Электрические характеристики изоляционных материалов

Электрические характеристики изоляционных материалов, особенно высокочастотные, не являются решающими для изоляции контрольных кабелей, так как они используются при низком рабочем напряжении и малой частоте переменного тока.
Вместе с тем пробивное напряжение и электрическое сопротивление изоляции (особенно их стабильность) должны приниматься во внимание при выборе электроизоляционных материалов. Дело в том, что при использовании материалов с более высокими электрическими характеристиками и, главное, более однородных можно обеспечить, с одной стороны, снижение толщины изоляции и соответственно снижение габаритов и массы кабеля, а с другой—повышение надежности кабеля при эксплуатации. С этой точки зрения все преимущества находятся на стороне однокомпонентных материалов — полиэтилена, политетрафторэтилена и его сополимеров. Резиновые смеси и поливинилхлоридный пластикат в силу многокомпонентного состава имеют неоднородную структуру и как следствие — недостаточную однородность электрических характеристик.
Основные характеристики материалов, рекомендуемых для изоляции токопроводящих жил контрольных кабелей, приведены в таблице.
Кроме перечисленных факторов при выборе изоляционных материалов следует учитывать и экономический фактор. Так, например, стоимость фторопластов значительно выше стоимости изоляционных материалов нормальной нагревостойкости, поэтому их нецелесообразно использовать для кабелей общего применения, не имеющих жестких ограничений по габаритам.
Таким образом, в качестве материала изоляции токопроводящих жил рекомендуется использовать:
а)            резиновую изоляцию для кабелей общего применения, эксплуатируемых в естественных условиях и не имеющих ограничений по массе и габаритам. Но применение резиновой изоляции для контрольных кабелей следует ограничить, так как из-за неоднородности характеристик и малой стойкости к продавливанию резиновая изоляция должна иметь достаточно большую толщину, а ее основное достоинство — гибкость и эластичность — в контрольных кабелях не используется из-за жесткости одно проволочных токопроводящих жил;
б)           поливинилхлоридный пластикат для кабелей, не имеющих ограничений по массе и габаритам и эксплуатируемых в естественных условиях, а также в пожароопасных местах и в местах с повышенной концентрацией химически агрессивных веществ. Основными недостатками поливинилхлоридного пластиката являются недостаточные однородность и стойкость к продавливанию (хотя и в меньшей степени, чем для резин); однако благодаря негорючести и высокой технологичности этот материал находит и будет находить широкое применение в контрольных кабелях;
в)            полиэтилен низкой плотности для кабелей, габариты и масса которых ограничены, а эксплуатация происходит в естественных условиях. Основными недостатками полиэтилена являются его размягчение при 90— 100 °С и горючесть; в связи с этим полиэтилен низкой плотности не следует применять для кабелей, в которых при эксплуатации могут протекать токи, даже кратковременно повышенные по сравнению с номинальным током нагрузки — это может привести к продавливанию изоляции, резкому ухудшению ее свойств и выходу кабеля из строя;
г)            само затухающий полиэтилен, обладающий теми же свойствами, что и полиэтилен низкой плотности, для тех же целей, что и полиэтилен низкой плотности, при этом благодаря своей способности не распространять горения может использоваться для кабелей, эксплуатируемых в пожароопасных помещениях;
д) вулканизованный полиэтилен, не размягчающийся при температурах до 160 °С, для кабелей, имеющих ограничения -по габаритам и массе, при эксплуатации которых могут возникать кратковременные перегревы. В серийных конструкциях контрольных кабелей вулканизованный -полиэтилен пока не используется;
е) политетрафторэтилен и его сополимеры для кабелей, используемых при повышенных температурах (до 200 °С); для особо ответственных кабелей повышенной надежности; для кабелей с жесткими ограничениями по габаритам и массе при повышенных плотностях тока; для кабелей, эксплуатируемых в пожароопасных помещениях и в среде с повышенной химической агрессивностью.
Выбор толщины изоляции токопроводящих жил контрольных кабелей так же, как и для других типов низковольтных проводов и кабелей, производится из условий достаточной механической прочности и из технологических соображений с учетом сечения жилы. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что для вышеуказанных электроизоляционных материалов толщина изоляции, выбранная из этих соображений, во всех случаях обеспечивает достаточную электрическую прочность.
При прочих равных условиях, чем выше механическая прочность (стойкость к продавливанию) изоляционного материала, тем меньше толщина изоляции, достаточная для обеспечения длительной работоспособности кабеля.
Под технологичностью материала понимается степень однородности изоляции, достигаемая при его нормальной технологической переработке. Исследования показали что, для каждого изоляционного материала существует оптимальная с точки зрения однородности толщина изоляции, которая зависит от однородности исходного сырья и степени освоенности технологического процесса изолирования. Более подробно об оценке однородности изоляции
Для токопроводящих жил большего сечения толщина изоляции выбирается большей из-за больших механических нагрузок при скрутке жил в кабель и монтажных изгибах кабеля, а также из-за большей вероятности неоднородности изоляции.
Рад оптимальных значений толщин изоляции токопроводящих жил контрольных кабелей приведен в таблице.

Яндекс.Метрика