Definujme si pojmy: izolace je dielektrikum, které pokrývá každé proudovodné jádro. Plášť je dodatečná ochrana před izolovanými vodiči pro mechanickou ochranu kabelu. Skořápku budeme zvažovat samostatně, nyní mluvíme o izolaci.
V Rusku se používají dva hlavní typy izolace kabelů: olejem impregnovaný papír a plast. První typ je zastaralý a postupně je nahrazován druhým. Předpokládá se, že papírová izolace je vhodnější pro pokládku kabelů v agresivních podmínkách prostředí.
Papírová izolace impregnovaná olejem
Aby se drát ohnul bez poškození izolace, je papírová páska navinuta kolem jádra s přesahem 20-30% tak, aby přiléhala k jádru a předchozí vrstvě mezerou. Mezery mezi závity sousedních pásek se nesmí shodovat, jinak se zhorší elektrické vlastnosti. Izolační papír je vyroben ze sulfátové celulózy a impregnován kapalnou dielektrickou směsí olejové kalafuny.
Existují kabely pro pokládku na svislé a strmé trasy. Jejich papírová izolace je napuštěna nestékavou kompozicí s přídavkem ceresinu. Ceresin je voskovitá hmota, která tvoří s kabelovým olejem homogenní směs.
Izolace napájecího kabelu
Silové kabely s různými typy izolace mají své výhody a nevýhody, vyplývající z jejich konstrukce a izolačního materiálu. V tomto ohledu použití silových kabelů s různou izolací závisí na podmínkách jejich uložení, provozu a navíc na požadavcích na spolehlivost a životnost kabelových vedení.
Izolace napájecího kabelu
se neustále zlepšuje. V poslední době je populárnější napájecí kabel impregnovaný papírovou izolací.
,
jakož i
Napájecí kabel s PVC izolací
a nyní jsou nahrazovány napájecími kabely s izolací XLPE.
Napájecí kabel s PVC izolací
nemá dobré dielektrické vlastnosti. PVC silikát je polární polymer se sníženými dielektrickými vlastnostmi ve srovnání s nepolárním polyethylenem nebo impregnovaným papírem, který způsobuje ztrátu izolace.
Napájecí kabel s impregnovanou papírovou izolací musí ve svém provedení obsahovat kovový plášť nutný pro mechanickou ochranu izolace a pro zamezení radiálního pronikání vody do napájecího kabelu. Takový napájecí kabel, vybavený olověným pláštěm, je obvykle položen ve vlhké půdě, a pokud existují speciální ochranné kryty, pak ve vodě.
Silové kabely s plastovou izolací jsou chráněny před pronikáním vlhkosti speciální kovovou vrstvou z hliníkové, olověné nebo aluminopolymerové pásky.
Důležitou výhodu má napájecí kabel s papírovou izolací. Jeho konstrukce zajišťuje pancéřový kryt nezbytný k ochraně kabelu před poškozením během instalace a provozu. V takovém napájecím kabelu mají vodivá jádra sektorový tvar, což je velmi důležité pro výrazné zmenšení rozměrů výrobku ve srovnání s kabely, jejichž jádra jsou kulatá.
Papírově izolovaný napájecí kabel má však důležitou nevýhodu. Při pokládání takového kabelu na strmě nakloněné nebo svislé trase odtéká směs oleje a pryskyřice impregnující papírovou izolaci, což vede k vyčerpání papírové izolace a jejímu předčasnému stárnutí. Pro omezení tohoto negativního vlivu se používají silové kabely opatřené bezodtokovou impregnační hmotou.
Silové kabely s pryžovou izolací nebo plastovou izolací takovou nevýhodu nemají.
Izolace napájecího kabelu
má jednu nejdůležitější charakteristiku – přípustnou teplotu ohřevu vodivých drátů. Jedná se o maximální hodnotu teploty, při které si izolační materiál zachovává své vlastnosti po dlouhou dobu. Tento indikátor je spojen s velikostí zátěžových proudů, které mohou procházet konkrétním napájecím kabelem. Nejvyšší přípustná teplota ohřevu je pro silové kabely s plastovou izolací, protože jako izolace se používají termosetové materiály.
Silové kabely s plastovou izolací se v Rusku používají již několik let. Na srovnání plastové izolace s impregnovanou papírovou izolací je ještě příliš brzy, ačkoli v mnoha zemích se plastové izolace silových kabelů již dlouho a s jistotou používají v mnoha odvětvích hospodářství.
plastové izolace
Žíly jsou pokryty plastovou izolací vytlačováním. To je technologicky vyspělejší než navíjení papíru a následné impregnování a sušení. Plastová izolace je ve všech ohledech lepší než olejem impregnovaný papír:
– vysoká kapacita kabelu díky zvýšení dlouhodobě přípustné teploty jádra,
– proud s vysokou tepelnou stabilitou v případě zkratu,
Přečtěte si také: Informace o tyčovém hromosvodu.rf (uzemnění | ochrana před bleskem | ochrana před bleskem | hromosvod | tyčový hromosvod | hromosvod viz | stožár hromosvodu | uzemnění |
– menší hmotnost a průměr,
— kabel můžete položit v chladu bez předehřívání,
— neexistují žádná omezení ohledně rozdílu hladin na trati (nikde nic nepoteče),
– Instalace je jednodušší díky nedostatku tekutých komponent.
Existují čtyři typy plastových izolací.
Směs PVC
Směs polyvinylchloridové pryskyřice se změkčovadly a stabilizátory. Plastifikátory s přídavkem antioxidantů činí izolaci pružnou a zpomalují degradaci elektrického odporu.
PVC není nejlepším izolantem, ale je odolné vůči agresivnímu prostředí. Nepodporuje spalování, ale hoří. Začíná se rozkládat při 140 °C a uvolňuje toxický plynný chlorovodík. Vlastnosti PVC se světlem zhoršují a pigmentové přísady zcela nezachrání.
PVC směs je nejoblíbenějším typem izolace plastových kabelů.
Síťovaný polyethylen (XPE)
Vlastnosti jsou přibližně stejné jako u směsi PVC. XLPE izolace se používá pouze u jednožilových a třížilových kabelů. Výhoda XLPE oproti PVC: menší tloušťka dielektrika při stejném provozním napětí na lince.
Při použití SPE jsou v konstrukci kabelu zahrnuty dvě polovodičové vrstvy: podél jádra a podél izolace. To je nezbytné pro vyrovnání intenzity elektrického pole a elektromagnetické kompatibility kabelu s vnějšími elektrickými obvody.
Zesíťovaný XLPE se liší od běžného termoplastického PE v zachování mechanických a elektrických vlastností, když se blíží k bodu tání. Důvod: zesíťování polymerních vláken na molekulární úrovni pomocí činidel nebo záření. Je to jako vyrábět teplem smrštitelné bužírky, ale bez foukání.
Liší se zvýšenou flexibilitou, ochranou proti vlhkosti a cenou, je vyrobena z pryže. Gumově izolované silové kabely připojují pohyblivé části k elektrické síti.
Kabel s pryžovou izolací má díky svému zaoblenému tvaru nadměrný průměr. Guma se bojí světla a nakonec ztrácí elasticitu.
Kromě pryže existuje silikonová pryž: kromě pružnosti má zvýšenou tepelnou odolnost.
Fluoroplast
Nejpevnější dielektrikum, odolné vůči vysokým teplotám a agresivnímu prostředí. PTFE izolace je velmi drahá, proto se používá buď v náročných prostředích, nebo pro vysokonapěťové topné kabely.
Při stejných rozměrech přenášejí kabely v izolaci PTFE více energie než kabely v izolaci XLPE, nemluvě o PVC.
Vlastnosti papírového typu izolace
Papírová izolace se vyrábí pomocí papírových kabelových pásek impregnovaných speciální směsí. Obvykle mají takové modely napájecích kabelů kovový plášť a ocelové pancéřové kryty pro spolehlivou ochranu před mechanickými a jinými vnějšími vlivy a také pro zabránění pronikání vlhkosti do produktu.
