保護套和電纜護套：用途、材料、類型、防腐、鎧裝

指定保護殼和蓋

防護罩起到保護絕緣層的作用 電線或電纜 從環境的影響，但主要是從水分的影響。電纜或電線的絕緣層的防潮性越差，必須使用的護套越完善。

電纜的物理運行條件也會影響護套材料的選擇，例如，如果需要增加電纜的柔韌性，則應使用柔性護套。

用於容器的材料很少，即鉛、鋁、橡膠、塑料及其組合。

電線電纜的保護套用於保護導體在敷設或運行過程中免受機械應力，以及保護電纜護套免受腐蝕，因此有時將防腐塗層與保護套區分開來。

作為防腐蝕塗層，最常使用電纜紙，從一層開始施加，同時用適當粘度的瀝青組合物澆水。

保護套由棉紗或電纜紗線組成，以編帶或編帶的形式應用在電纜的絕緣層或保護套上，或以編織物的形式應用在電纜或導體的絕緣層或保護套上。

用塑料覆蓋保護外殼以保護它們免受腐蝕和機械損壞是很普遍的。

作為防腐蝕塗層，最常使用電纜紙，從一層開始施加，同時用適當粘度的瀝青組合物澆水。

細鋼絲編織層通常用於柔性電線和電纜的機械保護。

在許多設計中，由棉和其他紗線製成的編織物覆蓋有特殊清漆（塗層清漆），可保護電線免受環境影響、臭氧作用並增加電線對水分和汽油的抵抗力。

也有使用塑料、金屬箔、布或銅版紙複合包覆，在某些情況下可以代替鉛護套（特別是用於室內和臨時安裝的電纜）。

擋土材料

鉛是製造最可靠背心的主要材料。與所有其他護套和塗層相比，鉛護套的主要優勢在於其完全的防潮性、足夠的柔韌性以及使用鉛壓機快速廉價地應用於電纜的能力。

然而，鉛有許多缺點：比重大、機械強度低、對機械和電化學腐蝕的抵抗力不足。

所有這一切，考慮到鉛的有限和自然儲量，使得提高鉛護套質量、引入替代品和設計新型無鉛護套電纜產品成為必要。

鉛不低於C-3級，含鉛量99.86%，用於沉沒電纜護套。

鉛殼的機械強度在很大程度上取決於其結構。由 C-2 和 C-3 級鉛製成的殼以及擠壓殼的快速強化冷卻所獲得的細孔結構是機械強度最高且穩定。

對於中粗粒結構，獲得低質量網點。即使在正常生產條件下，這種殼也會生長出鉛晶體，然後鉛晶體會沿著解理面相對移動，這會導致殼過早損壞。

非常純的鉛即使在室溫下也很容易形成和生長晶體，因此不適合生產鉛套。

防止鉛結晶的一個措施是，除了鍍鉛後冷卻外，在鉛中加入錫、銻、鈣、碲、銅等金屬。

為英國皇家海軍建造的 Battlecruiser 電纜，於 1920 年服役。三根導線，鉛護套，身穿鎧甲。

最好的添加劑是錫，當其在鉛中的含量按重量計為 1-3% 時，可提供穩定的細晶結構。然而，錫非常稀缺，目前在電纜護套中正被其他金屬所取代。

向鉛中引入 0.6 至 0.8% 的銻會對鉛殼的結構產生有利影響並增加機械強度，但會稍微降低彈性，即鉛殼的彎曲能力。添加約 0.05% 的碲會產生良好的效果。所謂的銅鉛，即鉛與銅的混合物——含量約為 0.05%——也變得普遍。

