Материалы для изготовления изоляции кабеля

Материалы для изоляции кабеля.

Из чего же изготавливается изоляция для жил кабеля? С материалом для изготовления самих жил, всё более или менее понятно, это медь, алюминий, сталь или их сплавы. С материалом для изготовления изоляции жил и наружной изоляции чуть сложнее.

Далее название и свойства материалов для изоляции.

Термопластичный эластомер TPE. TPE представляет собой сшиваемый эластомер со стирольным каучуком, образующий однородную смесь с превосходными гибридными свойствами и резиноподобным эффектом. TPE обеспечивает экономическую эффективность и высокие эксплуатационные характеристики термореактивных резин. TPE обычно прочный, устойчивый к порезам, гибкий, гладкий и имеет яркую окраску.

LSZH. Low Smoke zero halogene или low smoke without of halogene изготовлен из термопластичных или термореактивных соединений, которые выделяют ограниченное количество дыма и не выделяют галогенов при воздействии сильных источников тепла, например, пламени. При пожаре галогенсодержащий пластик выделяет, например, хлористый водород, ядовитый газ, который при контакте с водой образует соляную кислоту. С другой стороны,  безгалогенные кабели с низким дымом не выделяют опасную смесь газа и кислоты или токсичный дым при воздействии пламени. Безгалогенный кабель с низким дымом снижает количество токсичных и едких газов, выделяемых при горении. Этот тип материала обычно используется в плохо проветриваемых помещениях, таких как самолеты или железнодорожные вагоны. Малодымный безгалогенный кабель становится очень популярным и в некоторых случаях является требованием, когда защита людей и оборудования от токсичных и едких газов имеет решающее значение.
Он часто легче, поэтому общий вес кабельной сети может быть снижен. Воздействие безгалогенных кабелей на окружающую среду может быть ниже, если в них меньше токсичных химических веществ.

HFFR (низкодымовыделяющие, огнестойкие, безгалогеновые и термопластичные материалы).
Если ПВХ не подходит из-за проблем, связанных с наличием хлорсодержащих (галогенсодержащих) материалов в случае пожара, необходимо использовать HFFR (соответствующие IEC 60092-359, тип SHF1). Эти материалы не способствуют распространению огня по кабельной трассе, не капают и не выделяют чёрный дым. Во время пожара не выделяются кислые газы, способные вызвать коррозию и повреждение дорогостоящего оборудования.

                        

 

Хлорированный полиэтилен CPE. Масло-, озоно- и термостойкий защитный состав.

Резина обычно включает в себя натуральный каучук и соединения SBR.
Натуральный каучук - это эластомер (эластичный углеводородный полимер), который изначально был получен из латекса, молочного коллоида, производимого некоторыми растениями. Обычно он очень эластичный и гибкий и чрезвычайно водонепроницаемый. Резина проявляет уникальные физические и химические свойства. Поведение резины под действием напряжений-деформаций демонстрирует эффект Маллинза, эффект Пейна и часто моделируется как гиперэластичный. Из-за наличия двойной связи в каждом повторяющемся звене натуральный каучук чувствителен к озоновому растрескиванию.
Стирол-бутадиеновый каучук (SBR) - это асинтетический каучуковый сополимер, состоящий из стирола и бутадиена. Он обладает хорошей стойкостью к истиранию и хорошей стабильностью к старению при защите добавками. Он обеспечивает хорошую долговечность, меньшую усадку и гибкость, а также устойчив к эмульгированию во влажных условиях. Как пример из резины изготовлена изоляция классического кабеля КГ.

Синтетический каучук. Синтетический каучук – это любой тип искусственного эластомера, неизменно являющийся полимером. Эластомер – это материал, обладающий механическим (или материальным) свойством: он может подвергаться значительно большей упругой деформации под действием напряжения, чем большинство материалов, и при этом возвращаться к прежнему размеру без остаточной деформации. Синтетический каучук во многих случаях служит заменой натуральному каучуку, особенно когда требуются улучшенные свойства материала.

Силиконовый каучук. Силиконовый каучук — это эластомер (резиноподобный материал), состоящий из силикона, который сам по себе является полимером, содержащим кремний вместе с углеродом, водородом и кислородом. Силиконовый каучук обладает хорошей стойкостью к экстремальным температурам, будучи работоспособным в диапазоне температур от −55 °C до +300 °C. При экстремальных температурах прочность на разрыв, относительное удлинение, прочность на разрыв и остаточная деформация сжатия могут значительно превосходить показатели обычных резин, хотя и остаются низкими по сравнению с другими материалами. Органический каучук имеет углерод-углеродную основу, что делает его уязвимым к озону, ультрафиолетовому излучению, теплу и другим факторам старения, которые силиконовый каучук хорошо выдерживает. Это делает его одним из эластомеров, предпочтительных для многих экстремальных условий. Однако по сравнению с органическими каучуками силиконовый каучук имеет очень низкую прочность на разрыв.[1] По этой причине необходимо тщательно подходить к разработке изделий, способных выдерживать даже небольшие нагрузки. Этот материал также очень чувствителен к усталости при циклических нагрузках. Силиконовый каучук — высокоинертный материал, не вступающий в реакцию с большинством химических веществ.

Бутадиен-нитрильный каучук (NBR). Бутадиен-нитрильный каучук (NBR) – это семейство ненасыщенных сополимеров 2-пропеннитрила и различных бутадиеновых мономеров (1,2-бутадиена и 1,3-бутадиена). Хотя его физические и химические свойства варьируются в зависимости от содержания нитрила в составе полимера, этот вид синтетического каучука, как правило, устойчив к воздействию масел, топлива и других химикатов (чем больше нитрила в полимере, тем выше маслостойкость, но тем ниже гибкость материала).

NBR/PVC. NBR/PVC — это смесь NBR и ПВХ. Она сочетает в себе преимущества этих двух материалов. Она обладает лучшей устойчивостью к воздействию масел, химикатов, озона и атмосферных осадков.

Полибутадиен. Полибутадиен — высокоэластичный синтетический каучук. В изделиях на основе полибутадиенового каучука, подвергающихся многократным изгибам в процессе эксплуатации, тепловыделение снижается. Он чувствителен к окислению и озону из-за реакционной способности двойной связи, присутствующей в каждом повторяющемся звене. Для защиты от растрескивания и разрушения обычно добавляют антиоксиданты.

Этиленпропиленовый каучук ( ЭПР)  . Водо- и озоностойкий, гибкий, сшитый, высококачественный изоляционный материал. Однако относительно низкая стойкость к холоду и порезам ограничивает его использование в смесях с другими типами каучука.

EVA (огнестойкий безгалогенный термореактивный компаунд) EVA, этиленвинилацетат, является многофункциональным эластомером, который противостоит комбинированному разрушающему воздействию тепла, масла и погодных условий. (В соответствии с IEC 60092-359 тип SHF2). Для морского применения EVA может быть компаундирован для получения высококачественной кабельной оболочки с низким дымо- и горючестью, а также без выделения галогенированных кислот. Это полимер, который приближается к эластомерным материалам по мягкости и гибкости, но может перерабатываться как другие термопласты. Материал обладает хорошей прозрачностью и блеском, барьерными свойствами, низкотемпературной прочностью, стойкостью к растрескиванию под напряжением, водонепроницаемыми свойствами термоклея и стойкостью к УФ-излучению. EVA практически не имеет запаха и конкурентоспособен с резиновыми и виниловыми изделиями во многих электротехнических приложениях.

Неопрен (полихлоропрен). Неопрен, как правило, обладает хорошей химической стабильностью и сохраняет гибкость в широком диапазоне температур. Он устойчив к воздействию масел и солнечного света, что делает его идеальным материалом для многих наружных работ. Наиболее устойчивые цвета — чёрный, тёмно-коричневый и серый. Электрические свойства не так хороши, как у других изоляционных материалов.

CSPE (CSM)  Хлорсульфированный полиэтилен. Масло-, озоно- и термостойкий материал оболочки. 

EPDM EPDM (этилен-пропилен-диеновый эластомер) — углеводородный каучук, сочетающий в себе электрические характеристики, подходящие для огнестойких морских кабелей, с механической прочностью и стойкостью к озону, ультрафиолетовому излучению и теплу. Его электрические свойства во влажном состоянии уникальны. Он очень гибкий при высоких и низких температурах (от -55 °C до 150 °C). Он обладает хорошим сопротивлением изоляции и диэлектрической прочностью, а также превосходной стойкостью к истиранию. EPDM также имеет лучшую стойкость к прорезанию, чем силиконовый каучук,
который он заменяет в некоторых применениях.
EPDM демонстрирует удовлетворительную совместимость с огнестойкими гидравлическими жидкостями, кетонами, горячей и холодной водой и щелочами и неудовлетворительную совместимость с большинством масел, бензином, керосином, ароматическими и алифатическими углеводородами, галогенированными растворителями и концентрированными кислотами.

ПВДФ (поливинилиденфторид), или поливинилидендифторид (ПВДФ), — это высокоинертный и чистый термопластичный фторполимер. ПВДФ — это специальный пластик из семейства фторполимеров; он обычно используется в областях, где требуются высочайшая чистота, прочность, стойкость к растворителям, кислотам, щелочам и нагреванию, а также низкое дымообразование при пожаре. По сравнению с другими фторполимерами, он легче плавится благодаря относительно низкой температуре плавления, около 177 °C. Он имеет низкую плотность (1,78) и низкую стоимость по сравнению с другими фторполимерами.

Политетрафторэтилен. Это синтетический фторполимер тетрафторэтилена. Наиболее известная торговая марка ПТФЭ — Тефлон. ПТФЭ — это фторуглеродное твердое вещество, поскольку это высокомолекулярное соединение, состоящее полностью из углерода и фтора. Он гидрофобен. ПТФЭ имеет один из самых низких коэффициентов трения по отношению к любому твердому веществу.
ПТФЭ обладает превосходными диэлектрическими свойствами. В сочетании с высокой температурой плавления это делает его предпочтительным материалом в качестве высокопроизводительной замены более слабого и легкоплавкого полиэтилена, который обычно используется в недорогих изделиях. Этот материал обладает превосходным диапазоном рабочих температур и химической стойкостью. Он не подходит для использования в условиях ядерного излучения и не обладает хорошими высоковольтными характеристиками.

PFA Перфторалкокси (PFA) по составу очень похож на фторполимеры PTFE и FEP (фторированный этиленпропилен). PFA и FEP оба разделяют полезные свойства PTFE низкого коэффициента трения и инертности, но более легко формуются. PFA похож на FEP с точки зрения его механических свойств. Оба превосходят PTFE с точки зрения их гибкости. Однако их способность выдерживать повторяющиеся складывания (срок службы при изгибе) на самом деле ниже, чем у PTFE. PFA имеет более высокий срок службы при изгибе, чем FEP. PFA предпочтительнее FEP, когда речь идет о нагреве, но сам PTFE немного более устойчив к нагреву, чем оба. PFA больше подвержен водопоглощению и атмосферным воздействиям, чем FEP, но превосходит их по стойкости к солевому туману.

FEP С точки зрения коррозионной стойкости фторированный этиленпропилен (FEP) является единственным другим легкодоступным фторполимером, который может сравниться с PTFE по стойкости к едким агентам, поскольку он имеет чистую углеродно-фтористую структуру и полностью. С точки зрения термической устойчивости FEP отличается от PTFE и PFA тем, что имеет температуру плавления 260 °C (500 °F), что примерно на сорок градусов ниже, чем у PFA, и еще ниже, чем у PTFE. С точки зрения электропроводности PTFE, FEP и PFA имеют идентичные диэлектрические проницаемости, но диэлектрическую прочность FEP уступает только PFA. Однако, в то время как PFA имеет аналогичный тангенс угла диэлектрических потерь PTFE, рассеивание FEP примерно в шесть раз больше, чем у PFA и EFTE (что делает его более нелинейным проводником электростатических полей).

                               

Тефлон (ТФЭ) можно экструдировать методом гидропневматической экструзии. Длина ограничена количеством материала в плунжере, толщиной изоляции и размером преформы. Тефлон необходимо экструдировать через серебряную или никелированную проволоку. Конструкции с никелированным и серебряным покрытием рассчитаны на максимальную температуру 260°C и 200°C соответственно. Стоимость тефлона примерно в 8-10 раз выше, чем у ПВХ-композиций за кг.

ПВХ. Поливинилхлорид (ПВХ) — прочный, недорогой и простой в обработке материал. Его можно сделать мягче и гибче, добавив пластификаторы. Существует множество составов для самых разных сфер применения. Различные разновидности ПВХ также различаются по пластичности и электрическим свойствам.

Это универсальный материал из него изготовлена изоляция большинства стандартных кабелей, таких как КГВВнг, и ВВГнг.

ПЭ, Полиэтилен (ПЭ) — термопластичный полимер, состоящий из длинных цепей, получаемых путём соединения мономера этилена. Он обладает хорошими электрическими свойствами. В зависимости от молекулярной массы и плотности, полиэтилен может быть от жёстким до очень твёрдым: низкая плотность — самый гибкий материал, а высокая плотность и высокая молекулярная масса — очень твёрдый. Влагостойкость оценивается как отличная. Чёрный и специально разработанные цветные варианты обладают превосходной атмосферостойкостью.

Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), характеризуется высокой степенью разветвленности коротких и длинных цепей, что означает, что цепи не упаковываются в кристаллическую структуру. Следовательно, межмолекулярные силы взаимодействия в нём слабее, поскольку притяжение, вызванное мгновенным диполем, меньше. Это приводит к снижению прочности на разрыв и повышению пластичности. ПЭНП получают методом свободнорадикальной полимеризации. Высокая степень разветвленности и длинные цепи придают расплавленному ПЭНП уникальные и желаемые свойства текучести.

Полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) , обладает низкой степенью разветвления и, следовательно, более прочными межмолекулярными связями и прочностью на разрыв. Отсутствие разветвления обеспечивается правильным выбором катализатора (например, хромовых или Циглера-Натта) и условий реакции. Он обычно используется в качестве материала оболочки, обеспечивая высокую водостойкость, высокую твёрдость, низкий коэффициент трения и стойкость к истиранию.

Сшитый полиэтилен ( XLPE). В результате создания химических связей между цепями полиэтилена получается сшитый полиэтилен (XLPE), термореактивный тип полиэтилена. Он улучшает свойства кабелей и делает его пригодным для передачи электроэнергии. XLPE обладает очень высокой механической прочностью и низкой плотностью. Он может использоваться при высоких температурах (выше 110°C), когда обычные полиэтиленовые соединения термически нестабильны.

Полиамид (нейлон). Нейлон — общее название для семейства синтетических полимеров, известных под общим названием полиамиды. Он обладает высокой прочностью, высокой растяжимостью, превосходной стойкостью к истиранию и высокой упругостью. Он также устойчив к воздействию насекомых, грибков, плесени, грибка, гнили и многих химикатов.

Полипропилен. Полипропилен (ПП), также известный как полипропилен, обычно прочный и гибкий, особенно при сополимеризации с этиленом. По электрическим свойствам он схож с полиэтиленом. Этот материал в основном используется в качестве изоляционного материала. Как правило, он твёрже полиэтилена. Это делает его пригодным для тонкостенной изоляции.

Полиуретан. Полиуретан (PUR и PU) сочетает в себе лучшие свойства резины и пластика. Этот материал используется в основном для изготовления кабельной оболочки. Он обладает превосходной стойкостью к окислению, воздействию масел и озона. Некоторые материалы также обладают хорошей огнестойкостью. Это прочный материал с превосходной стойкостью к истиранию.

                              

 

В данной статье. Общие свойства изоляционных и оболочных материалов Характеристики термопластичных изоляционных и оболочных материалов Характеристики эластомерных изоляционных и оболочных материалов Характеристики высокотемпературных изоляционных и оболочных материалов. Очень сложно разобраться в разнообразии оболочек и изоляций для кабеля, обратитесь к специалистам Электромагазин24.ру и мы вам обязательно поможем с выбором..