Изоляция, представляющая собой слой диэлектрического покрытия, применяется для защиты токопроводящих жил силового кабеля. Существует несколько различных типов изоляции, каждый из которых обладает своими особенностями и ограничениями.
В данной статье будет рассмотрено разнообразие типов изоляции силовых кабелей, а также определено, для каких конкретных задач каждый тип наиболее подходит.
Помимо изоляции, важной частью кабеля является его оболочка, также изготовленная из диэлектрического материала. В нормальных условиях эксплуатации оболочка не выполняет функцию изоляции, а лишь обеспечивает защиту жилы и изоляции от механических повреждений.
Этот вид изоляции применяется в случаях, когда кабель будет статично закреплен и не будет сильно изгибаться под значительными углами. Бумага пропитывается маслом и наматывается на кабель таким образом, чтобы каждый новый виток располагался поверх предыдущего.
Основные преимущества бумажно-масляной изоляции: низкая стоимость.
Основные недостатки: плохие механические характеристики, и при некачественной намотке - ухудшение диэлектрических свойств.
Существует несколько типов изоляции силовых кабелей из пластмассы, таких как с добавками поливинилхлорида (ПВХ), полиэтилен (СПЭ), резина и фторопласт.
В общем, пластмассовая изоляция превосходит бумажную на всех параметрах, за исключением стоимости.
Наиболее распространенный изолятор - ПВХ, он наносится на проводник методом экструзии.
Преимущества ПВХ включают в себя низкую стоимость, устойчивость к агрессивным средам, а также устойчивость изоляции к скручиванию и изгибанию. Однако ПВХ горючий материал и при горении выделяет токсичные хлорсодержащие соединения.
Для изготовления сшитой полиэтиленовой (СПЭ) изоляции используются специальные химические реакции или излучение для сшивки нитей полиэтилена.
Этот вид изоляции применяется в одножильных и трехжильных кабелях. В отличие от обычного полиэтилена, который образуется путем экструдирования, сшитая полиэтиленовая изоляция производится путем сшивки нитей, что придает ей значительную термостойкость.
Среди преимуществ СПЭ - высокая термостойкость, отсутствие выделения опасных веществ при горении и небольшая толщина диэлектрического слоя. Однако единственным недостатком данного типа изоляции является более высокая цена по сравнению с ПВХ.
Резиновые изоляционные материалы для силовых кабелей обладают хорошими механическими свойствами, однако их срок службы ограничен из-за воздействия ультрафиолетового излучения.
В мире резиновых покрытий существует одно интересное сравнение – обычная органическая резина и ее более высокотемпературный аналог, кремнийорганическая резина. Кремнийорганическая резина обладает всеми преимуществами традиционного резинового покрытия, при этом она более устойчива к высоким температурам.
Резиновые покрытия обладают рядом достоинств, включая превосходные механические характеристики, такие как гибкость и прочность на разрыв, а также устойчивость к влаге. Однако следует помнить и о недостатках – высокой цене, потере своих качеств при длительной эксплуатации и увеличении толщины кабеля при использовании резины в качестве диэлектрика. В то же время, фторопластовые диэлектрики находят применение наиболее ответственных участках цепи, обеспечивая надежную работу.
При использовании данных материалов возможно передавать более высокое напряжение, чем при использовании кабеля с другим типом изоляции. Их главные преимущества заключаются в абсолютной химической инертности, отличной температурной стойкости, хороших механических характеристиках и отсутствии деградации под воздействием света. Однако их высокая цена является значительным недостатком.
В большинстве бытовых ситуаций предпочтительнее использовать материалы типа ПВХ или СПЭ из-за их более доступной цены. Бумажные изоляторы обладают ограниченным спектром применения, в то время как резиновые и фторопластовые могут быть чрезмерно дорогими для многих задач. В любом случае, необходимо тщательно анализировать конкретные обстоятельства, чтобы определить наиболее подходящий тип изоляции.