Изоляционные материалы электрических кабелей

Изоляция кабелей и проводов

Время на чтение:

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.

• 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.

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.

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.

Источник

Изоляция кабеля.

Изоляция кабеля применяется в кабельном производстве и она необходима для изолирования проводных элементов. При изоляции кабелей и проводов главным условием является создать препятствие проводить ток, поэтому в качестве изолирующих материалов применяется традиционно: полиэтилен, резина, бумага, ПВХ или фторопласт. Также в качестве изоляционных материалов иногда применяют: лак, полистирол, шелк или окись магния.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Типы изоляции кабеля.

На основании конструктивных особенностей кабеля и сетевого напряжения, при котором он будет эксплуатироваться выбирается тип изоляции кабелей:

— для безоболочных кабельных изделий, показатели которых имеют не больше 700 Вольт постоянного напряжения и не более 220 Вольт номинального переменного тока для однофазных сетей (для трехфазных сетей 380 Вольт);

— для оболочных кабельных изделий с показателями постоянного напряжения не выше 700 Вольт и номинального переменного тока не больше, чем 220 Вольт для однофазных сетей (для трехфазных сетей 380 Вольт);

— для оболочных и безоболочных кабелей с показателями постоянного тока не больше 700 — 1000 Вольт и переменного тока от 220 до 400 Вольт (для однофазных сетей на 220 Вольт и трехфазных сетей на 380 Вольт);

— для кабелей постоянное напряжение которых до 3600 Вольт и показатель переменного тока от 400 до 1800 Вольт;

— для кабелей, которые эксплуатируются в условиях постоянного напряжения в 1000 — 6000 Вольт при показателях переменного тока в 400 — 1800 Вольт.

Изоляция кабеля и материалы для нее.

Использующиеся в кабельном производстве изоляционные материалы на основе резины, могут иметь как природное, так и синтетическое происхождение. Достаточно высокая гибкость является немаловажным преимуществом резиновой изоляции кабелей и проводки, что позволяет производить монтаж сетей в любых условиях. Однако, у такого типа изоляции есть и недостаток: резиновая изоляционная оплетка со временем подвергается изменению химических свойств материала и теряет свои защитные свойства, что на надежности изоляционного слоя сказывается негативным образом.

Отличается высокой степенью стойкости изоляция кабеля из полиэтиленов низкой или высокой плотности, к воздействию химической или другой агрессивной среды. Обычные виды полиэтиленовой изоляции при нагревании нестабильны, а вот вулканизированный полиэтилен перепадов температур не боится, поэтому именного его рекомендуют использовать в условиях повышенных температур.

Материалы для изоляции кабеля на основе ПВХ — это производные полимеров, имеющие все их достоинства и недостатки. Дешевле любых других типов изоляционных материалов производителям обходится ПВХ-изоляция, но оплетка кабеля или провода несколько теряет в своих защитных свойствах и снижается химическая стойкость материала при добавлении пластификаторов. При этом изоляция кабеля на основе ПВХ материалов отличается высокой эластичностью, а подобрав правильные добавки, можно придать ей такие дополнительные свойства как термостойкость и сохранение эластичность при низкотемпературных условиях.

При изобилии современных материалов, изоляция кабеля на бумажной основе сегодня применяется довольно ограниченно. Для такого типа проводки допустимое напряжение не больше, чем 35 кВ. Если при производстве силовых кабелей используется бумажная изоляция, то бумажную основу необходимо пропитывать специальным составом, который включает в себя масло, канифоль и воск. В результате этих мероприятий, бумага приобретает несвойственные для нее характеристики. Но нестойкость бумаги к любым внешним воздействиям является огромным минусом такого типа изоляции.

Одна из самых надежных фторопластовая изоляционная прослойка кабелей и проводов. Но, применение данного материала требует определенных усилий, так как на кабельные жилы фторопласт наматывают в лентах, а потом под воздействием высоких температур подвергают запеканию. Полученное покрытие отличается высокой стойкостью к любым внешним воздействиям (повредить его непросто химическим, механическим или любым иным способом).

Источник