Виды изоляции для кабелей и проводов; Школа инженеров-электриков: электротехника и электроника - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Бумажная изоляция, при изобилии современных материалов, имеет сегодня довольно ограниченное применение. Допустимое напряжение для этого типа кабелей составляет 35 кВ или менее. Если для силовых кабелей используется бумажная изоляция, необходимо использовать бумажную подложку, пропитанную специальной смесью, содержащей воск, масло и канифоль. В результате газета приобретает несвойственные ей характеристики. Высоковольтные сети изолируются материалом, изготовленным из многослойной целлюлозной подложки. Очевидным недостатком этого типа изоляции является устойчивость бумаги к воздействию всевозможных внешних факторов.

Содержание

Виды изоляции для кабелей и проводов

В кабельной промышленности для изоляции кабельных компонентов используются различные материалы. Основным требованием к изоляции кабелей и проводов является то, что они не должны проводить электричество, поэтому здесь традиционно используются такие материалы, как резина, ПВХ, полиэтилен, фторопласт или бумага. В некоторых случаях в качестве изоляционных материалов также используются оксид магния, лак, шелк или полистирол.

Тип изоляции кабеля выбирается исходя из конструктивных особенностей кабеля и напряжения сети, при котором он будет использоваться:

для кабельной продукции в оболочке с номинальным напряжением постоянного тока не более 700 В и переменного тока не более 220 В для однофазных сетей (380 В для трехфазных сетей);

для кабелей без покрытия с номинальным постоянным напряжением 700 В или менее и номинальным переменным напряжением 220 В или менее (380 В для трехфазных сетей);

для кабелей в оболочке и без оболочки на постоянное напряжение от 700 до 1000 В и на переменное напряжение от 220 до 400 В (для 3-фазных сетей 380 и однофазных сетей 220 В);

для кабелей с постоянным напряжением до 3600 В и переменным напряжением от 400 до 1800 В;
Для кабелей с постоянным напряжением 1000 – 6000 В и переменным напряжением 400 – 1800 В.

Изоляционные материалы на основе каучука, используемые при производстве кабелей, могут быть натурального или синтетического происхождения. Важным преимуществом кабелей и проводов с резиновой изоляцией является то, что они достаточно гибкие, что позволяет прокладывать сети в любых условиях. Однако со временем резиновая изоляционная оболочка теряет свои защитные свойства и претерпевает изменения в химических свойствах материала, что негативно сказывается на надежности изоляционного слоя.

Кабели с резиновой изоляцией КГ (изоляция из натурального каучука и бутадиенового каучука)

Изоляция из полиэтилена высокой или низкой плотности обладает высокой устойчивостью к химикатам и другим агрессивным средам. Вулканизированный полиэтилен также не реагирует на изменения температуры, но обычные виды полиэтиленовой изоляции неустойчивы при нагревании. Поэтому их не рекомендуется использовать при высоких температурах.

Силовые кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена

Изоляционные материалы на основе ПВХ – это производные полимеров, со всеми их достоинствами и недостатками. Изоляция из ПВХ обходится производителю дешевле, чем любой другой вид изоляционных материалов. Однако при добавлении пластификаторов оплетка теряет часть своих защитных свойств, и химическая стойкость материала снижается. Изоляция из ПВХ очень гибкая, а при использовании соответствующих добавок ей можно придать дополнительные свойства, такие как термостойкость и гибкость при низких температурах.

Силовые кабели с ПВХ изоляцией

Бумажная изоляция, при обилии современных материалов, имеет сегодня довольно ограниченное применение. Допустимое напряжение для данного типа установки составляет 35 кВ или менее. Если для силовых кабелей используется бумажная изоляция, необходимо использовать бумажную подложку, пропитанную специальной смесью, содержащей воск, масло и канифоль. В результате газета приобретает несвойственные ей характеристики. Высоковольтные сети изолируются материалом, изготовленным из многослойной целлюлозной подложки. Очевидным недостатком является то, что бумага не устойчива ко всем видам внешних воздействий.

Силовые кабели с бумажной изоляцией

Изоляционный слой PTFE на проводах и кабелях является одним из самых надежных. Однако использование этого материала требует определенных усилий, поскольку фторопластовые ленты наматываются на проводники кабеля, а затем запекаются при высоких температурах. Полученное покрытие обладает высокой устойчивостью ко всем видам внешних факторов и не может быть легко повреждено механически, химически или иным способом.

Если вам понравилась эта статья, пожалуйста, поделитесь ею в своих социальных сетях. Это поможет развитию нашего сайта!

Силовой кабель с бумажной изоляцией

Бумажная изоляция с масляной пропиткой

Чтобы согнуть провод, не повредив изоляцию, полоску бумаги оборачивают вокруг жилы с нахлестом 20-30% так, чтобы она прилегала к жиле и предыдущему слою с зазором. Зазоры между катушками в соседних полосах не должны перекрываться, иначе ухудшатся электрические характеристики. Изоляционная бумага изготовлена из сульфатной целлюлозы и пропитана жидким диэлектриком – смесью масла и канистры.

