橡皮絕緣電線電纜:種類、優缺點、材料、生產工藝

橡皮絕緣電線電纜用於受電弓的連接和二次電網中的配電,在工業、農業、交通、建築和日常生活中也有廣泛的應用。

橡皮絕緣電纜、電線的種類

橡膠絕緣的電纜、電線和電纜可分為以下幾類:

  • 安裝電纜、電線電纜;
  • 電源線;
  • 控制電纜;
  • 用於軟管的柔性電纜和電線;
  • 船用電纜和電線;
  • 車身電纜;
  • 電氣車輛用電線;
  • 飛機、汽車和拖拉機電線。

橡皮絕緣電線電纜

使用橡膠或塑料絕緣體與其說是為了獲得柔性電纜,不如說是為了方便和簡化電纜端子。

使用鉛護套無法使用電纜絕緣層增加的柔韌性,因此在需要柔韌性更高的電纜的情況下,不是鉛,而是硫化橡膠或塑料製成的軟管護套用過的。

在大多數情況下,橡膠絕緣的高平均介電強度無法使用,因為絕緣層中存在薄弱的地方,這需要增加絕緣層的厚度,例如與浸漬紙絕緣相比,並導致保護材料塗層消耗過多,以增加電纜的直徑。

生產的初始階段是將鍍錫和未鍍錫銅線拉伸成電線、電纜和軟線的多芯線。

線軸上帶有橡膠絕緣層的電纜

橡膠絕緣電線電纜生產技術

主要工藝操作包括橡膠和塑料的生產及其在芯線或電線上的應用。橡膠的生產包括 增塑橡膠 以及填料(白堊、滑石粉)、軟化劑、改良劑和硫化劑的引入。

通過在蜗杆壓力機上熱壓或在特殊成型輥上冷壓,將橡膠混合物施加到芯上。橡膠絕緣層的厚度取決於電線橫截面的大小和電線或電纜的額定電壓,而軟管護套的厚度則取決於電纜的直徑。

橡膠軟管的護套厚度為 1 至 8 毫米,乙烯基 PVC 護套的護套厚度為 2 至 4 毫米。

橡膠絕緣層在通過冷法或熱法施加到線芯上後,經過硫化處理,賦予絕緣層必要的物理性能:機械強度和彈性。保鮮膜不需要硫化。

在電線的橡膠絕緣層之上,應用棉紗編織物,可以用瀝青或其他成分浸漬或覆蓋一層硝基漆(飛機和汽車電線)。

其餘的工藝操作,例如擰成電纜和放置保護罩,以與其他方式相同的方式進行。 電纜產品.

線纜產品生產

橡膠絕緣的優缺點

橡膠絕緣材料的高電氣和機械特性使許多電線電纜結構在極其困難的工作條件下(切割、伐木、挖掘機等)運行成為可能。

廣泛的電阻率值(從 1013 到 1017 omcm)和相當大的變化 介電常數 根據橡膠的成分及其生產技術,提供生產的可能性 各類電線電纜的絕緣.

除了橡膠絕緣的積極品質外,也有消極的品質,其中最具特色的是:

  • 絕緣層中存在氣泡和薄膜;
  • 硫化橡膠對臭氧的不穩定性;
  • 機械力和應力對絕緣介電強度的影響;
  • 加熱時橡膠的機械和電氣特性降低;
  • 宏觀結構的不均勻性(存在填料顆粒、雜質等);
  • 顯著的透濕性和吸濕性;
  • 對石油產品和礦物油的影響抵抗力低;
  • 機械性能的損失取決於在大氣氧氣存在下加熱的持續時間(熱老化)。

橡膠護套電纜

橡膠絕緣材料及工藝特點

與天然橡膠和合成橡膠相比,硫化橡膠用於製造各種類型的電纜產品,因此在電纜製造中發揮著重要作用。

最大的困難是使用橡皮絕緣生產高壓交流電線電纜,例如為移動式挖掘機、挖泥機、泥炭機、電動拖拉機等供電的6kV和10kV電力電纜。

橡膠的耐臭氧性不足導致這種電纜的快速破壞和使用壽命的急劇下降。在這些情況下,使用了一種特殊的耐臭氧橡膠,它不易受臭氧的作用,外殼塗有清漆作為保護塗層。

已經開發出耐油和耐汽油的橡膠配方,能夠生產用於在特別惡劣條件下在高溫油井中運行的電纜體的橡膠絕緣體。高壓點火線在高電場強度和 -50 至 + 150°C 的寬溫度範圍內工作。

橡膠絕緣的組成包括以下基本材料:

  • 橡膠 — 天然 (NK) 或合成 (SK);
  • 填料——白堊、高嶺土、滑石粉等。
  • 潤膚劑——硬脂酸、石蠟、凡士林、瀝青等。
  • 增強劑可改善橡膠化合物(炭黑)的機械性能。

橡皮

用於生產電線和電纜的橡膠混合物中的橡膠量在 25 至 60% 的範圍內變化(按重量計),所有填料的總量 - 70 至 35% / 約 2% 落在軟化劑和硫化劑(硫磺)約 1 .5%。

目前,橡膠被廣泛用於絕緣電線電纜,其硫化是由於某些含硫化合物在硫化過程中分解釋放出的硫而進行的,例如二硫化四甲基秋蘭姆(thiuram)。這種“無硫”輪胎具有更高的耐熱性,因此使用壽命更長。這種橡膠的機械性能略低於硫磺硫化橡膠。

應特別注意的是,無硫橡膠或所謂的耐熱橡膠對電線或電纜的銅導體沒有破壞作用,因此不需要對電線和導體鍍錫涉足橡皮絕緣電線電纜生產。

如前所述,與橡膠一起,合成熱塑性材料(也稱為彈性體)被廣泛使用。

其中,首先應該包括一種非常常見的由PVC樹脂製成的塑料混合物,它廣泛應用於電纜行業,主要用於生產低壓電線和電纜保護層(軟管)。


聚氯乙烯絕緣電纜

PVC樹脂是由氯乙烯聚合而成。鬆緊帶是通過將細碎的樹脂與增塑劑、穩定劑和填料混合而獲得的。

最常用白炭黑、高嶺土作填料,磷酸三苯酯、鄰苯二甲酸二丁酯等作增塑劑。除了 PVC 之外,還使用氯乙烯共聚物,例如與醋酸乙烯酯的共聚物。

PVC絕緣的主要缺點:

  • 電氣性能不足(絕緣電阻不足和介電損耗角正切值大),這可以通過增塑劑的存在以及 PVC 樹脂中的 Cl 離子容易消除來解釋;
  • 抗凍性不足。

通過適當選擇增塑劑,可以獲得令人滿意的電氣特性。

PVC 的積極特性包括:

  • 高抗熱老化性;
  • 抵抗油和任何潤滑劑的影響;
  • 高耐磨性;
  • 耐水性;
  • 耐多種溶劑、酸和鹼,93% 的硫酸和冰醋酸除外;苯受溶劑的不利影響,使塑料化合物在苯作用下12天的拉伸強度降低7倍以上,比體積電阻降低2-2.5倍;
  • 不可燃性。

某工業企業車間電線

聚乙烯廣泛用於生產高質量的電線電纜絕緣材料……是一種比較柔軟的材料(加熱到70℃時,其密度均勻下降),具有良好的抗凍性和耐臭氧性,是作為能源廣泛用於絕緣(交聯聚乙烯絕緣電纜) 和高頻電線電纜。

塑料化合物的質量不僅取決於基礎聚合物的性能,而且在很大程度上取決於填料和增塑劑的正確選擇和質量。對於想要獲得所需性能的製造商來說,填料和增塑劑的選擇是一項重大挑戰。

所有技術和經濟方面最困難的任務,例如獲得耐臭氧橡膠等,都可以通過選擇具有必要性能的基本塑料或合成材料來解決。

以目前的化學狀態,可以預期在不久的將來會出現許多合成材料,使用這些材料將有可能徹底解決電線電纜尚未解決的絕緣問題。

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