Sarung pelindung dan sarung kabel: tujuan, bahan, jenis, anti-karat, berperisai

Pelantikan cangkerang dan penutup pelindung

Penutup pelindung berfungsi untuk melindungi lapisan penebat wayar atau kabel daripada pengaruh persekitaran, tetapi terutamanya daripada pengaruh kelembapan. Penebat kabel atau wayar yang kurang tahan lembapan, lebih sempurna sarung mesti digunakan.

Keadaan operasi fizikal kabel juga mempengaruhi pilihan bahan sarung, contohnya, jika peningkatan fleksibiliti kabel diperlukan, maka sarung fleksibel harus digunakan.

Bahan yang digunakan untuk pembendungan adalah sedikit, iaitu plumbum, aluminium, getah, plastik, dan gabungannya.

Penutup pelindung wayar dan kabel berfungsi untuk melindungi konduktor daripada tekanan mekanikal semasa meletakkan atau semasa operasi, serta melindungi sarung kabel daripada kakisan, oleh itu salutan anti-karat kadang-kadang dibezakan daripada kumpulan penutup pelindung.

Sebagai salutan anti-karat, kertas kabel paling kerap digunakan, digunakan dari lapisan dengan penyiraman serentak dengan komposisi bitumen dengan kelikatan yang sesuai.

Sarung pelindung terdiri daripada kapas atau benang kabel yang digunakan dalam bentuk jalinan atau jalinan pada lapisan penebat atau sarung pelindung kabel atau jalinan pada lapisan penebat atau sarung pelindung kabel atau konduktor.

Menutup selongsong pelindung dengan plastik adalah meluas untuk melindunginya daripada kakisan dan kerosakan mekanikal.

Sebagai salutan anti-karat, kertas kabel paling kerap digunakan, digunakan dari lapisan dengan penyiraman serentak dengan komposisi bitumen dengan kelikatan yang sesuai.

Jalinan wayar keluli nipis sering digunakan untuk perlindungan mekanikal bagi wayar dan kabel fleksibel.

Dalam beberapa reka bentuk, tocang yang diperbuat daripada kapas dan benang lain ditutup dengan varnis khas (varnis salutan) yang melindungi wayar daripada pengaruh persekitaran, daripada tindakan ozon dan meningkatkan rintangan wayar kepada kelembapan dan petrol.

Penutup komposit plastik, kerajang logam, dan kain atau kertas bersalut juga digunakan, dan dalam beberapa kes boleh menggantikan sarung plumbum (terutama untuk kabel yang digunakan untuk pemasangan dalaman dan sementara).

Bahan penahan

Plumbum adalah bahan utama dari mana rompi yang paling boleh dipercayai dibuat. Kelebihan utama sarung plumbum berbanding semua sarung dan salutan lain ialah rintangan lembapan yang lengkap, fleksibiliti yang mencukupi dan keupayaan untuk memohon dengan cepat dan murah pada kabel menggunakan penekan plumbum.

Walau bagaimanapun, plumbum mempunyai banyak kelemahan: graviti tentu yang tinggi, kekuatan mekanikal yang rendah, rintangan yang tidak mencukupi terhadap kakisan mekanikal dan elektrokimia.

Semua ini, dengan mengambil kira rizab plumbum yang terhad dan semula jadi, menjadikannya perlu untuk meningkatkan kualiti sarung plumbum, memperkenalkan pengganti dan mereka bentuk jenis produk kabel baharu tanpa sarung plumbum.

Plumbum tidak lebih rendah daripada gred C-3, dengan kandungan plumbum 99.86%, digunakan untuk sarung kabel tenggelam.

Kekuatan mekanikal cengkerang plumbum sebahagian besarnya ditentukan oleh strukturnya. Struktur berliang halus yang diperolehi hasil daripada penghasilan cangkerang daripada gred plumbum C-2 dan C-3 dengan penyejukan yang cepat dan intensif bagi cangkerang tersemperit adalah paling mekanikal kuat dan stabil.

Dengan struktur butiran sederhana dan kasar, titik berkualiti rendah diperolehi. Dari cengkerang sedemikian, walaupun dalam keadaan pengeluaran biasa, kristal plumbum tumbuh, yang kemudiannya beralih secara relatif antara satu sama lain di sepanjang satah belahan, dan ini membawa kepada pemusnahan pramatang cangkerang.

