Изоляция в кабельном производстве

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.