Materiale plastice comune pentru fire și cabluri

Polietilena este un plastic cu aplicare largă și consum mare în prezent. Conform datelor din tabel, polietilena este un bun material izolator electric cu pierderi mici de mezon, rezistivitate ridicată, rezistență ridicată la rupere a câmpului, rezistență bună la intemperii și procesabilitate. Cu toate acestea, datorită temperaturii sale scăzute de lucru, este utilizat în principal ca izolație a cablurilor de comunicații. Polietilena de densitate medie și de înaltă densitate au rezistență și duritate ridicată și permeabilitate scăzută la apă. Ele sunt utilizate mai ales ca teacă de cablu. Cu toate acestea, polietilena are dezavantajul Z mare, adică este ușor de ars și are fum negru puternic. Prin urmare, aplicarea sa a adus multe pericole ascunse pentru mediu.

Polietilena reticulată este un excelent material izolant termorezistent format prin adăugarea agentului de reticulare la polietilena de joasă densitate. Pe baza moștenirii multor proprietăți excelente ale polietilenei, îmbunătățește proprietățile mecanice, rezistența la intemperii și temperatura de lucru admisibilă, astfel încât a devenit un bun material izolant pentru cablul de alimentare Z în prezent.

Datorită diferiților agenți de reticulare, se formează diferite procese de reticulare. În prezent, există trei tipuri de reticulare chimică, reticulare a apei calde și reticulare de iradiere. Reticularea chimică este utilizată în principal pentru cablurile de medie și înaltă tensiune (cum ar fi 10kV și mai sus); Reticularea apei calde și reticularea iradierii sunt utilizate în principal pentru cablurile de joasă tensiune (1kV și mai jos).

Performanța de izolare a XLPE este strâns legată de puritatea sa. Izolația cablurilor de înaltă tensiune și ultra-înaltă tensiune de peste 35kV trebuie să adopte polietilenă reticulată ultra-curată, care necesită nu numai o puritate ridicată a materiilor prime, ci și o curățenie ridicată a echipamentelor de proces și a mediului reticulat și un proces stabil și fiabil.

Trebuie remarcat faptul că proprietățile de izolare ale polietilenei și polietilenei reticulate au o "ciudatenie", adică sunt potrivite pentru izolarea în curent alternativ, mai degrabă decât pentru izolația dc, în special dc de înaltă tensiune va reduce durata lor de viață de izolare. Prin urmare, izolarea cablurilor de curent continuu adoptă în cea mai mare parte izolația din cauciuc sau izolația hârtiei de ulei. În plus, izolația din polietilenă și polietilenă reticulată au "teama de apă", iar defalcarea lor este adesea legată de existența apei, adică formarea de "ramuri de apă" sub înaltă tensiune, ducând la deteriorarea izolației. Prin urmare, atunci când polietilena și polietilena reticulată sunt utilizate ca izolație a cablurilor de înaltă tensiune și ultra-înaltă tensiune, apa trebuie evitată în procesul de prelucrare, depozitare, transport și extrudare a izolației și trebuie să existe structuri de blocare a apei în afara scutului de izolare a cablurilor, cum ar fi teaca metalică.

În comparație cu polietilena, clorura de polivinil și izolația din hârtie, un mare avantaj Z al izolației din polietilenă reticulată este că temperatura de lucru este crescută cu 20 °C, ceea ce îmbunătățește siguranța cablului și reduce costul de intrare al cablului. De exemplu, atunci când fluxul de linie este același (cum ar fi 300A), zona secțiunii transversale a conductorului de cupru din polietilenă sau clorură de polivinil cablu izolat (cum ar fi YV sau VV) are nevoie de 120mm2, în timp ce banda reticulată polietilenă izolată conductor de cupru baschet bărbați are nevoie de numai 70mm2. Se poate observa cât de remarcabile sunt avantajele cablului izolat XLPE.

PVC-ul are proprietăți fizice și mecanice bune și proprietăți excelente de proces. Nu este doar cel mai utilizat plastic în secolul 20, ci și principalul material izolant și materialul de teacă al firelor și cablurilor de joasă tensiune. Cu toate acestea, în secolul 21, PVC-ul se va micșora treptat sau chiar se va estompa pe piața cablurilor. Există două motive. Pe de o parte, conștientizarea siguranței oamenilor s-a îmbunătățit și speră să utilizeze materiale fără halogeni, astfel încât au apărut multe materiale fără halogeni. Nu există nici o îndoială că va deveni un nou favorit al industriei de cablu în secolul 21 și va ocupa piața. Pe de altă parte, PVC-ul are cinci puncte slabe: în primul rând, are o densitate mare, de aproximativ 1,5 ori mai mare decât cea a XLPE și un cost ridicat de izolare; În al doilea rând, temperatura de lucru este scăzută; În al treilea rând, pierderea dielectrică este mare, de peste 100 de ori mai mare decât cea a polietilenei reticulate; În al patrulea rând, rezistența slabă la frig (- fragilă la 15 °C); În al cincilea rând, gazul toxic (HCl) este eliberat în timpul arderii. Proprietățile mecanice, proprietățile electrotermale și rezistența la izolare a PVC-ului reticulat dezvoltate în ultimii ani au fost mult îmbunătățite. Unele cabluri de secțiune mică au intrat pe piață prin procesul de iradiere și au fost aplicate în fire de echipamente, fire de plumb de înaltă tensiune, fire de automobile și cabluri de construcție, dar deficiențele lor cu halogen nu pot fi modificate.

Fluoroplasticele sunt utilizate pe scară largă în fire și cabluri datorită temperaturii lor ridicate de lucru, mediului mic, izolației bune, rezistenței la intemperii, rezistenței la acid și alcaline, rezistenței la ulei și ignifugării.