ГЛАВНАЯ  /  ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ  /  ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы являются одним из основных составных элементов кабелей и проводов. Для улучшения эксплуатационных свойств кабелей производители используют для их изоляции и оболочки всё более широкий перечень изоляционных материалов. Информация об изоляционных материалах приведена ниже, а их химическая устойчивость, термические и электрические свойства указаны в соответствующих таблицах.

Поливинилхлориды (ПВХ) - это группа материалов на основе пластифицированного поливинилхлорида. Характеризуются повышенной огнестойкостью (не распространяют пламя), устойчивостью к маслам, озону, УФ-излучению и большинству растворителей. У ПВХ большая диэлектрическая проницаемость, чем у полиэтилена (РЕ), что, с учетом относительно большой электрической ёмкости, приводит к ограниченному использованию кабелей для передачи данных с изоляцией из ПВХ (для высоких частот следует использовать кабели с изоляцией из полиэтилена (РЕ)). Поливинилхлориды можно произвольно модифицировать, изменяя их химическую устойчивость, механические, термические и электрические свойства.

Полиэтилен (РЕ) обладает хорошими электрическими свойствами, невысокой диэлектрической постоянной и невысокими потерями, высокой электрической прочностью и удельным объемным сопротивлением. Жесткость и эластичность полиэтилена зависят от его плотности. Полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) более эластичный и мягкий, полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) более жесткий. Изоляция из полиэтилена легкая, водостойкая и устойчивая к воздействию большинства химических соединений. С учетом невысокой диэлектрической постоянной и потерь, полиэтилен используют для изоляции кабелей, предназначенных для передачи данных и в случаях, когда существенным фактором является невысокая электроёмкость жил. Полиэтилен не устойчив к УФ- излучению, но добавление антиоксидантов и пигментов делает его стойким к солнечному излучению и погодным условиям. Полиэтилен легко воспламеняется и распространяет пламя, во время горения с него стекают горящие капли, но эти недостатки можно устранить путём добавления примесей, уменьшающих возгораемость.

Вспененный полиэтилен получают путем внедрения в структуру полиэтилена пузырьков газа (процесс вспенивания полиэтилена). Диэлектрическая постоянная вспененного полиэтилена уменьшается по мере вспенивания. Этот материал идеально подходит для изоляции жил концентрических кабелей, предназначенных для передачи сигналов высокой частоты. По причине низкой механической прочности вспененного полиэтилена в процессе производства на него часто наносят тонкий слой полиэтилена (вспененный полиэтилен с коркой).

Сшитый полиэтилен (СПЭ) получают при т. н. сшивании полиэтилена (ПЭ), т. е. образовании дополнительных поперечных соединений. Материал сохраняет электрические свойства термопластического полиэтилена, но обладает лучшими механическими свойствами. Изоляцию из сшитого полиэтилена, учитывая ее высокую электрическую сопротивляемость и низкие потери, применяют прежде всего в производстве энергетических кабелей Допустимая продолжительная температура для изоляции из СПЭ составляет 90°С (ПВХ 70°C), a допустимая температура во время короткого замыкания даже 250°C (PVC 160°C), вследствие чего продолжительная нагрузка повышается приблизительно на 20% пo сравнению с ПВХ.

Полипропилен (ПП) обладает электрическими свойствами, близкими к полиэтилену, но он тверже и более устойчив к температурному воздействию. Полипропилен более жесткий, чем полиэтилен. В основном его применяют для изолирования проводов небольших размеров.

Термопластические эластомеры (ТПЭ) группа материалов с исключительными свойствами. Хотя их, как и большинство термопластических материалов, можно штамповать, их эксплуатационные свойства близки к свойствам каучуков. Их основным качеством являются широкие пределы термоустойчивости.

Безгалогенные материалы (HFFR) не содержат элементов галогеновой группы (фтор, хлор, бром, йод, астат) и не выделяют агрессивных и токсичных газов и дымов во время горения. Их электрические и механические свойства подобны к свойствам поливинилхлоридов.


Электрические свойства изоляционных материалов

Электрическая прочность кВ/мм при температуре 20°C

Диэлектрическая постоянная при 50 Гц и 20°C

Коэффициент диэлектрических потерь

Удельное объемное сопротивление при 30°C [Ом·см]

Поливинилхлорид

25

3,5-6,5

0,1

1012 -1015

Термостойкий поливинилхлорид

25

3,5-6,5

0,1

1012 -1015

Маслостойкий поливинилхлорид

25

3,5-6,5

0,1

1012 -1015

Полиэтилен

70-85

2,3

0,0001-0,0003

1017

Сшитый полиэтилен

30

2,3

0,0005

1017

Вспененный полиэтилен

50

в зависимости от уровня вспенивания

0,00015

1017

Полиуретан

20

4-8

0,03-0,08

1010 -1013

Полипропилен

75

2,3

0,0008

1017


Термические свойства материалов для изоляции и оболочки

ПВХ

термостойкий ПВХ

ПЭНП

(полиэтилен низкой плотности)

ПЭВП (полиэтилен высокой плотности)

Рабочая температура [°C]

-30 до 70

-20 до 105

-50 до 70

-50 до 100

Температура плавления [°C]

>140

>140

105-110

130

Кислородный индекс

23-42

23-42

≤22

≤22


Вспененный ПЭ

СПЭ

ПУР

Силикон

Неопреновый каучук

Рабочая температура [°C]

-40 до 70

-30 до 90

-55 до 80

-60 до 180

-30 до 90

Температура плавления [°C]

105

150

Кислородный индекс

18 до 30

≤22

20 до 26

25 до 35

≤22


Химическая устойчивость материалов для изоляции и оболочки

+ устойчивый
O устойчивый в определенных условиях 
 - неустойчивый

Воздействующее вещество

Концентрация

Температура до [°C]

ПВХ

Маслоустойчивый ПВХ

ПЭ

ПУР

Силикон

Неопреновый каучук

Этиловый спирт

100

20

-

-

+

O

+

+

Метиловый спирт

100

20

O

O

+

O

+

O

Бензин

50

-

-

-

+

O

-

Бутан

20

+

+

O

Этиленгликоль

50

+

+

+

Конц. соляная кислота

100

20

-

-

+

-

-

-

Соляная кислота

10

20

+

Серная кислота

50

50

+

+

Лимонная кислота

+

+

O

+

+

Уксусная кислота

20

20

O

O

+

Гидроксид натрия

50

50

+

+

Масло

50

+

+

O

+

Трансмиссионное масло

100

+

+

O

+

Машинное масло

20

O

+

O

+

O

Дизельное масло

-

-

+

O

Моторное масло

120

+

+

-

+

Растительные масла

+

+

+

+

+

O

Оливковое масло

50

+

+

+

+

+

Тормозная жидкость

O

O

O

+

Ртуть

100

20

+

+

+

+

+

+

Морская вода

20

+

+

+

O

+

Вернуться к списку