Какая может быть изоляция у 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

Какая может быть изоляция у кабелей

Определимся с понятиями: изоляция — это диэлектрик, которым покрывается каждая токоведущая жила кабеля. Оболочка — это дополнительная защита поверх изолированных жил для механической защиты кабеля. Оболочку рассмотрим отдельно, сейчас пойдет речь об изоляции.

В России используются два основных типа изоляции кабелей: бумажная маслопропитанная и пластмассовая. Первый тип устарел и постепенно заменяется на второй. Считается, что бумажная изоляция лучше подходит для прокладки кабеля в агрессивных условиях среды.

Бумажная маслопропитанная изоляция

Чтобы провод сгибался без повреждения изоляции, бумажную ленту наматывают на жилу с перекрытием 20—30%, чтобы она прилегала к жиле и предыдущему слою с зазором. Зазоры между витками в соседних лентах не должны совпадать, иначе ухудшатся электрические характеристики. Бумага для изоляции делается из сульфатной целлюлозы и пропитывается жидким диэлектриком — маслоканифольным составом.

Силовой кабель с бумажной изоляцией жил

Бывают кабели для прокладки на вертикальных и крутонаклонных трассах. Их бумажную изоляцию пропитывают нетекучим составом с добавлением церезина. Церезин — воскообразное вещество, образующее с кабельным маслом однородную смесь.

Пластмассовая изоляция

Жилы покрываются пластмассовой изоляцией с помощью экструзии. Это более технологично, чем мотать бумагу, а потом пропитывать и сушить. Пластмассовая изоляция лучше бумажной маслопропитанной по всем параметрам:

Кабель контрольный с пластмассовой изоляцией (КВБбШв)

— большая пропускная способность кабеля за счет увеличения длительно допустимой температуры жилы,

— высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании,

— меньше вес и диаметр,

— можно прокладывать кабель на морозе без предварительного подогрева,

— нет ограничений по разнице уровней на трассе (ничего никуда не стечет),

— монтаж проще из-за отсутствия жидких компонентов.

Есть четыре вида пластмассовой изоляции.

ПВХ пластикат

Смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами и стабилизаторами. Пластификаторы с добавлением антиоксидантов делают изоляцию гибкой и замедляют деградацию удельного электрического сопротивления.

Силовой кабель ВВГ нг с изоляцией из ПВХ пластификата

ПВХ не лучший изолятор, зато устойчив к агрессивным средам. Не поддерживает горения, но горит. Начинает разлагаться при 140° C и выделяет токсичный газ хлороводород. Свойства ПВХ ухудшаются от света, и пигментные добавки не вполне спасают.

ПВХ пластикат — самый популярный вид пластмассовой изоляции кабелей.

Сшитый полиэтилен (СПЭ)

По свойствам примерно то же, что ПВХ пластикат. Изоляция из сшитого полиэтилена применяется только на одножильных и трехжильных кабелях. Преимущество СПЭ перед ПВХ: меньшая толщина диэлектрика при равном рабочем напряжении на линии.

ПвВ — кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена

При использовании СПЭ в конструкцию кабеля включаются два полупроводниковых слоя: по жиле и по изоляции. Это нужно для выравнивания напряженности электрического поля и электромагнитной совместимости кабеля с внешними электрическими цепями.

Сшитый полиэтилен СПЭ отличается от обычного термопластичного ПЭ сохранением механических и электрических свойств при приближении к температуре плавления. Причина: сшивка полимерных нитей на молекулярном уровне с помощью реактивов или радиации. Это как производство термоусадочной трубки, но без раздувки.

Концевые и соединительные кабельные муфты для кабелей с изоляцией ПВХ, сшитого полиэтилена и маслопропитанной бумаги. Перейти в каталог

Резина

Отличается повышенной гибкостью, влагозащитой и стоимостью, делается из каучуков. Силовые кабели в резиновой изоляции соединяют подвижные элементы с электросетью.

Кабель в резиновой изоляции имеет избыточный диаметр из-за округлой формы. Резина боится света и со временем теряет эластичность.

Кабеля КГ-Т силовой с изоляцией из резины

Помимо каучуковой, есть кремнийорганическая резина: кроме гибкости, она обладает повышенной термостойкостью.

Фторопласт

Максимально сильный диэлектрик, стойкий к высоким температурам и агрессивным средам. Фторопластовая изоляция очень дорогая, поэтому используется либо в жестких условиях эксплуатации, либо для высоковольтных греющих кабелей.

При равных габаритах кабели во фторопластовой изоляции передают большую мощность, чем кабели в СПЭ изоляции, не говоря уж о ПВХ.

Выводы

Кабели с бумажной маслопропитанной изоляцией используются ради совместимости со старыми кабельными линиями и постепенно уступают место более технологичным кабелям с пластмассовой изоляцией.

Самые популярные виды пластмассовой изоляции — поливинилхлорид и сшитый полиэтилен. Резиновая и фторопластовая изоляция используется для специфических условий эксплуатации.

Источник