Wayar dan kabel dengan penebat getah: jenis, kelebihan dan kekurangan, bahan, teknologi pengeluaran

Wayar dan kabel berpenebat getah digunakan untuk menyambung pantograf dan mengagihkan elektrik dalam rangkaian arus elektrik sekunder, dan juga digunakan secara meluas dalam industri, pertanian, pengangkutan, pembinaan dan kehidupan harian.

Jenis kabel dan wayar dengan penebat getah

Kabel, wayar dan kabel dengan penebat getah boleh dibahagikan kepada kumpulan berikut:

• kabel pemasangan, wayar dan kabel;
• kabel kuasa;
• kabel kawalan;
• kabel dan wayar fleksibel untuk hos;
• kabel dan wayar marin;
• kabel badan;
• wayar untuk stok rolling elektrik;
• wayar pesawat, kereta dan traktor.

Penggunaan penebat getah atau plastik bukan disebabkan oleh keinginan untuk mendapatkan kabel yang fleksibel, kerana ia dilakukan untuk memudahkan dan memudahkan terminal kabel.

Penggunaan sarung plumbum tidak memungkinkan untuk menggunakan peningkatan fleksibiliti lapisan penebat kabel, dan oleh itu dalam kes di mana kabel dengan peningkatan fleksibiliti diperlukan, bukan plumbum, tetapi jaket hos yang diperbuat daripada getah tervulkan atau plastik adalah digunakan.

Purata kekuatan dielektrik penebat getah yang tinggi dalam kebanyakan kes tidak boleh digunakan kerana kehadiran tempat yang lemah dalam lapisan penebat, yang memerlukan peningkatan dalam ketebalan lapisan penebat berbanding, sebagai contoh, penebat kertas yang diresapi dan membawa kepada penggunaan berlebihan salutan bahan pelindung.untuk meningkatkan diameter kabel.

Peringkat awal pengeluaran ialah regangan wayar berbilang teras untuk wayar, kabel dan kord daripada wayar tembaga tin dan tidak tinned.

Teknologi untuk pengeluaran wayar dan kabel dengan penebat getah

Operasi proses utama termasuk pengeluaran getah dan plastik dan penggunaannya pada teras atau dawai.Pengeluaran getah termasuk pengplastikan getah dan pengenalan pengisi (kapur, talkum), pelembut, pembaikan dan agen pemvulkanan.

Sebatian getah digunakan pada teras dengan menekan panas pada penekan cacing atau menekan sejuk pada penggelek berprofil khas. Ketebalan penebat getah bergantung pada saiz keratan rentas wayar dan voltan terkadar wayar atau kabel, manakala ketebalan jaket hos ditentukan oleh diameter kabel.

Ketebalan sarung boleh berbeza dari 1 hingga 8 mm untuk hos getah dan dari 2 hingga 4 mm untuk jaket PVC vinil.

Penebat getah, selepas digunakan pada teras dengan kaedah sejuk atau panas, tervulkan untuk memberikan lapisan penebat sifat fizikal yang diperlukan: kekuatan mekanikal dan keanjalan. Balutan plastik tidak memerlukan pemvulkanan.

Di atas lapisan penebat getah wayar, jalinan benang kapas digunakan, yang boleh diresapi dengan bitumen atau komposisi lain atau ditutup dengan lapisan nitro-lakuer (wayar pesawat dan kereta).

Selebihnya operasi teknologi, seperti memutar ke dalam kabel dan meletakkan penutup pelindung, dijalankan dengan cara yang sama seperti yang lain. produk kabel.

Kebaikan dan keburukan penebat getah

Ciri-ciri elektrik dan mekanikal yang tinggi bagi penebat getah memungkinkan untuk merealisasikan beberapa struktur wayar dan kabel yang beroperasi dalam keadaan kerja yang sangat sukar (memotong, pembalakan, jengkaut, dll.).

Pelbagai nilai kerintangan (dari 1013 hingga 1017 omcm) dan variasi yang besar pemalar dielektrik bergantung kepada komposisi getah dan teknologi pengeluarannya, memberikan kemungkinan pengeluaran penebat wayar dan kabel pelbagai jenis.

Bersama dengan kualiti positif penebat getah, terdapat juga yang negatif, yang paling ciri adalah yang berikut:

• kehadiran gelembung udara dan filem dalam lapisan penebat;
• ketidakstabilan getah tervulkan terhadap ozon;
• pengaruh daya mekanikal dan tegasan pada kekuatan dielektrik penebat;
• pengurangan ciri mekanikal dan elektrik getah apabila dipanaskan;
• heterogenitas makrostruktur (kehadiran butiran pengisi, kekotoran, dll.);
• kebolehtelapan kelembapan yang ketara dan penyerapan lembapan;
• rintangan rendah terhadap kesan produk petroleum dan minyak mineral;
• kehilangan sifat mekanikal bergantung kepada tempoh pemanasan dengan kehadiran oksigen atmosfera (penuaan terma).

Bahan penebat getah dan ciri teknologi

Getah tervulkan berbanding getah asli dan sintetik digunakan untuk mengeluarkan pelbagai jenis produk kabel dan dengan itu memainkan peranan penting dalam pembuatan kabel.

Kesukaran terbesar dihadapi apabila menggunakan penebat getah untuk pengeluaran wayar dan kabel AC voltan tinggi, contohnya, untuk kabel kuasa 6 dan 10 kV yang membekalkan elektrik kepada jengkaut bergerak, korek, mesin gambut, traktor elektrik, dll.

Rintangan ozon getah yang tidak mencukupi membawa kepada kemusnahan pesat dan pengurangan mendadak dalam hayat perkhidmatan kabel sedemikian. Dalam kes ini, getah tahan ozon khas digunakan, yang kurang terdedah kepada tindakan ozon, dan cangkangnya dipernis sebagai salutan pelindung.

Resipi getah tahan minyak dan petrol telah dibangunkan yang membolehkan pengeluaran penebat getah untuk badan kabel yang beroperasi di telaga minyak pada suhu tinggi di bawah keadaan yang teruk. Wayar pencucuhan voltan tinggi beroperasi pada kekuatan medan elektrik yang tinggi dan dalam julat suhu yang luas dari -50 hingga + 150 ° C.

Komposisi penebat getah termasuk bahan asas berikut:

• Getah - semula jadi (NK) atau sintetik (SK);
• Pengisi - kapur, kaolin, talc, dll.
• Emolien - asid stearik, parafin, jeli petroleum, bitumen, dsb.
• Tetulang meningkatkan sifat mekanikal sebatian getah (karbon hitam).

Jumlah getah dalam sebatian getah yang digunakan dalam pengeluaran wayar dan kabel berbeza-beza (mengikut berat) dalam julat dari 25 hingga 60%, dan jumlah keseluruhan semua pengisi - dari 70 hingga 35% / Kira-kira 2% jatuh pada pelembut dan kira-kira 1 .5% untuk pemvulkan (sulfur).

Pada masa ini, getah digunakan secara meluas untuk menebat wayar dan kabel, pemvulkanan yang dilakukan disebabkan oleh sulfur yang dibebaskan semasa pemvulkanan semasa penguraian sebatian sulfur tertentu, contohnya, tetramethylthiuram disulfide (thiuram). Tayar "bebas sulfur" sedemikian telah meningkatkan rintangan haba dan oleh itu hayat perkhidmatan yang panjang. Sifat mekanikal getah ini adalah lebih rendah sedikit daripada getah tervulkan sulfur.

Perlu diingatkan terutamanya bahawa getah bebas sulfur atau, seperti yang dipanggil, getah tahan haba tidak mempunyai kesan merosakkan pada konduktor tembaga wayar atau kabel, dan oleh itu tidak ada keperluan untuk tinning wayar dan konduktor yang pergi ke dalam pengeluaran wayar dan kabel berpenebat getah.

Bersama-sama dengan getah, seperti yang dinyatakan sebelum ini, bahan termoplastik sintetik, juga dipanggil elastomer, digunakan secara meluas.

Antaranya, pertama sekali, ia harus dimasukkan campuran plastik yang sangat biasa diperbuat daripada resin PVC, yang digunakan secara meluas dalam industri kabel, terutamanya untuk pengeluaran wayar voltan rendah dan salutan pelindung kabel (hos).

Resin PVC diperoleh dengan pempolimeran vinil klorida. Anjal diperoleh dengan mencampurkan resin yang dibahagikan halus dengan pemplastik, penstabil dan pengisi.

Karbon putih hitam, kaolin paling kerap digunakan sebagai pengisi, dan trichrysyl phosphate, dibutide phthalate, dll digunakan sebagai plasticizers.Sebagai tambahan kepada PVC, kopolimer vinil klorida, contohnya dengan vinil asetat, juga digunakan.

Kelemahan utama penebat PVC:

• sifat elektrik yang tidak mencukupi (rintangan penebat tidak mencukupi dan nilai tangen sudut kehilangan dielektrik yang besar), yang dijelaskan oleh kehadiran plasticizer, serta kemudahan penghapusan ion Cl dalam resin PVC;
• rintangan fros yang tidak mencukupi.

Dengan pilihan plasticizer yang sesuai, ciri elektrik yang memuaskan boleh dicapai.

Sifat positif PVC termasuk:

• rintangan yang tinggi terhadap penuaan haba;
• rintangan terhadap kesan minyak dan sebarang pelincir;
• rintangan haus yang tinggi;
• rintangan air;
• rintangan kepada beberapa pelarut, asid dan bes, kecuali 93% asid sulfurik dan asid asetik glasier; benzena terjejas oleh pelarut, yang mengurangkan kekuatan tegangan sebatian plastik yang terdedah kepada tindakan benzena selama 12 hari lebih daripada 7 kali, dan rintangan isipadu tertentu sebanyak 2-2.5 kali;
• tidak mudah terbakar.

Polietilena digunakan secara meluas untuk pengeluaran penebat berkualiti tinggi wayar dan kabel... Ia adalah bahan yang agak lembut (apabila dipanaskan hingga 70 ° C, ketumpatannya berkurangan secara seragam), yang mempunyai rintangan fros yang baik dan rintangan ozon, dan digunakan secara meluas untuk penebat sebagai tenaga (Kabel berpenebat XLPE) dan wayar dan kabel frekuensi tinggi.

Kualiti sebatian plastik ditentukan bukan sahaja oleh sifat polimer asas, tetapi sebahagian besarnya oleh pemilihan dan kualiti pengisi dan pemplastik yang betul.Pilihan pengisi dan pemplastik adalah cabaran utama bagi pengeluar yang ingin mendapatkan sifat yang diperlukan.

Semua tugas yang paling sukar dari segi teknikal dan ekonomi, contohnya, mendapatkan getah tahan ozon, dsb., diselesaikan dengan memilih plastik asas atau bahan sintetik dengan sifat yang diperlukan.

Dengan keadaan kimia semasa, penampilan beberapa bahan sintetik boleh dijangkakan dalam masa terdekat, penggunaannya akan memungkinkan untuk menyelesaikan sepenuhnya masalah yang masih belum dapat diselesaikan dengan penebat wayar dan kabel.