Plumbum yang sangat tulen sangat terdedah kepada pembentukan dan pertumbuhan kristal walaupun pada suhu bilik, menjadikannya tidak sesuai untuk pengeluaran sarung plumbum.

Satu langkah untuk memerangi penghabluran plumbum ialah, sebagai tambahan kepada penyejukan selepas salutan plumbum, penambahan timah, antimoni, kalsium, telurium, tembaga dan logam lain pada plumbum.

Kabel Battlecruiser, dibina untuk Tentera Laut Diraja Great Britain, ditugaskan pada tahun 1920. Tiga konduktor, bersarung plumbum, dalam perisai.

Aditif terbaik ialah timah, yang, apabila terkandung dalam plumbum dalam jumlah 1-3% mengikut berat, memberikan struktur berbutir halus yang stabil. Walau bagaimanapun, timah sangat terhad dan kini sedang digantikan dalam sarung kabel oleh logam lain.

Pengenalan antimoni ke dalam plumbum dalam jumlah 0.6 hingga 0.8% memberi kesan yang baik kepada struktur cangkang plumbum dan meningkatkan kekuatan mekanikal, mengurangkan sedikit keanjalan, iaitu, keupayaan cangkang plumbum untuk membengkok. Penambahan telurium dalam jumlah kira-kira 0.05% memberikan hasil yang baik. Plumbum tembaga yang dipanggil, iaitu plumbum dengan campuran tembaga — dalam jumlah kira-kira 0.05% — juga menjadi meluas.

Sebagai tambahan kepada aloi berganda, terdapat aloi terner plumbum dengan kadmium, timah (0.15%), antimoni dan logam lain. Aloi ini kurang senang untuk dihasilkan dan keputusan ujiannya hampir dengan beberapa aloi binari dan plumbum kuprum.

Aluminium juga boleh digunakan untuk membuat jaket kabel. Untuk tujuan ini, kedua-dua aluminium teknikal dan ketulenan tinggi (dengan kandungan aluminium 99.5 dan 99.99%) digunakan, ciri-ciri mekanikal yang lebih baik daripada aloi plumbum dan plumbum.

Kekuatan cangkerang aluminium sekurang-kurangnya 2-3 kali lebih tinggi daripada kekuatan plumbum. Suhu penghabluran semula aluminium, serta rintangannya terhadap getaran, adalah jauh lebih tinggi daripada plumbum.

Graviti tentu aluminium ialah 2.7 dan plumbum ialah 11.4, oleh itu, menggantikan sarung plumbum dengan aluminium boleh mengakibatkan pengurangan besar dalam berat kabel dan peningkatan dalam kekuatan mekanikal sarung, yang akan membolehkannya dalam beberapa kes untuk menolak tetulang kabel dengan jalur keluli.

Kelemahan utama aluminium ialah rintangan kakisan yang tidak mencukupi… Proses mengenakan sarung pada kabel adalah rumit dengan ketara oleh takat lebur aluminium yang tinggi (657 ° C) dan peningkatan tekanan semasa menekan, yang mencapai tiga kali tekanan apabila menolak keluar sarung plumbum.

Sarung aluminium boleh digunakan bukan sahaja dengan mengelim, tetapi juga dengan kaedah sejuk, di mana wayar dan kabel berpenebat ditarik ke dalam tiub aluminium yang sebelum ini dibuat dengan penyemperitan, diikuti dengan sarung dengan melukis atau menggulung. Kaedah ini membolehkan aluminium gred komersial digunakan.

Kaedah kimpalan sejuk sarung aluminium agak biasa, yang terdiri daripada fakta bahawa tepi jalur aluminium digunakan secara membujur pada laluan kabel antara penggelek, dengan bantuan tekanan khusus yang tinggi dicipta pada aluminium, mencukupi untuk kimpalan sejuknya.

Pada masa ini, plastik berjaya digunakan untuk menghasilkan sarung pelindung untuk wayar dan kabel dan bukannya plumbum. Apabila fleksibiliti kabel yang meningkat diperlukan, sarung getah dan plastik tervulkan adalah paling sesuai.

Penutup hos getah tervulkan adalah yang paling banyak digunakan dalam pembuatan kabel. pada getah asli atau sintetik dan daripada bahan termoplastik seperti PVC, polietilena.

Kekuatan mekanikal cengkerang sedemikian agak tinggi (kekuatan koyakan dalam julat dari 1.0 hingga 2.0 kg / mm2, pemanjangan dari 100 hingga 300%).

Kelemahan utama ialah kebolehtelapan lembapan yang ketara, yang difahami sebagai nilai yang mencirikan keupayaan bahan untuk melepasi wap air di bawah pengaruh perbezaan tekanan pada kedua-dua belah lapisan bahan.

Getah tervulkan pada getah asli boleh berfungsi untuk masa yang lama dalam julat suhu dari -60 hingga + 65 ° C. Bagi kebanyakan plastik, had ini jauh lebih sempit, terutamanya untuk suhu di bawah sifar darjah.

Terdapat getah silikon, bahan getah baru yang merupakan polimer silikon silikon. Ini adalah bahan molekul tinggi, yang asasnya struktur atom silikon digabungkan dengan atom karbon.

Sarung yang diperbuat daripada bahan termoplastik, berbanding dengan sarung plumbum kabel, boleh mengurangkan berat kabel dengan ketara dan meningkatkan rintangan kakisan sarung dan kekuatan mekanikal (lihat juga — Wayar dan kabel dengan penebat getah).

Pemusnahan sarung plumbum

Kekuatan mekanikal sarung plumbum adalah perlu untuk memastikan perlindungan yang mencukupi bagi lapisan penebat daripada persekitaran di sekeliling kabel. Sifat ini (kekuatan mekanikal) mesti dikekalkan untuk masa yang lama semasa operasi kabel selama beberapa dekad dan tidak berubah dari semasa ke semasa di bawah pengaruh mekanikal (getaran) dan kimia (kakisan).

Sifat mekanikal sarung plumbum dan kestabilannya di bawah pengaruh pelbagai sebab bergantung terutamanya pada struktur sarung dan perubahannya di bawah pengaruh haba dan getaran.

Kabel dengan sarung plumbum dengan struktur berbutir kasar selalunya tidak menahan pengangkutan jangka panjang, walaupun dengan kereta api (terutama pada musim panas).

Di bawah pengaruh gegaran dan peningkatan suhu, kristal plumbum mula berkembang, rangkaian retakan kecil muncul pada cangkang, yang semakin mendalam dan akhirnya membawa kepada kemusnahan cangkang.Sarung plumbum kabel yang diletakkan di atas jambatan sangat terdedah kepada kerosakan getaran.

Terdapat kes apabila kabel plumbum, dihantar pada musim panas dengan kereta api untuk beberapa ribu kilometer, tiba di destinasi mereka dengan cangkang yang musnah sepenuhnya.

Kes sedemikian paling kerap berlaku pada sarung plumbum yang diperbuat daripada plumbum tulen. Penambahan timah, antimoni, telurium dan beberapa logam lain memberikan struktur butiran halus yang stabil dan oleh itu digunakan dalam pengeluaran sarung kabel plumbum.

Apabila arus bocor meninggalkan sarung plumbum kabel yang diletakkan di dalam tanah berkapur lembap yang mengandungi C0 ion3plumbum karbonat PbC03 pada titik keluar di mana sarung plumbum kemudiannya musnah.

Kakisan elektrokimia plumbum boleh membawa kepada kemusnahan sepenuhnya sarung plumbum dalam tempoh satu hingga dua tahun, kerana arus 1A setahun boleh membawa kira-kira 25 kg plumbum atau 9 kg besi, dan oleh itu dengan arus kebocoran purata 0.005 A dalam satu tahun memusnahkan kira-kira 170 g plumbum atau kira-kira 41.0 g besi.

Satu langkah radikal melawan kakisan elektrokimia adalah perlindungan katodik yang dipanggil, berdasarkan fakta bahawa logam yang dilindungi diberi potensi negatif berkenaan dengan struktur sekeliling, yang menjadikan logam ini kebal terhadap hampir semua jenis kakisan tanah.