除雙合金外，還有鉛與鎘、錫（0.15%）、銻等金屬的三元合金。這些合金製造不太方便，其測試結果與某些二元合金和銅鉛接近。

鋁也可用於製作電纜護套。為此，使用了工業鋁和高純度鋁（鋁含量為 99.5 和 99.99%），其機械特性優於鉛和鉛合金。

鋁殼的強度至少比鉛的強度高2-3倍。鋁的再結晶溫度以及抗振性都明顯高於鉛。

鋁的比重為2.7，鉛的比重為11.4，因此，用鋁代替鉛護套可以使電纜的重量大大減輕，護套的機械強度增加，這將有可能在某些情況下拒絕用鋼帶加固電纜。

鋁的主要缺點是 耐腐蝕性不足… 由於鋁的高熔點 (657°C) 和壓製過程中增加的壓力，將護套施加到電纜上的過程非常複雜，壓力達到推出鉛護套時的三倍。

鋁護套不僅可以採用壓接方式，還可以採用冷法，將絕緣電線電纜拉入預先擠壓製成的鋁管中，然後通過拉拔或軋製進行護套。這種方法允許使用商業級鋁。

鋁護套的冷焊方法非常普遍，其原因在於，鋁帶的邊緣縱向施加到輥之間的電纜通道上，在鋁上產生高比壓，足以因為它的冷焊。

目前，塑料已成功用於代替鉛生產電線電纜的保護套，當需要增加電纜的柔韌性時，硫化橡膠和塑料護套最為合適。

硫化橡膠軟管套在電纜製造中應用最廣泛。 在天然或合成橡膠上 以及 PVC、聚乙烯等熱塑性材料。

這種外殼的機械強度非常高（撕裂強度在 1.0 至 2.0 kg / mm2 範圍內，伸長率在 100 至 300% 之間）。

主要缺點是顯著的透濕性，透濕性被理解為表徵材料在材料層兩側壓力差的影響下通過水蒸氣的能力的值。

天然橡膠上的硫化橡膠可以在 -60 至 + 65°C 的溫度範圍內長時間工作。對於大多數塑料，這些限制要窄得多，特別是對於零度以下的溫度。

有矽橡膠，就是矽矽聚合物這種新型橡膠材料，這些是高分子物質，在矽原子結構的基礎上結合了碳原子。

由熱塑性材料製成的護套，與電纜的鉛護套相比，可以顯著減輕電纜的重量，增加護套的耐腐蝕性和機械強度（另見—— 橡皮絕緣電線電纜).

鉛皮破壞

鉛護套的機械強度對於確保充分保護絕緣層免受電纜周圍環境的影響是必要的。這種性能（機械強度）必須在電纜運行幾十年的過程中長期保持，並且在機械（振動）和化學（腐蝕）原因的影響下不隨時間變化。

鉛護套的力學性能及其在各種原因影響下的穩定性主要取決於護套的結構及其在熱和振動影響下的變化。

具有粗粒結構鉛護套的電纜通常經不起長期運輸，即使是通過鐵路（尤其是在夏季）也是如此。

在搖動和溫度升高的影響下，鉛晶體開始生長，殼上出現網狀小裂紋，裂紋越來越深，最終導致殼的破壞。敷設在橋樑上的電纜鉛護套特別容易受到振動損壞。

有些情況下，夏季通過鐵路運送數千公里的鉛纜到達目的地時，外殼已完全毀壞。

這種情況多發生在純鉛製成的鉛套上。添加錫、銻、碲和一些其他金屬可提供穩定的細晶粒結構，因此可用於生產鉛電纜護套。

當洩漏電流離開電纜的鉛護套時，電纜敷設在含有 C0 離子 3 碳酸鉛 PbC03 的潮濕石灰質土壤中，在出口處鉛護套隨後被破壞。

鉛的電化學腐蝕會導致鉛套在一到兩年內完全破壞，因為每年 1A 的電流可以攜帶大約 25 公斤的鉛或 9 公斤的鐵，因此平均洩漏電流為 0.005 A一年銷毀約 170 克鉛或約 41.0 克鐵。

激進的措施 對抗電化學腐蝕 是所謂的陰極保護，基於這樣一個事實，即受保護的金屬相對於周圍結構具有負電位，這使得該金屬幾乎不受所有類型的土壤腐蝕。

所有類型的腐蝕停止的最小負電位對於鋼管是 0.85 V，對於電纜的鉛護套是 0.55 V。

在許多情況下，鉛護套的塗層提供了良好的防電腐蝕保護，保護層由一層半導體瀝青、兩條半導體橡膠條和一條固定白色膠帶組成。在這種情況下，獲得一種電子濾波器，它通過離開護套的電流，並將導線與接收到的直接影響分開 在離子電解.

電纜護套中的機械力

電纜護套中的機械力是由於浸漬混合物在垂直懸浮液中的流動而產生的 電源線，以及電纜受熱時浸漬混合物的熱膨脹。在現代 充滿油氣的高壓電纜 鉛護套必須承受相當大的內部壓力。

隨著浸漬混合物被加熱，電纜中的壓力增加到對應於靜水壓力的值。絕緣層的浸漬越好，在加熱過程中在電纜中獲得的壓力就越大，因為氣體夾雜物的體積隨著電纜浸漬的改善而減少。

在作用於護套內側的壓力作用下，後者有膨脹的趨勢，如果超過鉛的彈性變形極限，則會發生永久變形，削弱鉛護套，降低操作性能。電纜的特性。

電纜的反復加熱和冷卻循環會導致鉛永久變形，從而導致鉛護套破裂。

由於室溫下無添加劑的鉛幾乎沒有彈性極限，工作電纜鉛護套出現這種永久變形無疑會導致其機械強度受到破壞。

鉛中添加劑的存在提高了機械性能，特別是護套的彈性極限，因此，對於暴露於內部壓力的電纜，必須使用合金鉛或特殊的雙合金和三合金。

鉛殼的機械性能隨著時間的推移而降低，決定了它的壽命，由此產生了“殼壽命曲線”的概念，即殼內的抗拉強度與其壽命長短之間的關係。動作直至外殼破裂。

在需要對電纜的鉛護套進行加固的情況下，例如在充氣電纜中或打算敷設在陡峭的傾斜路線上，應用兩個薄黃銅或鋼帶的帶鎧裝增加了電纜的機械強度護套，使其適用於高壓，在電纜中發展。

鎧裝電纜

鉛護套不能提供足夠的保護以防止機械影響，例如在安裝期間對電纜的意外衝擊，並且特別是防止在電纜的鋪設期間和在其操作期間出現的拉力。

在垂直安裝的電纜中，特別是在河流和海洋中，必須保護鉛護套免受拉力，因為如果沒有這種保護，鉛護套會隨著時間的推移而撕裂或損壞。

有兩種主要類型的鎧裝：膠帶，主要保護電纜在鋪設過程中免受意外機械影響，以及電線 - 免受拉力。

帶狀鎧裝由兩條鋼帶組成，它們層疊在纖維材料的背襯上，因此一條鋼帶的匝間間隙與另一條鋼帶的匝間重疊。一個條帶的匝邊緣之間的間隙大約等於條帶寬度的三分之一，一個條帶的匝與另一個匝的重疊應至少為條帶寬度的四分之一帶狀裝甲帶。

電纜鎧裝的這種實施可以保護鉛護套在鋪設電纜時免受鏟子撞擊和其他不太強烈的機械影響，同時保留鋪設電纜所需的靈活性，這是通過移動 «膠帶鎧裝相對於彼此的彎曲。

帶鎧裝的缺點是在敷設期間沿地面拖動電纜時鎧裝帶的彎曲部可能會移位。此類鎧裝主要用於對地下電纜進行鎧裝，以及敷設在室內電纜隧道和建築物牆壁上的電纜。

電纜行業使用的鋼帶應具有 30 至 42 kg/mm2 的抗拉強度，因為抗拉強度高的帶非常有彈性，在預訂時不會很好地固定在電纜上。需要 20 - 36% 的斷裂伸長率（估計樣品長度為 100 毫米）。

對於鎧裝電力電纜，根據電纜的直徑，使用厚度為 0.3、0.5 和 0.8 毫米，寬度為 15、20、25、30、35、45 和 60 毫米的鋼帶。膠帶應以直徑約 500 - 700 毫米的圓圈形式交付。

鎧裝線採用圓形和分段式（扁形）。圓線用於在安裝或運行期間必須承受巨大拉力的電纜鎧裝（例如海底電纜）。分段導線用於鋪設在礦井和陡坡路線上的電纜。

為防止腐蝕，用於鎧裝的金屬絲必須塗上厚而連續的鋅層。

作為保留，將類似於膠帶的鋼絲鎧裝應用於墊層上的電纜，該墊層可能由一層預浸有防腐化合物的電纜紗線組成，頂部覆蓋一層瀝青混合物。

對於鋼絲鎧裝，絞合方向取與電纜芯全絞方向相反的方向。

為了保護裝甲免受腐蝕（腐蝕），它覆蓋著瀝青化合物和一層預浸漬的電纜紗線，上面覆蓋著相同的化合物。電纜紗線的外層不僅設計用於保護鎧裝帶或鎧裝線免受腐蝕，而且還用於緊固，即它不允許鎧裝帶移動並將鎧裝線纏繞在一起。

出於消防安全原因，用於室內安裝的電纜在鎧裝塗層上不得有一層浸漬電纜紗線。此類電纜，例如 SBG 品牌的電纜，必須用塗漆鎧裝帶進行鎧裝。

預訂過程包括應用防護罩和裝甲。鉛纜應按順序施加：一層瀝青組合物與兩條電纜紙（防腐塗層）絞合，一層化合物，電纜紗線或浸漬硫酸鹽紙（鎧裝下的墊層），一層瀝青組合物，由兩條鋼帶或鋼絲，一層瀝青組合物，電纜紗（外罩），一層瀝青組合物和白堊溶液製成的鎧裝。