Что такое пвх изоляция

Определимся с понятиями: изоляция — это диэлектрик, которым покрывается каждая токоведущая жила кабеля. Оболочка — это дополнительная защита поверх изолированных жил для механической защиты кабеля. Оболочку рассмотрим отдельно, сейчас пойдет речь об изоляции.

В России используются два основных типа изоляции кабелей: бумажная маслопропитанная и пластмассовая. Первый тип устарел и постепенно заменяется на второй. Считается, что бумажная изоляция лучше подходит для прокладки кабеля в агрессивных условиях среды.

Бумажная маслопропитанная изоляция

Чтобы провод сгибался без повреждения изоляции, бумажную ленту наматывают на жилу с перекрытием 20—30%, чтобы она прилегала к жиле и предыдущему слою с зазором. Зазоры между витками в соседних лентах не должны совпадать, иначе ухудшатся электрические характеристики. Бумага для изоляции делается из сульфатной целлюлозы и пропитывается жидким диэлектриком — маслоканифольным составом.

Силовой кабель с бумажной изоляцией жил

Бывают кабели для прокладки на вертикальных и крутонаклонных трассах. Их бумажную изоляцию пропитывают нетекучим составом с добавлением церезина. Церезин — воскообразное вещество, образующее с кабельным маслом однородную смесь.

Пластмассовая изоляция

Жилы покрываются пластмассовой изоляцией с помощью экструзии. Это более технологично, чем мотать бумагу, а потом пропитывать и сушить. Пластмассовая изоляция лучше бумажной маслопропитанной по всем параметрам:

Кабель контрольный с пластмассовой изоляцией (КВБбШв)

— большая пропускная способность кабеля за счет увеличения длительно допустимой температуры жилы,

— высокий ток термической устойчивости при коротком замыкании,

— меньше вес и диаметр,

— можно прокладывать кабель на морозе без предварительного подогрева,

— нет ограничений по разнице уровней на трассе (ничего никуда не стечет),

— монтаж проще из-за отсутствия жидких компонентов.

Есть четыре вида пластмассовой изоляции.

ПВХ пластикат

Смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами и стабилизаторами. Пластификаторы с добавлением антиоксидантов делают изоляцию гибкой и замедляют деградацию удельного электрического сопротивления.

Силовой кабель ВВГнг с изоляцией из ПВХ пластификата

Силовой кабель ВВГ нг с изоляцией из ПВХ пластификата

ПВХ не лучший изолятор, зато устойчив к агрессивным средам. Не поддерживает горения, но горит. Начинает разлагаться при 140° C и выделяет токсичный газ хлороводород. Свойства ПВХ ухудшаются от света, и пигментные добавки не вполне спасают.

ПВХ пластикат — самый популярный вид пластмассовой изоляции кабелей.

Сшитый полиэтилен (СПЭ)

По свойствам примерно то же, что ПВХ пластикат. Изоляция из сшитого полиэтилена применяется только на одножильных и трехжильных кабелях. Преимущество СПЭ перед ПВХ: меньшая толщина диэлектрика при равном рабочем напряжении на линии.

ПвВ — кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена

При использовании СПЭ в конструкцию кабеля включаются два полупроводниковых слоя: по жиле и по изоляции. Это нужно для выравнивания напряженности электрического поля и электромагнитной совместимости кабеля с внешними электрическими цепями.

Сшитый полиэтилен СПЭ отличается от обычного термопластичного ПЭ сохранением механических и электрических свойств при приближении к температуре плавления. Причина: сшивка полимерных нитей на молекулярном уровне с помощью реактивов или радиации. Это как производство термоусадочной трубки, но без раздувки.

Концевые и соединительные кабельные муфты для кабелей с изоляцией ПВХ, сшитого полиэтилена и маслопропитанной бумаги. Перейти в каталог

Резина

Отличается повышенной гибкостью, влагозащитой и стоимостью, делается из каучуков. Силовые кабели в резиновой изоляции соединяют подвижные элементы с электросетью.

Кабель в резиновой изоляции имеет избыточный диаметр из-за округлой формы. Резина боится света и со временем теряет эластичность.

Кабель КГ-Т силовой с изоляцией из резины

Кабеля КГ-Т силовой с изоляцией из резины

Помимо каучуковой, есть кремнийорганическая резина: кроме гибкости, она обладает повышенной термостойкостью.

Фторопласт

Максимально сильный диэлектрик, стойкий к высоким температурам и агрессивным средам. Фторопластовая изоляция очень дорогая, поэтому используется либо в жестких условиях эксплуатации, либо для высоковольтных греющих кабелей.

При равных габаритах кабели во фторопластовой изоляции передают большую мощность, чем кабели в СПЭ изоляции, не говоря уж о ПВХ.

Выводы

Кабели с бумажной маслопропитанной изоляцией используются ради совместимости со старыми кабельными линиями и постепенно уступают место более технологичным кабелям с пластмассовой изоляцией.

Самые популярные виды пластмассовой изоляции — поливинилхлорид и сшитый полиэтилен. Резиновая и фторопластовая изоляция используется для специфических условий эксплуатации.

Поливинилхлоридный пластикат в кабельно-проводниковом мире. В чем секрет его популярности?

Если вы хоть раз обращались к теме кабельно-проводниковой продукции, то наверняка обращали внимание на такие слова как «ПВХ», «пластмассовая изоляция», «поливинилхлоридный пластикат» или что-то похожее. Вы не раз задумывались, что подразумевают под собой эти буквы? Попробуем разобраться!

Немного истории.

Однажды разработка поливинихлорида перевернула мир, уже тогда во все сферы жизни человека начал проникать пластик.

История ПВХ-пластиката начинается еще с 1872 года, когда немецкий химик Евгений Бауман поместил винилхлорид на солнечный свет, получив тем самым белый порошок полимера. Однако активно использоваться материал начал только в 1926 году после множества совершенствований разработки.

Отечественная кабельно-проводниковая промышленность использует поливинихлорид в конструкциях еще с 1972 года, когда был разработан ГОСТ 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей».

Свойства пластиката

Поливинилхлоридный пластикат в настоящее время широко используется при изготовлении кабеля и не только. Что из себя представляет вещество с таким сложным названием?

ПВХ — это бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается:

химической стойкостью к щелочам, кислотам и растворителям;
влагонепроницаемостью;
достаточной гибкостью;
относительной устойчивостью к солнечному излучению.

Особенности ПВХ

Допустимая температура работы ПВХ составляет 70°С. При дальнейшем возрастании температуры нагрева, ПВХ начинает выделять вредный галоген хлористый водород, который опасен для человека, приводит к удушению. Причем, с увеличением температуры, скорость распада возрастает. Вещества, выделяемые ПВХ опасны и для металлов, так как способствуют появлению коррозии.

При воздействии высоких температур ухудшаются и физические и химические свойства материала, он становится хрупким.

Довольно важным является следующее свойство пластиката: при повышенной температуре ПВХ горит, но не поддерживает горения. Температура самовоспламенения ПВХ 495 °С. При горении ПВХ образуется густой и плотный дым, выделяется большое количество тепла. Добавление дополнительных компонентов в порошок пластиката позволяет сделать кабель с пониженным дымо- и газо- выделением, огнестойким.

Если сравнивать с резиной, как еще одним материалом, который используется в кабельной сфере, ПВХ-пластикат обладает относительной устойчивостью к воздействию солнечных лучей, инфракрасному излучению. Однако, старение кабеля под солнцем протекает намного быстрее. Поэтому такой кабель, содержащий оболочку из ПВХ, желательно прокладывать в закрытых установках.

Для улучшения некоторых прежних свойств или получения новых, в ПВХ добавляют определенные пластификаторы и стабилизаторы, получая тем самым новые виды материала. Таким образом появляются огнестойкие кабели, хладостойкие, с пониженным дымо- и газовыделение. Подробнее с типами кабеля с изоляцией из ПВХ можете посмотреть на сайте поставщика.

Сделаем вывод

Кабель с изоляцией и/или оболочкой и ПВХ-пластиката является самым популярным типом кабельно-проводниковой продукции в России. Такая популярность объясняется не только свойствами материала, но и ценовой доступностью такого кабеля. Кабельный рынок России консервативен и с трудом принимает нововведения. С развитием технологий выходят более совершенные материалы. На ряду с ПВХ пластикатом, в отечественной кабельной индустрии популярны такие материалы как сшитый полиэтилен и композиция, не содержащая галогенов. Об этом в следующих публикациях.

Изоляция из ПВХ пластиката

Поливинилхлоридный пластикат имеет все необходимые качества для производства изоляции кабелей и проводов. Он влагонепроницаем и стоек к щелочам и кислотам. Пластикат не поддерживает горение и может эксплуатироваться при относительно высоких температурах – до 70°C, но начинает разлагаться только при 140°C. Кабель с поливинилхлоридной изоляцией относится к самым популярным типам кабельно-проводниковой продукции в нашей стране, в том числе благодаря ценовой доступности.

Что представляет собой ПВХ пластикат

Мягкий пластифицированный материал получается в процессе механического смешивания суспензионного поливинилхлорида с пластификаторами, наполнителями и функциональными добавками. В качестве пластификаторов используют различные малолетучие и высококипящие жидкости. Это позволяет добиться высоких эластических свойств материала, увеличить его морозостойкость.

Сфера использования ПВХ пластиката очень обширна. Кроме изоляции для кабельной продукции, из него изготавливают сантехническую продукцию, изделия для использования в быту и производстве. ПВХ пластикат кроме производства изоляции используют и в других промышленных отраслях.

Характеристики и особенности ПВХ пластиката для изоляции

Кабельный пластикат имеет характеристики в зависимости от добавок. В основном он обладает следующими свойствами:

высокой эластичностью;
хорошей механической прочностью;
устойчивостью к агрессивным средам;
пригодностью к многократному вторичному использованию после переработки;
относительной пожаробезопасностью (не поддерживает горение).

Поливинилхлоридная изоляция относится к кабельным пластикатам, которые представлены несколькими марками. ПВХ изоляция имеет выраженные диэлектрические свойства. Для того, чтобы изделие не теряло эластичности от воздействия тепла, в состав пластиката обязательно вводят добавки. ПВХ пластикат используется для изготовления силовых кабелей марки ВВГ, монтажного провода ПВ1, плоского провода марки ВВГ-П и других изделий.

Кабели силовые с поливинилхлоридной изоляцией

Поливинилхлорид (ПВХ) — твердый при комнатной температуре термопластичный полимер, имеющий аморфную структуру. В природных условиях материал обладает характеристиками одинаково направленными по всей структуре. Электроизоляционные качества его относительно низкие от 26 до 28 МВ/м, тем не менее, вследствие многочисленных положительных свойств, таких как устойчивость, к воздействию растворов кислот, солей и щелочей он приобрел широчайшую область применения в качестве изоляции электропроводниковой продукции.

Краткая характеристика ПХВ- изоляции

Допускается длительная эксплуатации изделий с ПВХ-изоляцией при Т до 90 С. При повышении температуры свыше 140 С, на поверхности изделия начинает процесс разложения поливинилхлорида с выделением HCl и снижением механических свойств изоляционного покрова провода: падает объемное электросопротивление и механическая стойкость, при этом увеличивается хрупкость проводника.

HCl, который выделяется при высокой температуре покрова, негативно воздействует на организм человека и образует коррозионные процессы с рядом расположенными токожилами. В том случае когда температура будет расти выше 450 С, ПВХ-изоляция начнет гореть, хотя при этом она и не поддерживает процесс горения. Температура самовоспламенения поливинилхлорида от 450 до 490 С. ПВХ-материал с теплотворной способностью 5950 ккал/кг образует густой непроницаемый едкий дым и выделяет огромное количество тепловой энергии. Для сравнения, это количество намного выше чем выделяется при сгорании дуба — 2550 ккал/кг.

Ощутимый серьезный регресс в характеристиках ПВХ можно наблюдать даже при световом солнечном воздействии за счет УФ-излучения. Для этой защиты ПВХ в состав добавляют в виде защитного экрана различного рода пигменты, например, сажи или двуокиси титана, поглощающие УФ-лучи.

Основные причины повреждения изоляции из ПВХ

При многих своих преимуществах, ПВХ-изоляция имеет недостатки. Если их не учитывать в процессе эксплуатации, то они способны привести к повреждениям и сбоям в электроснабжении потребителей.

К главным факторам повреждения ПВХ-изоляции электропроводной продукции можно отнести:

Дефекты механического характера;

природное ветшание ПХВ-изоляции в ходе эксплуатации;

УФ-воздействие на открытых площадках;

токовая перегрузка кабеля;

влияние агрессивной окружающей среды.

Причинами поврежденияПХВ-изоляции кабельно-проводниковой продукции также может стать заводской брак из-за уменьшения процента пластификатора в изоляционном слое. Уменьшение его в ИРМ-40 до 20 массовых частей ведет к формированию трещин в покрове уже при температуре -10С и в процессе выполнения монтажных изгибов.

Согласно последним нормам ПТЭ, при скрытой электропрокладке в жилых и общественных зданиях, силовые линии монтируют в специализированных эластичных гофрированных трубках. Это повышает уровень сопротивления изоляции, и огнестойкости при температуре до 650 С. Такая конструкция прокладки обеспечивает долговечность и безопасную работу внутридомовых электрических сетей.

Что такое пвх изоляция