Potensi elektronegatif minimum di mana semua jenis terhenti kakisan ialah 0.85 V untuk paip keluli dan 0.55 V untuk sarung plumbum kabel elektrik.

Dalam beberapa kes, salutan sarung plumbum memberikan perlindungan yang baik terhadap elektro-karat dengan penutup pelindung yang terdiri daripada lapisan bitumen separa konduktor, dua jalur getah separa konduktor dan pita putih penetapan. Dalam kes ini, a jenis penapis elektronik diperolehi, yang melepasi arus elektrik meninggalkan sarung, dan memisahkan plumbum daripada kesan langsung yang diterima dalam elektrolisis ion.

Daya mekanikal dalam sarung kabel

Daya mekanikal dalam sarung kabel timbul akibat daripada pengaliran campuran impregnasi dalam terampai menegak kabel kuasa, serta disebabkan oleh pengembangan haba campuran impregnasi apabila kabel dipanaskan. Dalam moden kabel voltan tinggi yang diisi dengan minyak dan gas sarung plumbum mesti menahan tekanan dalaman yang besar.

Apabila campuran impregnating dipanaskan, tekanan dalam kabel meningkat kepada nilai yang sepadan dengan tekanan hidrostatik. Lebih baik impregnasi lapisan penebat, semakin besar tekanan diperoleh dalam kabel semasa pemanasan, kerana jumlah kemasukan gas berkurangan dengan peningkatan impregnasi kabel.

Di bawah pengaruh tekanan yang bertindak pada bahagian dalam sarung, yang kedua cenderung untuk mengembang, dan jika had ubah bentuk elastik plumbum melebihi, maka ubah bentuk kekal akan berlaku, yang melemahkan sarung plumbum dan mengurangkan operasi. sifat-sifat kabel.

Kitaran pemanasan dan penyejukan berulang kabel mengakibatkan ubah bentuk kekal pada plumbum boleh menyebabkan sarung plumbum pecah.

Oleh kerana plumbum tanpa bahan tambahan pada suhu bilik hampir tidak mempunyai had keanjalan, penampilan ubah bentuk kekal sedemikian dalam sarung plumbum kabel kerja sudah pasti akan membawa kepada pelanggaran kekuatan mekanikalnya.

Kehadiran bahan tambahan dalam plumbum meningkatkan sifat mekanikal dan khususnya had keanjalan sarung, oleh itu, untuk kabel yang terdedah kepada tekanan dari dalam, adalah wajib untuk menggunakan plumbum aloi atau aloi dua dan tiga kali ganda khas.

Pengurangan sifat mekanikal cengkerang plumbum dari semasa ke semasa menentukan jangka hayatnya. Dari sudut pandangan ini, konsep «lengkung hayat cangkerang» timbul, yang bermaksud hubungan antara kekuatan tegangan dalam cengkerang dan tempoh masanya. tindakan sehingga tempurung pecah .

Dalam kes di mana pengukuhan sarung plumbum kabel diperlukan, contohnya dalam kabel berisi gas atau bertujuan untuk meletakkan pada laluan condong yang curam, penggunaan perisai jalur daripada dua jalur tembaga atau keluli nipis meningkatkan kekuatan mekanikal sarung dan menjadikannya sesuai untuk tekanan tinggi, berkembang dalam kabel.

Kabel berperisai

Sarung plumbum tidak memberikan perlindungan yang mencukupi terhadap pengaruh mekanikal, contohnya kesan tidak sengaja pada kabel semasa pemasangan, dan khususnya terhadap daya tegangan yang berlaku semasa meletakkan kabel dan semasa operasinya.

Dalam kabel untuk pemasangan menegak, terutamanya di sungai dan laut, adalah perlu untuk melindungi sarung plumbum daripada daya tegangan, kerana tanpa perlindungan sedemikian, sarung plumbum akan koyak atau rosak dari semasa ke semasa.

Terdapat dua jenis perisai utama: pita, yang melindungi kabel terutamanya daripada pengaruh mekanikal yang tidak disengajakan semasa meletakkan, dan wayar - daripada daya tegangan.

Perisai jalur terdiri daripada dua jalur keluli berlapis pada sandaran bahan gentian supaya jurang antara lilitan satu jalur bertindih dengan lilitan jalur yang lain. Jurang antara tepi lilitan satu jalur adalah sama dengan kira-kira satu pertiga daripada lebar jalur, dan pertindihan lilitan satu jalur dengan lilitan, yang lain, hendaklah sekurang-kurangnya satu perempat daripada lebar jalur itu. jalur jalur perisai.

Pelaksanaan perisai kabel sedemikian membolehkan untuk melindungi sarung plumbum daripada memukul dengan penyodok semasa meletakkan kabel dan pengaruh mekanikal lain yang tidak terlalu kuat, dan pada masa yang sama mengekalkan fleksibiliti yang diperlukan untuk meletakkan kabel, yang diperoleh dengan menggerakkan « lenturan perisai pita relatif antara satu sama lain.

Kelemahan perisai pita adalah kemungkinan anjakan selekoh pita perisai apabila kabel diseret di sepanjang tanah semasa meletakkan. Perisai sedemikian digunakan terutamanya untuk perisai kabel bawah tanah, serta kabel yang diletakkan di dalam terowong kabel dan di dinding bangunan.

Pita keluli yang digunakan dalam industri kabel harus mempunyai kekuatan tegangan 30 hingga 42 kg/mm2, kerana pita dengan kekuatan tegangan tinggi sangat kenyal dan tidak terletak dengan baik pada kabel semasa membuat tempahan. Pemanjangan pada putus 20 - 36% diperlukan (dengan anggaran panjang sampel 100 mm).

Untuk kabel kuasa perisai, pita keluli dengan ketebalan 0.3, 0.5 dan 0.8 mm dan lebar 15, 20, 25, 30, 35, 45 dan 60 mm digunakan, bergantung pada diameter kabel. Pita hendaklah dihantar dalam bulatan dengan diameter kira-kira 500 - 700 mm.

Kawat perisai digunakan bulat dan bersegmen (rata). Kawat bulat digunakan untuk memperisai kabel yang mesti menahan daya tegangan yang ketara semasa pemasangan atau operasi (cth kabel dasar selam). Kawat bersegmen digunakan untuk kabel yang diletakkan di lombong dan di laluan condong yang curam.

Untuk melindungi daripada kakisan, wayar yang digunakan untuk perisai mesti disalut dengan lapisan zink yang tebal dan berterusan.

Dalam tempahan, perisai dawai, serupa dengan pita, digunakan pada kabel pada kusyen, yang mungkin terdiri daripada lapisan benang kabel yang telah diresapi dengan sebatian anti-reput, ditutup dengan lapisan campuran bitumen di atas.

Untuk perisai dawai, arah putaran diambil ke arah yang bertentangan dengan arah putaran penuh teras kabel.

Untuk melindungi perisai daripada kakisan (karat), ia ditutup dengan sebatian bitumen dan lapisan benang kabel pra-impregnated yang ditutup dengan sebatian yang sama. Lapisan luar benang kabel direka bukan sahaja untuk melindungi pita berperisai atau wayar berperisai daripada kakisan, tetapi juga berfungsi untuk mengikat, iaitu, ia tidak membenarkan pita berperisai bergerak dan memegang wayar berperisai dalam benang.

Kabel yang dimaksudkan untuk pemasangan dalaman mestilah tidak mempunyai lapisan benang kabel yang diresapi di atas salutan berperisai atas sebab keselamatan kebakaran. Kabel sedemikian, contohnya kabel jenama SBG, mesti berperisai dengan pita perisai bervarnis.

Proses tempahan terdiri daripada mengenakan penutup pelindung dan perisai.Kabel plumbum hendaklah digunakan mengikut urutan: lapisan komposisi bitumen dipintal dengan dua jalur kertas kabel (salutan anti-karat), lapisan kompaun, benang kabel atau kertas sulfat yang diresapi (kusyen di bawah perisai), lapisan komposisi bitumen , perisai yang diperbuat daripada dua jalur keluli atau wayar keluli, lapisan komposisi bitumen, benang kabel (penutup luar), lapisan komposisi bitumen dan larutan kapur.