэтому в кабелях с изоляцией VIR медный провод перед обеспечением этой изоляции покрывается оловом. Иногда на проводник также наносят слой чистой резины, чтобы защитить его от серы.

По сравнению с пропитанной бумагой характеристики VIR плохие, потому что кабели VIR дороги, менее долговечны и имеют плохие механические свойства, такие как электростатическая емкость, эластичность и прочность.ВИР используется в качестве изоляционного покрытия для кабелей низкого и среднего напряжения. Такие кабели обычно покрывают хлопковой лентой и пропитанной компаундом джутовой оплеткой, чтобы защитить кабели от проникновения влаги.

Материал № 3. Пропитанная бумага:

Его получают из ветоши древесной массы или растительных волокон с помощью подходящего химического процесса. Он довольно дешев, имеет низкую емкость, высокую диэлектрическую прочность (30 кВ / мм), высокое удельное сопротивление изоляции (порядка 10 7 Ом-м), высокую теплопроводность, лучшую термостойкость и высокую долговечность.

Единственный недостаток – он гигроскопичен и даже пропитанный компаундом, впитывает влагу, что снижает сопротивление изоляции. Поэтому кабели с бумажной изоляцией всегда имеют какое-то защитное покрытие и никогда не остаются незапечатанными. Его концы следует временно покрыть воском или смолой, даже если требуется оставить его неиспользованным на месте во время укладки.

Максимальная безопасная температура кабеля с бумажной изоляцией составляет около 95 ° C.Состав, обычно используемый для пропитки, представляет собой минеральное масло тяжелого сорта, смешанное со смолой, фактические пропорции масла и смолы зависят от конкретного производителя.

Для обеспечения изоляции жилы бумажную ленту накладывают на жилу внахлест до получения необходимой толщины; затем его сушат и пропитывают изоляционным компаундом. Изоляционные составы должны иметь, помимо высоких электроизоляционных свойств, высокую вязкость при рабочих температурах (50-80 ° C), низкую вязкость при температурах пропитки 50-120 ° C, плавное изменение вязкости с температурой и очень низкий коэффициент теплового расширения.

Пропитка бумажной изоляции увеличивает ее диэлектрическую прочность примерно с 3-5 до 10-80 кВ / мм. Диэлектрическая проницаемость бумажной пропитанной изоляции составляет около 3,5.

Кабели с бумажной изоляцией используются для передачи больших блоков энергии, при передаче и распределении, и, в частности, для распределения при низком напряжении в густонаселенных районах, где соединения должны быть выполнены только на оконечном аппарате или где соединения являются редкими из-за дешевизны. и долговечность по сравнению с кабелями VIR.

№ материала 4. Поливинилхлорид:

Это синтетическое соединение. Для получения этого материала в качестве диэлектрика кабеля или оболочки его обрабатывают определенными материалами, известными как пластификатор, и его тип будет зависеть от использования готового продукта, то есть ПВХ. Он инертен к кислороду и почти инертен к маслам и слишком большому количеству щелочей и кислот, поэтому его использование предпочтительнее, чем VIR в экстремальных условиях, таких как цементный завод или химический завод.

ПВХ

имеет диэлектрическую прочность 17 кВ / мм и диэлектрическую проницаемость 5. Максимальный номинальный температурный диапазон составляет 75 ° C. Механические свойства (т.е. эластичность и восстановление после растяжения) ПВХ не так хороши, как у резины. Кабели с ПВХ изоляцией обычно используются для бытовых и промышленных световых и энергетических установок низкого и среднего напряжения.

Материал № 5. Полиэтилен:

Полиэтилен представляет собой полимер с прямой цепью, полученный из этилена.Его электрические свойства очень хорошие – низкая диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная), высокое сопротивление изоляции и очень низкий коэффициент мощности на всех частотах. Свойства рассеивания тепла лучше, чем у пропитанной бумаги, а по импульсной прочности лучше, чем у пропитанного кабеля с бумажной изоляцией. Максимальная рабочая температура при коротких замыканиях составляет 100 ° C. Ограниченное использование в силовых кабелях. Однако был разработан трехжильный самонесущий воздушный кабель на 11 кВ, который можно использовать в сельских распределительных сетях.