Výhody jsou:
- dlouhá životnost;
- nízká cena;
- možnost použití ve vlhkých půdách a v případě dodatečné ochrany i pod vodou.
Hlavní nevýhodou je, že při svislé nebo šikmé kabelové trase dochází k stékání impregnační kompozice, což vede k předčasnému stárnutí a ztrátě požadovaných izolačních parametrů.
Z tohoto důvodu kabely s papírovým pláštěm doporučuje se nepoužívat při pokládání šikmých drah, což výrazně zužuje rozsah jejich použití. Existují izolační materiály s nestékavou impregnační skladbou, ale ne vždy jsou schopny splnit potřebné požadavky při budování svislých tras.
Vlastnosti pryžové izolace
Silové kabely s pryžovou izolací se používají tam, kde musí mít vodič maximální flexibilitu. Guma je zcela vodotěsná, ale během provozu ztrácí svou elasticitu, navíc:
- vodivé jádro má v takových případech nízkou provozní teplotu, ne více než 65 ° C;
- náklady na kabelové výrobky s pryžovým pláštěm jsou vyšší.
Druhy a typy izolace vodičů a kabelů
Při výrobě kabelů se používá mnoho textur a materiálů, které mají schopnost izolovat. Hlavní vlastností izolačního povlaku je úplná neschopnost vést elektrický proud.
Co jsou izolované kabely
Příklady takového pokrytí jsou:
- guma;
- PVC;
- polyethylen;
- fluoroplast;
- papír;
- hedvábí;
- polystyren.
Izolace může být vyrobena z různých materiálů
Méně oblíbeným izolantem je oxid hořečnatý. V závislosti na vlastnostech kabelu, jeho konstrukci a provozním síťovém napětí se volí typ izolace:
- kabely opláštěné i nepláštěné se stejnosměrným odečtem napětí do 700 V, jmenovitý střídavý proud 220 V pro jednofázové sítě a 380 V pro třífázové sítě;
- kabelové systémy opláštěné i nepláštěné se stejnosměrným napětím v rozsahu 700-1000 V, střídavě 220-400 V;
- kabely s konstantním napětím, omezeným na 3600 V, proměnným od 400 do 1800 V;
- kabel s konstantním rozsahem 1000-6000 V, variabilní 400-1800 V.
Pro vaše informace! Podle stavu agregace se dielektrika dělí na kapalné, plynné a pevné poddruhy, podle původu – na organické, anorganické a vláknité materiály.
Informace o typech izolací s přihlédnutím k jejich vlastnostem a specifickým aplikacím pomohou maximalizovat potenciál kabelů ve výrobě.
Tekutá izolace
Při použití izolačních materiálů vinutím byly části vodičů ponechány bez povlaku. Od roku 2010 jsou takové zóny pokryty zcela novým materiálem – tekutou izolací. Struktura umožnila rovnoměrně nanést vrstvu viskózní hmoty na holá místa bez mezer. Po zaschnutí se vytvořil povlak, který nepropouštěl elektřinu. Postupem času se exkluzivní tekutý nátěr stal dostupným všude. Při aplikaci má však výhody i nevýhody.
tekutá elektrická páska
Pozitivní vlastnosti povlaku:
- vysoká odolnost vůči vnějším nepříznivým faktorům;
- schopnost nářečního pokrytí;
- odolnost proti vibracím;
- schopnost tolerovat vystavení ultrafialovému záření;
- snadná aplikace oprav;
- plasticita a krycí schopnost drátu v těžko přístupných místech a ohybech.
Bude to pro vás zajímavé Vlastnosti cambrických drátů
- toxicita
- vysoká cena;
- těkavost kapaliny – nízká účinnost spotřeby při otevírání uzavřené plechovky.
Vlastnosti tekuté elektrické izolace:
- látka je viskózní, pružná látka;
- k dispozici ve třech typech – v tubě, dóze a ve formě spreje;
- aplikace se provádí štětcem, kromě rozprašovače.