Кабель питания с бумажной изоляцией

Существуют кабели, предназначенные для прокладки по вертикальным и наклонным трассам. Их бумажная изоляция пропитана нестекающим составом с Церезином. Церезин – это воскообразное вещество, образующее однородную смесь с кабельным маслом.

В прошлом бумага использовалась для изоляции кабелей, но при изобилии современных материалов она используется редко. Бумага заворачивалась в несколько слоев и пропитывалась маслом и канифолью. Это помогло сделать его устойчивым к влаге.
В производственных процессах фторопластовая изоляция производится надежно. Ленты ПТФЭ наматываются на провода и запекаются. В результате получается экран, устойчивый не только к химическим и термическим воздействиям, но и к механическим нагрузкам.

Применение резиновой изоляции

Резиновое покрытие часто используется для изоляции кабелей в промышленности. К его положительным характеристикам относятся:

Влагостойкость.
Гибкость.
Высокая устойчивость.
Устойчивость к высоким температурам.

Каучуковая изоляция производится на основе натуральных и синтетических материалов. Высококачественная синтетическая оплетка обладает лучшими рабочими свойствами – она дольше стареет, устойчива к агрессивным химическим веществам и отрицательным температурам. Резина легко гнется, поэтому кабели можно прокладывать в любых условиях. Однако со временем резиновая изоляция стареет, трескается и начинает протекать. Вулканизированная резина рекомендуется для изоляции при высоких температурах. Кабели с резиновой изоляцией чаще всего используются там, где требуется гибкость кабеля. К ним относятся кабели, подающие питание на мостовые краны и панели управления кранами. Подключение сварочных трансформаторов, как со стороны питания, так и со стороны низкого напряжения к “держателю” электрода и нулевому проводу.

Выше уже говорилось о том, какие типы изоляции существуют в настоящее время для кабелей и проводов. Теперь подробнее о них.

Какие существуют виды изоляции?

Важно учитывать, что изоляция подбирается для каждого провода и кабеля индивидуально. Выбор делается на основе конструктивных характеристик кабелей и напряжения сети, при котором они должны работать. Исходя из этого, можно провести различие между этими типами:

Облачный кабель, используется в сетях с напряжением не более 700 В. Обычно он используется в жилых домах, с однофазной или трехфазной сетью. Другими словами, 220 и 380 вольт соответственно;
Безоблачный кабель, использование которого аналогично облачному кабелю;
Для кабеля, работающего при напряжении до 1000 В постоянного тока и 220 и 400 В переменного тока;
Для кабеля с уровнем напряжения 3600 В. Переменный ток в этом случае будет составлять 400-1800 В;
Кроме того, стоит отметить кабель, который используется при напряжении до 6000 В, с переменным током 400-1800 В.

Необходимо учитывать условия эксплуатации, технические характеристики кабеля, сечение и количество жил.

Изоляция проводников и жил в кабелях может быть выполнена из резины или материалов на основе резины. Высокие диэлектрические свойства и гибкость этих материалов позволяют использовать их в кабелях, применяемых для монтажных работ на сложных участках высоковольтных электрических сетей. Однако изоляционные покрытия на основе каучука имеют один очень существенный недостаток: со временем, по мере высыхания, такая изоляция теряет свои диэлектрические свойства, и в местах сети, подверженных механическим нагрузкам, она просто разрушается, открывая доступ к жилам проводников.

Виды изоляции для кабелей и проводов

Помимо различных материалов, при производстве кабельной продукции используются такие диэлектрические материалы, как бумага, резина, каучук и различные пластикаты. Их главная особенность заключается в том, что они практически не обладают электропроводностью. Это свойство определило специфику использования данного вида материала в кабельной промышленности. Они используются для изоляции токопроводящих жил кабелей и проводов. Лакокрасочные покрытия или изоляционные слои из шелковой нити могут быть использованы для тонких проводов, которые, как правило, не предназначены для того, чтобы выдерживать механические нагрузки во время использования.

Эксплуатационные требования и возможные условия использования определяют конструктивные параметры и свойства кабелей и проводов, включая материалы, которые могут, а иногда и должны использоваться для изоляционных поверхностей в кабельной продукции.

Кабели и провода в электрических сетях могут использоваться на участках с различным напряжением, током и количеством фаз. На основе граничных условий, токов и напряжений, а также наличия оболочки над изоляцией токопроводящих жил определяются расчетные параметры изоляции:

Кабели однофазного переменного тока до 220 В и током до 6 А; постоянного тока до 700 В; 3-фазного переменного тока до 380 В;
необолоченные кабели на те же типы напряжения с аналогичными номиналами;
однофазные кабели переменного тока до 400 В и трехфазные кабели переменного тока до 380 В
кабели на постоянное напряжение – не более 3600 В и переменное напряжение – не более 1800 В;
кабели для сети переменного тока – не более 1800 В, постоянного тока – не более 6000 В.