Материал № 6. Сшитый полиэтилен:

Полиэтилен низкой плотности при вулканизации в контролируемых условиях приводит к сшиванию атомов углерода, и полученное соединение представляет собой новый материал, имеющий чрезвычайно высокую температуру плавления, легкий вес, малые размеры, низкую диэлектрическую проницаемость и хорошую механическую прочность. С помощью химического процесса стало технически возможным сшивать полиэтилен на обычном оборудовании для производства резины.Вот почему продукт называется «вулканизированным» «или сшитым» полиэтиленом.

Кабели из сшитого полиэтилена (XLPE) имеют высокий максимальный постоянный температурный диапазон 90 ° с диэлектрической прочностью около 20 кВ / мм. Из-за способности выдерживать высокие температуры и очень низкого водопоглощения; такие кабели можно закапывать прямо в почву. Эти кабели были признаны очень подходящими для всех напряжений до 33 кВ.

Материал № 7. Лакированная кембрик (или лента в стиле ампир):

Это хлопчатобумажная ткань, пропитанная и покрытая лаком.Имеет очень гладкую поверхность. Кембрик притирается к проводнику в виде отвода, а его поверхности покрываются вазелиновым компаундом для легкого скольжения по поверхностям. Такие кабели требуют защитного покрытия, такого как свинцовая оболочка, поскольку этот изоляционный материал гигроскопичен. Его электрическая прочность составляет 4 кВ / мм, а диэлектрическая проницаемость – от 2,5 до 3,8. Такие кабели не требуют герметизации.

№ материала 8. Гуттаперча:

Он похож на резину, но становится мягким при температуре около 65 ° C.Он негигроскопичен, но не выдерживает даже среднего напряжения. Он в основном используется для подводных кабелей для телефонных и телеграфных целей.

Материал № 9. Шелк и хлопок:

Используется в кабелях низкого напряжения. Проводник может иметь однослойное или двухслойное покрытие в зависимости от требований к эксплуатации. Провода, покрытые шелком или хлопком, обычно используются для намотки инструментов и двигателей.

№ материала 10.Эмаль изоляция:

Эмалированные провода также используются для обмоток приборов и двигателей. Провода дешевле, чем провода, покрытые шелком и хлопком, поэтому для низковольтных машин и приборов используются эмалированные провода. Эмалевый изоляционный материал склонен к растрескиванию.

Изоляционные материалы, используемые в подземных кабелях

Изоляционные материалы, используемые в подземных кабелях?

В этом . Я собираюсь объяснить изоляционные материалы, используемые в подземных кабелях .Такие темы, как какой тип материала используется, где они проложены, каковы защитные меры и т. Д. Давайте начнем сейчас. Удовлетворительная работа кабеля в значительной степени зависит от характеристик используемой изоляции. Поэтому правильный выбор изоляционного материала для кабелей имеет большое значение. Изоляционные материалы должны обладать следующими свойствами:

(i) Высокое сопротивление изоляции для предотвращения тока утечки.

(ii) Высокая диэлектрическая прочность во избежание электрического пробоя кабеля.


(iii) Высокая механическая прочность, позволяющая выдерживать механическое обращение с подземными кабелями.

(iv) негигроскопичен, т. е. не должен поглощать влагу из воздуха или почвы. Влага снижает сопротивление изоляции и ускоряет разрушение кабеля. В случае, если изоляционный материал гигроскопичен, он должен быть заключен в водонепроницаемое покрытие, такое как свинцовая оболочка.


(v) Невоспламеняющийся.

Обязательно к прочтению:

(vi) Низкая стоимость, чтобы сделать подземную систему жизнеспособной.

(vii) Не подвержен воздействию кислот и щелочей во избежание любого химического воздействия.

  • Ни один из изоляционных материалов не обладает всеми вышеупомянутыми свойствами. Следовательно, тип используемого изоляционного материала зависит от цели, для которой требуется кабель, и качества изоляции, на которую необходимо ориентироваться.
  • Основными изоляционными материалами , используемыми в кабелях , являются резина, вулканизированный индийский каучук, пропитанная бумага, лакированный батист и поливинилхлорид.
1. Резина:
  • Каучук может быть получен из молочного сока тропических деревьев или из нефтепродуктов.
  • Он имеет относительную диэлектрическую проницаемость от 2 до 3, электрическую прочность около 30 кВ / мм и удельное сопротивление изоляции 1017 Ом · см.
  • Несмотря на то, что чистый каучук имеет достаточно высокие изоляционные свойства, он страдает некоторыми серьезными недостатками, а именно: легко впитывает влагу, максимальная безопасная температура низкая (около 38ºC), мягкая и подвержена повреждениям из-за грубого обращения и старения под воздействием света.
  • Следовательно, чистая резина не может использоваться в качестве изоляционного материала в подземных кабелях .
2. Вулканизированный индийский каучук (V.I.R.):
  • Его получают путем смешивания чистого каучука с минеральными веществами, такими как оксид цинка, красный свинец и т. Д., И от 3 до 5% серы.
  • Образовавшуюся таким образом смесь раскатывают в тонкие листы и разрезают на полосы. Затем на провод наносится резиновая смесь, которая нагревается до температуры около 150 ° C.
  • Весь процесс называется вулканизацией, и полученный продукт известен как вулканизированный индийский каучук.
  • Вулканизированный индийский каучук обладает большей механической прочностью, долговечностью и износостойкостью, чем чистый каучук.
  • Его главный недостаток заключается в том, что сера очень быстро реагирует с медью, и по этой причине подземные кабели с изоляцией VIR имеют луженые медные жилы.
  • Изоляция VIR обычно используется для кабелей низкого и среднего напряжения .

3. Бумага с пропиткой:

  • Он состоит из бумаги, полученной из древесной стружки и пропитанной каким-либо составом, например парафиновым или нафтеновым материалом.
  • Этот тип изоляции почти заменил резиновую изоляцию, потому что он обладает такими преимуществами, как низкая стоимость, низкая емкость, высокая диэлектрическая прочность и высокое сопротивление изоляции.
  • Единственным недостатком является то, что бумага гигроскопична и, даже если она пропитана подходящим составом, она впитывает влагу и тем самым снижает сопротивление изоляции кабеля.
  • По этой причине подземные кабели с бумажной изоляцией всегда имеют какое-либо защитное покрытие и никогда не остаются незапечатанными.
  • Если при укладке требуется оставить его неиспользованным на месте, его концы временно покрывают воском или дегтем.
  • Поскольку кабели с бумажной изоляцией имеют тенденцию впитывать влагу, они используются там, где кабельная трасса имеет несколько стыков.
  • Например, их можно с успехом использовать для распределения при низких напряжениях в перегруженных зонах, где соединения обычно предусмотрены только на оконечном аппарате.
  • Однако для небольших установок, где длина мала и требуются соединения в нескольких местах, кабели VIR будут дешевле и долговечнее, чем подземные кабели с бумажной изоляцией.
4. Батист лакированный:
  • Это хлопчатобумажная ткань, пропитанная и покрытая лаком.
  • Этот тип изоляции также известен как имперская лента.
  • Кембрик накладывается на проводник в виде ленты, а его поверхности покрываются вазелином, чтобы обеспечить скольжение одного витка по другому при изгибе кабеля.
  • Так как лакированный батист гигроскопичен, такие подземные кабели всегда имеют металлическую оплетку.
  • Его электрическая прочность составляет около 4 кВ / мм, а диэлектрическая проницаемость – от 2,5 до 3,8.

5. Поливинилхлорид (ПВХ):

  • Этот изоляционный материал представляет собой синтетический компаунд. Его получают в результате полимеризации ацетилена в виде белого порошка.
  • Для получения этого изоляционного материала в качестве изоляции подземного кабеля его смешивают с некоторыми материалами, известными как пластификаторы, которые представляют собой жидкости с высокой температурой кипения.
  • Пластификатор образует желе и делает материал пластичным в желаемом диапазоне температур.
  • Поливинилхлорид имеет высокое сопротивление изоляции, хорошую диэлектрическую прочность и механическую вязкость в широком диапазоне температур.
  • Он инертен к кислороду и почти инертен ко многим щелочам и кислотам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *