Типы изоляции проводников

Различают голые (без изоляции) и изолированные проводники. Без изоляции: Троллейные линии, воздушные линии электропередач и токопроводы. Изолированные проводники используются в проводах и кабелях. Кабель – изделие, содержащие одну или более изолированных жил (проводников), заключённых в металлическую или неметаллическую оболочку; поверх неё, в зависимости от условий прокладки и эксплуатации, могут быть защитный покров и броня. Основное отличие от проводов – герметичная оболочка, защищающая изоляцию от воздействия внешней среды.

Изоляция – это слой диэлектрика, который закрывает токопроводящую жилу. Поверх может накладываться оболочка, обеспечивающая дополнительную защиту кабеля. Тип изоляции зависит от условий эксплуатации кабеля, требования к его долговечности и безопасности. В Российской Федерации еще несколько десятилетий назад широко использовалась бумажная маслопропитанная изоляция. Сегодня ее практически полностью заменили современные полимерные материалы. Основные виды изоляции: сшитый полиэтилен, поливинилхлорид, резина и фторпласт, пластмасса.

Пластмассовая изоляция

Пластик в качестве диэлектрического слоя обладает определенными преимуществами:

1. широкий диапазон рабочих температур (возможно исполнение для эксплуатации в условиях низких и высоких температур, не поддерживающие горение варианты и т.д.);

2. высокая устойчивость к механическим повреждениям;

3. простота монтажа вне зависимости от особенностей трассы (наклонная, вертикальная);

4. устойчивость к воздействию кислот, влаги и щелочей;

5. экологическая безопасность;

6. возможность использования на объектах любого назначения.

Материал наносится на поверхность жилы методом экструзии, его плотность и толщина зависит от особенностей кабельной продукции. Стандартно гарантийный срок таких кабелей составляет 5 лет, срок службы – 30 лет. В течение продолжительного периода кабель может работать при нагреве до 70 °С, короткого периода – до 90°С. В случае короткого замыкания выдерживает скачок температуры до +160 С. Монтаж упрощает и отсутствие ограничений по перепадам между уровнями трасс, и нетребовательность к температуре окружающей среды во время монтажа. Кроме того, продукция имеет малый вес и диаметр, а еще высокую прочность на изгиб. Теперь стоит подробнее остановиться на двух основных материалах, которые используются в качестве диэлектриков.

Поливинилхлоридная изоляция

ПВХ пластикат мало весит и привлекает дешевизной. Как правило, такие кабели прокладываются в помещениях, так как поливинилхлорид достаточно быстро теряет свойства разрушается под действием ультрафиолетовых лучей. В качестве решения этой проблемы в смесь из поливинилхлоридной смолы, стабилизаторов и пластикаторов добавляются пигменты, однако они не в полной мере останавливают процесс старения оболочки. Для защиты от солнца силовые кабели с изоляцией из ПВХ пластиката прокладываются в трубах или кофрах. Такая оболочка не поддерживает горение, при коротком замыкании выдерживает ток термической стойкости до 250 С. К другим преимуществам относятся:

1. высокая пропускная способность;

2. низкие потери в изоляции;

3. экологичность;

4. малый вес и диаметр, большой радиус изгиба (простота монтажа в различных условиях);

5. устойчивость к механическим повреждениям.

Изоляция из сшитого полиэтилена

СПЭ – относительно новый материал, применяемый в качестве защитной оболочки. Сшитый полиэтилен используется только для изоляции одножильных или трехжильных силовых кабелей. Ключевое преимущество такого вида изоляции – сохранение механических и электрических качеств даже при практически достигнутой температуре плавления. Это возможно благодаря особенностям технологии производства такой изоляции – с помощью реактивов полимерные нити плотно сшиваются на молекулярном уровне, в результате чего воздействие высоких температур не может разрушить такую связь.

Преимущества:

1. малая толщина диэлектрического слоя при сохранении рабочего напряжения на линии;

2. более высокая пропускная способность за счет увеличения предельно допустимой температуры длительного воздействия;

3. большой срой службы (до 50 лет);

4. простота монтажа за счет отсутствия требований к разности уровней трасс, нет необходимости прогревать трассу перед монтажом;

5. высокая термическая стойкость при токах короткого замыкания

6. экологичность

7. небольшой вес и диаметр.

Технические характеристики и нормативы для силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена регулирует ГОСТ Р 55025-2012.

Резина и фторпласт

Более дорогими диэлектриками являются резина и фторпласт, что и обуславливает их меньшую распространенность. Резиновая изоляция изготавливается из каучуков, такой силовой кабель защищен от влаги и очень гибок, но имеет увеличенный диаметр. Фторпласт в качестве изоляции используется для высоковольтных греющих кабелей или при прокладке трасс в сложных условиях с особыми требованиями к безопасности. Материал устойчив к воздействию УФ-лучей, щелочей, кислот, влаги и агрессивным средам. Но его дороговизна не позволяет использовать диэлектрик широко.