Изоляция проводников и лент в кабелях может быть выполнена из резины или материалов на ее основе. Высокие диэлектрические свойства и гибкость этих материалов позволяют использовать их в кабелях, применяемых для монтажных работ на сложных участках высоковольтных сетей. Однако изоляционные покрытия на основе каучука имеют один очень существенный недостаток: со временем такая изоляция теряет свои диэлектрические свойства по мере высыхания, а на участках сети, подверженных механическим нагрузкам, она просто растрескивается, открывая доступ к токопроводящим жилам.

Изоляция кабелей и проводов из полиэтилена (низкой или высокой плотности) не подвержена воздействию агрессивных сред, но критична к нагреву. Вулканизированный полиэтилен устойчив к перепадам температур и может использоваться в таких жестких условиях.

Изоляция из поливинилхлорида (ПВХ) – это материал на основе полимеров. Изоляция из ПВХ дешева в производстве и очень гибкая. Благодаря дополнительным добавкам он становится устойчивым к высоким температурам и остается гибким при низких температурах. Примером кабеля с изоляцией из ПВХ является силовой кабель ВВГ.

Бумажная изоляция, когда-то широко распространенная, уступила место материалам с более высокими диэлектрическими и другими свойствами, необходимыми для современных кабельных изделий. Кабели с бумажной изоляцией не используются в сетях выше 35 кВ. Бумажная изоляция требует соответствующего пропитывающего средства, которое состоит из нескольких компонентов: воска, канифоли и нефтяных масел. Пропитка улучшает диэлектрические свойства бумажной изоляции, но недостаточная устойчивость к внешним воздействиям означает, что этот материал мало используется в современном кабельном производстве.

В настоящее время самым надежным изоляционным материалом является фторопласт. Он обладает хорошими диэлектрическими свойствами, устойчив к агрессивным средам и механическим воздействиям, но способ его нанесения на проводники кабельной продукции сложен.

Изоляция выполнена из полиэтилена высокой и низкой плотности. Этот изоляционный материал изготовлен из вулканизированного полиэтилена. Он обладает высокой устойчивостью ко всем агрессивным средам, включая различные химикаты. Вулканизированный полиэтилен, в отличие от обычного полиэтилена, сохраняет свои функциональные свойства под воздействием низких и высоких температур. Поэтому кабели с такой оплеткой рекомендуется использовать при прокладке линий в местах, где наблюдаются постоянные колебания температуры.

Виды изоляции для кабелей и проводов

Для прокладки кабельных линий используются только изолированные кабели. Изоляция может быть изготовлена из различных материалов. Давайте рассмотрим основные варианты.

Изоляция на основе каучука. Для производства изоляционных материалов может использоваться как натуральный, так и синтетический каучук. Основным преимуществом этой изоляции является ее высокая гибкость – благодаря резиновому покрытию проводников можно создавать самые разнообразные формы. Однако со временем резиновое покрытие теряет свои защитные свойства и становится менее надежным.

Изоляция из полиэтилена высокой и низкой плотности. Этот изоляционный материал изготовлен из вулканизированного полиэтилена. Он обладает высокой устойчивостью ко всем агрессивным средам, включая различные химикаты. Вулканизированный полиэтилен, в отличие от обычного полиэтилена, сохраняет свои свойства при низких и высоких температурах. Поэтому кабели с такой оплеткой рекомендуется использовать при прокладке линий в местах, где наблюдаются постоянные колебания температуры.

Изоляция из поливинилхлорида. Это самый доступный изоляционный материал. Изоляция из ПВХ очень пластична, а благодаря специальным добавкам она становится устойчивой к высоким температурам и остается гибкой даже при низких температурах. Однако из-за присутствия пластификаторов изоляция из ПВХ обладает низкой химической стойкостью и несовершенными защитными свойствами.

Изоляция на бумажной основе. Сегодня эта прядь используется очень редко. Он подходит для линий до 35 кВ. Бумажная изоляция для линий электропередач обязательно пропитывается специальным составом на основе воска, канифоли и масла. Многослойный целлюлозный материал используется для оплетки высоковольтных сетей. Основным недостатком бумажной изоляции является ее низкая устойчивость к внешним воздействиям.

Изоляция на основе фторопласта. Фторопласт наматывается на проводники кабеля и запекается при высокой температуре. Это один из самых надежных видов изоляции: он устойчив к любым воздействиям, в том числе химическим и механическим.

Независимо от типа изоляции, используемой для оплетки кабеля, она может быть повреждена в процессе эксплуатации. Это может привести к увеличению затрат на электроэнергию, короткому замыканию и пожарам. Поэтому при подозрении на повреждение изоляции и самого кабеля не затягивайте с вызовом профессионалов, которые определят местонахождение поврежденного кабеля и помогут решить проблему.

Читайте далее: