Vật liệu cách điện của dây và cáp là kết cấu quan trọng đảm bảo dây dẫn hoạt động tốt. Tuổi thọ hoạt động của vật liệu cách điện là chỉ số quan trọng đánh giá tuổi thọ của cáp. Thường xuyên, cái gì là vật liệu cách nhiệt chúng tôi sử dụng cho dây và cáp?
Polyvinyl clorua (PVC)
1) Ưu điểm chính: giá thấp, quá trình dễ dàng, chất lượng ánh sáng, hiệu suất điện tốt, chống ăn mòn, tính chất hóa học ổn định, chống ẩm, và quá trình đốt cháy không bị chậm lại. Vì thế, nó được sử dụng rộng rãi trong các đường dây phân phối điện áp thấp, đặc biệt là trong mạch đầu cuối, làm vật liệu cách nhiệt và vỏ bọc cơ bản.
(2) Nhiệt độ làm việc liên tục tối đa θn của cáp cách điện PVC là 70°C, trong khi nhiệt độ cuối cùng (nhiệt độ thoáng qua ngắn mạch) θm là 160°C (140°C đối với diện tích mặt cắt ngang từ 300m㎡ trở lên). Ngoài ra, có vật liệu PVC được bổ sung thêm chất dẻo chịu nhiệt, có θn có thể đạt tới 90oC, nhưng θm vẫn không thay đổi.
(3) Nhược điểm chính: Nó không phù hợp với môi trường nhiệt độ thấp, nó trở nên cứng và giòn ở nhiệt độ thấp, và không thể sử dụng trong môi trường dưới -15oC, và nó không phù hợp để xây dựng trong môi trường dưới -5oC. PVC phát ra khí độc khi cháy, vì vậy phạm vi ứng dụng bị hạn chế rất nhiều. Nó kém thích nghi với điều kiện lão hóa của khí quyển, và dưới ánh nắng gay gắt hoặc môi trường có nhiệt độ cao, chất làm dẻo dễ bay hơi để đẩy nhanh quá trình lão hóa của vật liệu cách nhiệt.
(4) Để khắc phục những nhược điểm của PVC, thường cần phải thêm nhiều loại polyme để cải thiện hiệu suất của nó, chẳng hạn như việc bổ sung chất làm dẻo để tăng độ mềm. Chất hóa dẻo được thêm vào antimon trioxide và parafin clo hóa để tăng đặc tính chống cháy. Molypden clorua được thêm vào để giảm lượng khói sinh ra. Công thức phụ gia khác nhau, và các phương pháp xử lý khuôn khác nhau, mà còn có thể sản xuất nhiều loại sản phẩm phái sinh. Chẳng hạn như tăng tính linh hoạt, tăng độ cứng, được cải thiện chống mài mòn, và có thể tăng nhiệt độ làm việc lên đến 90 oC của nhiều loại sản phẩm.
Polyetylen liên kết ngang (XLPE)
(1) Polyetylen liên kết ngang là một quá trình phương pháp trong đó polyetylen (Thể dục) các vật liệu có cấu trúc phân tử tuyến tính được liên kết ngang thành cấu trúc phân tử dạng lưới ba chiều bằng các tác nhân liên kết ngang và sự bắn phá bằng bức xạ hoặc chùm tia điện tử. Hiện tại, có hai loại liên kết chéo, liên kết ngang hóa học và liên kết ngang chiếu xạ. Liên kết ngang chiếu xạ có thể duy trì các đặc tính điện tốt và đặc tính chống cháy và chất lượng ổn định, phương pháp liên kết chéo nào tốt hơn hiện nay.
(2) Những ưu điểm chính: là hiệu suất cách nhiệt tốt, khả năng mang dòng điện cao, tổn thất điện môi thấp, chất lượng nhẹ hơn, chống ăn mòn, chống ẩm, chống lạnh, không chứa halogen, Đốt cháy không thải ra nhiều khói độc.
(3) Nhiệt độ làm việc liên tục tối đa θn là 90oC và nhiệt độ cuối cùng θm là 250oC, rõ ràng là tốt hơn các vật liệu cách điện như PVC và cao su.
4) Polyetylen liên kết ngang thông thường bằng phương pháp liên kết ngang hóa học không có hiệu suất chống cháy, và nó cần thêm chất chống cháy, nhưng sau đó nó sẽ làm giảm tính chất cơ và điện. XLPE nhạy cảm hơn với tia cực tím và không nên sử dụng ngoài trời và những nơi có ánh nắng mạnh, nếu không thì, nó phải có vỏ bọc hoặc biện pháp bảo vệ.
Cao su ethylene propylene (EPR): đó là, cao su etylen-propylen liên kết ngang
(1) Ưu điểm chính: khả năng chịu tải cao, không có halogen, Sẽ không phát ra nhiều khói khi đốt. Ngoài ra còn có đặc tính chống cháy. Có sự ổn định của kháng ozone. Có thể sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp -50oC.
2) Nhiệt độ làm việc tối đa liên tục θn là 90oC, và nhiệt độ cuối cùng θm là 250oC, tương tự như XLPE.
(3) Vật liệu cách nhiệt này đã được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu.
Cao su cách nhiệt
(1) đặc trưng: cao su dùng để cách điện dây và cáp, hơn cả cao su nguyên chất tự nhiên, nhưng từ cao su nguyên chất và nhiều loại phụ gia, chất độn được trộn lẫn, ở một nhiệt độ nhất định, áp lực , quá trình lưu hóa làm bằng chất đàn hồi; tính linh hoạt cao su, độ đàn hồi, và độ bền kéo tốt hơn; vào những năm 1970 trước khi có vật liệu cách điện dây vải đường dây phân phối điện áp thấp, sau khi được thay thế dần bằng PVC và các vật liệu khác; Ngày nay (1) Đặc trưng: Cao su dùng để cách điện dây và cáp hầu hết không phải là cao su nguyên chất tự nhiên, nhưng một chất đàn hồi làm bằng cao su nguyên chất trộn với nhiều chất phụ gia và chất độn khác nhau và lưu hóa ở nhiệt độ và áp suất nhất định. Sự mềm mại, độ đàn hồi, và độ bền kéo của cao su tốt hơn. Trước những năm 1970, nó là vật liệu cách điện chính cho đường dây và dây điện phân phối điện áp thấp và dần được thay thế bằng PVC và các vật liệu khác. Ngày nay, nó chủ yếu được sử dụng làm cáp mềm bọc cao su cho thiết bị di động và các ứng dụng điện cầm tay.
(2) nhiệt độ làm việc liên tục tối đa θn là 60 ℃, nhiệt độ cuối cùng θm là 200 ℃, để cách điện dây và cáp điện áp thấp, vỏ bọc. Ngoài ra còn có cao su tổng hợp, lên đến 85 ℃, θm cho 220 ℃, chủ yếu được sử dụng để bọc cáp ngoài trời. Ngoài ra còn có cao su silicone, lên đến 185 ℃, θm cho 350 ℃, như một chì nhiệt độ cao đặc biệt, Dây dẫn động cơ cách điện loại H và cáp nhiệt độ cao hàng hải, vân vân.
(3) vật liệu cách nhiệt cao su dây và cáp với khả năng chịu tải nhỏ, chống lão hóa, kháng dầu, và hiệu suất kháng dung môi kém. