Виды изоляции кабелей и проводов

В кабельном производстве применяются различные материалы, предназначенные для изолирования проводных элементов. Главное условие изоляции кабелей и проводов - она не должна проводить ток, поэтому в качестве материалов здесь традиционно применяют: резину, ПВХ, полиэтилен, фторопласт или бумагу. В некоторых случаях в качестве изоляционных материалов также применяют: окись магния, лак, шёлк или полистирол.

Тип изоляции кабелей выбирается на основании конструктивных особенностей кабеля и сетевого напряжения, при котором он будет эксплуатироваться:

для оболочных кабельных изделий при показателях постоянного напряжения не более 700 Вольт, и номинального переменного тока не более 220 Вольт для однофазных сетей (380 Вольт в случае с трёхфазными);

для безоболочных кабелей с показателями постоянного напряжения не выше 700 Вольт, и номинального переменного тока до 220 Вольт (380 вольт для трёхфазных сетей);

для оболочных и безоболочных кабелей с показателями постоянного тока не более 700 - 1000 Вольт, и переменного от 220 до 400 Вольт (для трёхфазных сетей на 380 и однофазных на 220 Вольт);

для кабелей с постоянным напряжением до 3600 Вольт и показателями переменного тока от 400 до 1800 Вольт;

для кабелей, эксплуатируемых в условиях постоянного напряжения в 1000 - 6000 Вольт при показателях переменного тока в 400 - 1800 Вольт.

Изоляционные материалы на основе резины , использующиеся в кабельном производстве, могут быть как природного, так и синтетического происхождения. Немаловажным преимуществом резиновой изоляции проводки и кабелей является достаточно высокая гибкость, что даёт возможности для монтажа сетей в любых условиях. Но, со временем, резиновая изоляционная оплётка теряет свои защитные свойства и подвергается изменению химических свойств материала, что негативно сказывается на надёжности изоляционного слоя.

Кабель с резиновой изоляцией КГ (изоляция из резины на основе натурального и бутадиенового каучуков)

Изоляция из полиэтиленов высокой или низкой плотности отличается высокой стойкостью к воздействию химической или иной агрессивной среды. Вулканизированный полиэтилен не боится и перепадов температур, а вот обычные виды полиэтиленовой изоляции при нагревании нестабильны. Именно поэтому они не рекомендуются для использования в условиях повышенных температур.

Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена

Изоляционные материалы на основе ПВХ - это производные полимеров, со всеми их достоинствами и недостатками. ПВХ-изоляция обходится производителю дешевле любых других видов изоляционных материалов. Но, при добавлении пластификаторов, оплётка провода или кабеля немного теряет в своих защитных свойствах, да и химическая стойкость материала снижается. При этом изоляция на основе ПВХ отличается высокой эластичностью, а при подборе правильных добавок можно придать ей дополнительные свойства: термостойкость и сохранение эластичности в низкотемпературных условиях.

Силовые кабели с ПВХ изоляцией

Изоляция на бумажной основе , при обилии современных материалов, сегодня используется довольно ограниченно. Допустимое напряжение для такого типа проводки - не более 35 кВ. Если бумажная изоляция применяется при производстве силовых кабелей - необходимо использовать бумажную основу, пропитанную специальным составом, включающим в себя воск, масло и канифоль. В итоге бумага приобретает несвойственные ей характеристики. Высоковольтные сети изолируют материалом, созданным из многослойной целлюлозной основы. Среди явных минусов такой изоляции - нестойкость бумаги к любым внешним воздействиям.

Силовой кабель с бумажной изоляцией

Фторопластовая изоляционная прослойка проводов и кабелей - одна из самых надёжных. Однако, применение этого материала требует определённых усилий, ведь фторопласт в лентах наматывают на кабельные жилы, а затем подвергают запеканию под воздействием высоких температур. Полученное в итоге покрытие отличается высокой стойкостью к любым внешним воздействиям: его непросто повредить механическим, химическим или любым другим способом.

Виды изоляции кабелей и проводов

Совсем недавно мы рассматривали, маркировку кабелей и проводов, однако у наших подписчиков осталось еще множество серьезных вопросов по поводу изоляции. Поэтому в этой статье мы решили подробно рассказать о том, какие виды изоляции кабелей и проводов существуют на данный момент. Рассмотрим самые популярные изоляционные материалы и выделим самые популярные.

Типы изоляции проводников

Изначально вы должны понимать, что изоляция подбирается к каждому проводнику индивидуально, исходя из его конструктивных особенностей и сетевого напряжения, при котором он будет работать. Исходя из этого, можно выделить следующее:

Облачные проводники, которые используются в сети не более 700 Вольт. Они предназначены для домашнего использования в однофазной или трехфазной сети. То есть, 220 и 380 Вольт соответственно.
Безоблачные кабеля, которые используются в сетях, как и в первом случае.
Для проводников, которые работают при постоянном токе 700-1000 Вольт и переменном напряжении 220 и 400 Вольт.
Для проводников с напряжением до 3600 Вольт. Переменный ток в этом случает от 400 до 1800 Вольт.
Также стоит выделить провода, которые используются при напряжении 1000-6000 Вольт, с переменным током 400-1800 Вольт.

Здесь также стоит учитывать:

Условия эксплуатации.
Технические характеристики и иные параметры.
Сечение кабеля.
Количество жил.

Виды изоляции для проводов

Как вы понимаете, к каждому проводнику изоляция подбирается индивидуально. Сейчас выделяют следующие виды изоляции проводов и кабелей:

Резиновая изоляция

Она может быть изготовлена из природной резины или синтетического происхождения. Преимущества такой изоляции заключаются в том, что провод получает высокую гибкость, что позволяет использовать его практически в любых условиях. Однако такая изоляция не считается долговечной, так как оплетка через определенное время теряет свойства. Такую изоляцию получил популярный кабель КГ.

ПВХ изоляция для проводов считается достаточно популярной. Следует выделить несколько преимуществ:

Низкая цена во время производства.
Высокая эластичность, которая сохраняется при низких температурах.
Термостойкость.
Хорошие защитные свойства.

Однако можно выделить и несколько недостатков:

Со временем теряются свойства.
Также со временем снижается химическая стойкость материала.

Бумажная изоляция

В современной кабельной продукции такая изоляция используется крайне редко, это связанно с тем, что ее пропускная способность составляет не более 35 кВ. Однако если бумажная используется в силовых кабелях, тогда производители используют специальную пропитку, которая включает в себя масло, канифоль и воск.

Если говорить за недостатки, то они существенны, так как бумага не может переносить внешнее воздействие. Соответственно проводники с такой изоляцией можно встретить редко, также их устанавливать можно только в сухих помещениях.

Фторопластовая изоляция

Фторопластовая изоляция проводов и кабелей считается одной из самых надежных. Однако процедура применения данной изоляции считается достаточно сложной. Ведь сначала фторопласт наматывается на кабельные жилы, затем его начинают запекать при высоких температурах. В результате получается изоляция, которую сложно повредить.

Виды изоляции кабелей и проводов

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

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:

— 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.

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.

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.

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.

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.

Виды изоляции у кабелей и проводов

Под изоляцией понимается материал, который препятствует распространению электрического тока. Существует несколько типов изоляций у кабелей и проводов. Выделяют шесть типов изоляции, исходя из номинального напряжения сети (два значения напряжения: между землей и изолированным проводником и между проводниками силового кабеля) и особенностей конструкции кабельных изделий.

Для кабелей в оболочке при номинальном переменном напряжении до 220 В (для однофазных 220 и трехфазных сетей 380) или при постоянном напряжении до 700 В.
Для кабелей без оболочки при номинальном переменном напряжении до 220 В (для однофазных 220 и трехфазных сетей 380) или при постоянном напряжении до 700 В.
Для кабелей в оболочке при номинальном переменном напряжении от 220 В (для однофазных 220 и трехфазных сетей 380) до 400 В или при постоянном напряжении от 700 В до 1000 В.
Для кабелей без оболочки при номинальном переменном напряжении от 220 В (для однофазных 220 и трехфазных сетей 380) до 400 В или при постоянном напряжении от 700 В до 1000 В.
Для кабелей при номинальном переменном напряжении от 400 В до 1800 В или при постоянном напряжении от 1000 В до 6000 В.
Для кабельных изделий при номинальном переменном напряжении от 400 В до 1800 В или при постоянном напряжении от 3600 В.

В зависимости от материала, из которого изготовлена изоляция, выделяют следующие ее типы:

Резиновая - изготовленная из природных и синтезированных (бутадиеновых, бутиловых и др.) каучуков. Основными плюсами резиновой изоляции является высокая гибкость и удобство при монтаже. Минусом такой изоляции является ее изнашиваемость со временем, старение и, как следствие, ухудшение сопротивления изоляции.

Полиэтиленовая – состоит из полиэтиленов низкой и высокой плотности с добавлением стабилизаторов и других химических веществ. Полиэтилен инертен по отношению к различным средам и не подвергается распаду в растворителях при нормальной температуре окружающей среды. При повышении температуры свойства полиэтилена резко ухудшаются. Например, при температуре 70 градусов и выше полиэтилен растворяется в хлороформе, ксилоле, толуоле и четыреххлористом углероде, а некоторые органические сильнополярные жидкости вызывают его растрескивание. Плюсом такой изоляции является то, что ее можно окрашивать в различные цвета при изготовлении.

Поливинилхлоридная изоляция изготавливается из поливинилхлоридной смолы с добавлением пластификаторов, стабилизаторов и других химических элементов. Это полимер белого цвета, практически негорюч. Пластификаторы придают пластичность и облегчают процесс изготовления кабеля, но одновременно уменьшают его химическую стойкость, нагревостойкость и сопротивление изоляции. С помощью добавления других веществ можно повысить стойкость кабеля к нагреву и гибкость при пониженной температуре, а пигментные красители позволяют получать изоляцию различных цветов.

Изоляция из обычной бумаги используется для кабелей и проводов напряжением до 35 кВ. Такую изоляцию пропитывают составом из масла, канифоли и воска. Для изоляции высоковольтных кабелей применяют специальную многослойную целлюлозу. Минусом бумажной изоляции является хрупкость материала и быстрая воспламеняемость.

Фторопластовая изоляция характеризуется высокими химическими, электрическими и механическими свойствами, используется в широком диапазоне температур от -90 до + 250 градусов. Кроме того, фторопласт стоек к воздействию большинства химических веществ. Единственным минусом такой изоляции является трудоемкость при её изготовлении.

Нестандартные типы изоляции - из лака, полистирола, шелка, окиси магния и др. Но используется гораздо реже всех выше перечисленных.

Какой бы не была изоляция, главное – чтобы она была безопасна для жизни и здоровья людей.

Виды изоляции кабелей и проводов

при производстве кабельно-проводниковой продукции применяют широкий спектр материалов которые предназначены для изолирования проводников. Основное требование, которому изоляция она не должна проводить электричество. Для обеспечения этого условия применяют следующие материалы - резину, поливинилхлорид, полиэтилены, фторопласт и пр. Иногда для работ применяют лаки, шелк, бумагу. Вид изоляции подбирают исходя из особенностей устройства кабеля, параметров напряжения и других условий в которых будет эксплуатироваться кабельная продукция. Для кабельных изделий в оболочке и при наличии постоянного тока напряжением до 700 V или переменного, но не более 220 V в однофазной сети или 380 V в трехфазной. Для изделий безоболочечного типа и постоянным напряжением не больше 700 V и переменного до 220 V или 380 для трехфазных сетей. Для продукции с напряжением постоянного тока не больше 700 - 1000 V или переменного с напряжением 220 - 400 V, для трехфазных сетей на 380 V.

Кабель ПвКШп

Кабель ПвКШп используется для подачи электроэнергии частотой 50 Гц и напряжением до 6 кВ на машины и механизмы. Отличительная особенность этой марки — возможность работы в подводных условиях. Изделие можно использовать на заболоченных почвах и грунте, имеющем близко расположенные грунтовые воды

Для кабельной продукции с постоянным напряжением до 3600 Вольт и параметрами переменного тока от 400 до 1800 Вольт; для кабелей, используемых в обстановке постоянного напряжения в 1000 - 6000 Вольт при индикаторах переменного тока в 400 - 1800 Вольт. Один из самых распространённых изоляторов - резина. Причем она может быть как натуральная, так и искусственная.

Важным достоинством изоляции из резины является ее гибкость. Это свойство обеспечивает возможность монтажа проводки практически в любых условиях. Но надо помнить о том, что с течением времени резина теряет свои эксплуатационные характеристики. Это происходит из-за преобразования химических качеств резины и это отрицательно сказывается на ее свойствах.

Сырье

из полиэтилена высокого или низкого давления. Это материал отличает устойчивость к действию агрессивных сред. Полиэтилен прошедший вулканизацию устойчивостью к скачкам окружающей температуры. Обыкновенный полиэтилен довольно не стойко относится к действию нагретого воздуха. Именно это и служит основанием для того, чтобы не использовать проводную продукцию с изоляцией ПВД или ПНД. Еще один полимер, который используют при производстве кабелей и проводов - поливинил хлорид. Такая изоляция стоит существенно дешевле чем применение материалов другого класса.

Кабель МСМК

Кабель МСМК предназначен для присоединения фиксированных установок к электрической сети. Может устанавливаться в грунте. Для изготовления изоляции использован качественный поливинилхлоридный пластикат

Добавление пластификаторов приводит к тому, что кабельная оплетка немного теряет в своих защитных параметрах. Но при этом этот материал отличается пластичностью. Использование различного рода добавок позволяет обеспечить стойкость к высокой температуры. Кроме того, наличие добавок позволяет сохранить эластичность под действием низкой температуры. Для производства кабельной изоляции применяют большое количество полимерных материалов. Но до сих пор применяют и бумагу. Предельное напряжение, которая может выдержать такая сеть - 35 В. Если изоляция из бумаги будет использована при изготовлении силовой кабельной продукции, то требуется применять только то, сырье, которое пропитано воском, маслами. В ходе таких пропиток бумага получает определенные, нехарактерные особенности.

Кабель ЦСПлШнг

Кабель ЦСПлШнг целесообразно применять на опасных производственных объектах, где высок уровень влажности, присутствует агрессивная рабочая среда, реальна угроза взрыва либо возгорания. Ему не страшны значительные растягивающие нагрузки, так как проволочная броня придает прочность и гибкость.

Для кабельной продукции, которая будет использоваться в сетях с высоким напряжением, применяют материал созданный на основание целлюлозы. К явным недостаткам такой изоляции можно отнести то, что бумага отличается неустойчивостью в любым воздействиям. Наверное к самой надежной изоляции можно отнести, ту которая изготовлена из фторопласта. Но его использование сопряжено с определенными сложностями. Ленту из фторопласта наматывают на поверхность провода и после этого нанесенный слой спекают. В итоге образуется покрытие, обладающее высоким уровнем стойкости к внешним воздействию. Химическая индустрия не стоит на месте, и наверное каждый год на рынке появляется большое количество материалов, которые используют при изготовлении кабельно-проводниковой продукции. В наши дни на отечественном рынке растет спрос на кабельную продукцию с изоляцией выполненной из сшитого полиэтилена. На нашем рынке эти изделия носят маркировку СПЭ. Кроме этого на российском рынке присутствуют и такие бренды XLPE (Англия), PEX (Швеция) и ряд других. Продукция этого типа отличается рядом преимуществ, в частности, благодаря тому, что может выдерживать высокие температуры, соответственно допустимо передавать большую нагрузку. В результате короткого замыкания, изоляция из этого материала выносит моментальный рост температуру. Кстати, повреждаемость этой продукции ниже чем у традиционной продукции в 10 - 15 раз. По заявлениям производителей срок эксплуатации этого изделия составляет более 50 лет. Продукцию этого типа допустимо укладывать в состав электрической сети при температуре - 20 град. СПЭ изделия практически не впитывают воду и обладают высокими диэлектрическими характеристики.

Изоляция кабеля.

Изоляция кабеля применяется в кабельном производстве и она необходима для изолирования проводных элементов. При изоляции кабелей и проводов главным условием является создать препятствие проводить ток, поэтому в качестве изолирующих материалов применяется традиционно: полиэтилен, резина, бумага, ПВХ или фторопласт. Также в качестве изоляционных материалов иногда применяют: лак, полистирол, шелк или окись магния.

Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.

Типы изоляции кабеля.

На основании конструктивных особенностей кабеля и сетевого напряжения, при котором он будет эксплуатироваться выбирается тип изоляции кабелей:

- для безоболочных кабельных изделий, показатели которых имеют не больше 700 Вольт постоянного напряжения и не более 220 Вольт номинального переменного тока для однофазных сетей (для трехфазных сетей 380 Вольт);

- для оболочных кабельных изделий с показателями постоянного напряжения не выше 700 Вольт и номинального переменного тока не больше, чем 220 Вольт для однофазных сетей (для трехфазных сетей 380 Вольт);

- для оболочных и безоболочных кабелей с показателями постоянного тока не больше 700 - 1000 Вольт и переменного тока от 220 до 400 Вольт (для однофазных сетей на 220 Вольт и трехфазных сетей на 380 Вольт);

- для кабелей постоянное напряжение которых до 3600 Вольт и показатель переменного тока от 400 до 1800 Вольт;

- для кабелей, которые эксплуатируются в условиях постоянного напряжения в 1000 - 6000 Вольт при показателях переменного тока в 400 - 1800 Вольт.

Изоляция кабеля и материалы для нее.

Использующиеся в кабельном производстве изоляционные материалы на основе резины, могут иметь как природное, так и синтетическое происхождение. Достаточно высокая гибкость является немаловажным преимуществом резиновой изоляции кабелей и проводки, что позволяет производить монтаж сетей в любых условиях. Однако, у такого типа изоляции есть и недостаток: резиновая изоляционная оплетка со временем подвергается изменению химических свойств материала и теряет свои защитные свойства, что на надежности изоляционного слоя сказывается негативным образом.

Отличается высокой степенью стойкости изоляция кабеля из полиэтиленов низкой или высокой плотности, к воздействию химической или другой агрессивной среды. Обычные виды полиэтиленовой изоляции при нагревании нестабильны, а вот вулканизированный полиэтилен перепадов температур не боится, поэтому именного его рекомендуют использовать в условиях повышенных температур.

Материалы для изоляции кабеля на основе ПВХ - это производные полимеров, имеющие все их достоинства и недостатки. Дешевле любых других типов изоляционных материалов производителям обходится ПВХ-изоляция, но оплетка кабеля или провода несколько теряет в своих защитных свойствах и снижается химическая стойкость материала при добавлении пластификаторов. При этом изоляция кабеля на основе ПВХ материалов отличается высокой эластичностью, а подобрав правильные добавки, можно придать ей такие дополнительные свойства как термостойкость и сохранение эластичность при низкотемпературных условиях.

При изобилии современных материалов, изоляция кабеля на бумажной основе сегодня применяется довольно ограниченно. Для такого типа проводки допустимое напряжение не больше, чем 35 кВ. Если при производстве силовых кабелей используется бумажная изоляция, то бумажную основу необходимо пропитывать специальным составом, который включает в себя масло, канифоль и воск. В результате этих мероприятий, бумага приобретает несвойственные для нее характеристики. Но нестойкость бумаги к любым внешним воздействиям является огромным минусом такого типа изоляции.

Одна из самых надежных фторопластовая изоляционная прослойка кабелей и проводов. Но, применение данного материала требует определенных усилий, так как на кабельные жилы фторопласт наматывают в лентах, а потом под воздействием высоких температур подвергают запеканию. Полученное покрытие отличается высокой стойкостью к любым внешним воздействиям (повредить его непросто химическим, механическим или любым иным способом).