Důležité! Před použitím izolace kabelů a vodičů je síť odpojena od napětí.
Méně ekonomický sprejový izolátor. Dokáže však proniknout i do těch nejnepřístupnějších míst. Trubice vám umožní použít materiál více dávkovaně bez použití přídavných zařízení. Dóza s nástrojem je vhodná pro hromadné použití.
pevná izolace
Kromě kapalných dielektrik existují pevné protějšky. Tyto zahrnují:
- navíjení papíru. Pásky z bavlněného základu jsou impregnovány tekutými kompozicemi dielektrik – olejů, po kterých je kabel pevně navinut. Výhody tohoto typu jsou uznávány jako trvanlivost použití, nízká cena a schopnost odolávat vlhké půdě a vysoké vlhkosti. Mezi nedostatky bylo odhaleno vytlačení kapaliny ve svislé a nakloněné poloze kabelu. Tato deformace vždy vede k opotřebení a ztrátě dielektrických vlastností;
- pryžová dielektrika. Tento typ izolace zaručuje flexibilitu kabelu, úplnou nepropustnost vlhkosti a střední odolnost proti opotřebení. Nevýhody jsou nízký teplotní limit aplikace (ne více než 65 ° C), vysoká cena a ztráta elasticity v průběhu času;
- plastové izolace. Jako základ se používá polyethylen, polyvinylchlorid a XLPE. Výhodou tohoto typu povlaku je rozšířený rozsah provozních teplot, šetrnost k životnímu prostředí, zvýšená odolnost proti vlhkosti, úměrnost pevnosti a hmotnosti, neutralita chemického a elektrického typu a odolnost proti mechanickému poškození. Nevýhody – deformace při teplotách nad 140 ° C;
- PVC. Výhodou tohoto typu izolace je vysoká odolnost proti deformaci, šetrnost k životnímu prostředí, nízké ztráty při dovoleném zatěžovacím proudu, produktivita použití na složitých trasách díky malým průměrům a hmotnosti. Mezi nedostatky byla odhalena nízká odolnost vůči teplotám pod nulou (ne více než -60 ° C) a ultrafialovému záření;
- hedvábný návin je podobný papíru, napuštěný speciálními oleji. Pevnost materiálu zaručuje vysokou odolnost proti opotřebení. Vystavení teplotám však takové izolaci škodí. V důsledku toho se navíjení hedvábí ocitlo pouze ve vnitřních trasách a kabelových konstrukcích v místnostech se stálou teplotou.
Bude vás zajímat toto označení drátu
Pevné dielektrické materiály
Dávejte pozor! Pevné typy izolace se vybírají s ohledem na umístění kabelu a pravděpodobnost vnějších škodlivých faktorů.
Plynová izolace
V plynové izolaci se používají:
- dusík;
- vodík;
- elektrický plyn;
- vzduch.
Plynem izolovaný transformátor
Výhodou tohoto typu dielektrik je schopnost chladit kabel, čímž se snižuje riziko výbuchu. Nevýhody – těsnost během používání, pravděpodobnost oxidace, což vede ke snížení elektrické pevnosti.
Anorganická izolace
Anorganická dielektrika zahrnují:
- slída;
- porcelán;
- keramika;
- muskovit;
- flogopit;
- sklo.
Anorganická izolace
Dávejte pozor! Pozitivní vlastnosti jsou odolnost vůči vysokým teplotám a působení agresivních chemikálií. Nevýhodou je malá odolnost proti mechanickému poškození.
Lakované tkaniny
Lakované tkaniny jsou široce používány v elektrické izolaci. Dělí se na:
Lakotkan v izolaci kabelů
Pružnost, vysoká odolnost proti vlhkosti a zvýšeným teplotám jsou uznávány jako společné pozitivní vlastnosti. Nevýhody – nízká odolnost proti mechanickému poškození, ultrafialovému záření a nízkým teplotním podmínkám, proto je nutná tepelná izolace.
