Распространенные пластмассы для проводов и кабелей

Полиэтилен – это пластик с широким применением и большим потреблением в настоящее время. Согласно данным в таблице, полиэтилен является хорошим электроизоляционным материалом с небольшими потерями мезонов, высоким удельным сопротивлением, высокой напряженностью поля пробоя, хорошей атмосферостойкостью и технологичностью. Однако из-за низкой рабочей температуры он в основном используется в качестве изоляции кабелей связи. Полиэтилен средней и высокой плотности имеют высокую прочность и жесткость и низкую водопроницаемость. Они в основном используются в качестве кабельной оболочки. Однако полиэтилен имеет недостаток большого Z, то есть легко горит и имеет сильный черный дым. Поэтому его применение принесло много скрытых опасностей для окружающей среды.

Сшитый полиэтилен является отличным термореактивным изоляционным материалом, образованным путем добавления сшивающего агента к полиэтилену низкой плотности. На основании унаследованного многих прекрасных свойств полиэтилена, он улучшает механические свойства, атмосферостойкость и допустимую рабочую температуру, поэтому в настоящее время стал хорошим изоляционным материалом для силового кабеля Z.

Из-за различных сшивающих агентов образуются различные процессы сшивания. В настоящее время существует три вида химического сшивания, сшивки теплой воды и сшивки облучения. Химическое сшивание в основном используется для кабелей среднего и высокого напряжения (таких как 10 кВ и выше); Сшивание теплой водой и сшивка облучения в основном используются для низковольтных кабелей (1 кВ и ниже).

Изоляционные характеристики сшитого полиэтилена тесно связаны с его чистотой. При изоляции высоковольтных и сверхвысоковольтных кабелей выше 35кВ должен использоваться сверхчистый сшитый полиэтилен, который требует не только высокой чистоты сырья, но и высокой чистоты сшитого технологического оборудования и окружающей среды, а также стабильного и надежного процесса.

Следует отметить, что изоляционные свойства полиэтилена и сшитого полиэтилена имеют «причуду», то есть они подходят для изоляции переменного тока, а не для изоляции постоянного тока, особенно высокое напряжение постоянного тока уменьшит срок их изоляции. Поэтому изоляция кабелей постоянного тока в основном использует резиновую изоляцию или изоляцию из масляной бумаги. Более того, полиэтиленовые и сшитые полиэтиленовые изоляции имеют «боязнь воды», и их разрушение часто связано с существованием воды, то есть образованием «водных ветвей» под высоким напряжением, в результате чего происходит повреждение изоляции. Поэтому, когда полиэтилен и сшитый полиэтилен используются в качестве изоляции высоковольтных и сверхвысоковольтных кабелей, следует избегать воды в процессе обработки, хранения, транспортировки и экструзии изоляции, а за пределами изоляционного экрана кабеля должны быть водоблокирующие конструкции, такие как металлическая оболочка.

По сравнению с полиэтиленовой, поливинилхлоридной и бумажной изоляцией, одним из больших преимуществ сшитой полиэтиленовой изоляции является то, что рабочая температура увеличивается на 20 °C, что повышает безопасность кабеля и снижает входную стоимость кабеля. Например, когда поток линии одинаков (например, 300А), площадь поперечного сечения медного проводника полиэтиленового или поливинилхлоридного изолированного кабеля (например, YV или VV) требует 120 мм2, в то время как сшитая полиэтиленовая изоляционная лента мужского баскетбольного медного проводника нуждается только в 70 мм2. Видно, насколько замечательны преимущества кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.

ПВХ обладает хорошими физико-механическими свойствами и отличными технологическими свойствами. Это не только самый используемый пластик в 20 веке, но и основной изоляционный материал и материал оболочки низковольтных проводов и кабелей. Однако в 21 веке ПВХ будет постепенно сжиматься или даже исчезать на кабельном рынке. На это есть две причины. С одной стороны, осведомленность людей о безопасности улучшилась, и они надеются использовать материалы без галогенов, поэтому появилось много безгалогенных материалов. Нет сомнений в том, что он станет новым фаворитом кабельной промышленности в 21 веке и займет рынок. С другой стороны, ПВХ имеет пять недостатков: во-первых, он имеет высокую плотность, примерно в 1,5 раза превышающую плотность сшитого полиэтилена, и высокую стоимость изоляции; Во-вторых, рабочая температура низкая; В-третьих, диэлектрические потери высоки, более чем в 100 раз выше, чем у сшитого полиэтилена; В-четвертых, плохая морозостойкость (- хрупкая при 15 °C); В-пятых, токсичный газ (HCl) выделяется при сгорании. Механические свойства, электротермические свойства и сопротивление изоляции сшитого ПВХ, разработанные в последние годы, были значительно улучшены. Некоторые малосекционные кабели вышли на рынок в процессе облучения и были применены в проводах оборудования, высоковольтных свинцовых проводах, автомобильных проводах и строительной проводке, но их галогенные недостатки не могут быть изменены.

Фторопласты широко используются в проводах и кабелях из-за их высокой рабочей температуры, малой среды, хорошей изоляции, атмосферостойкости, кислотостойкости и щелочестойкости, маслостойкости и огнестойкости.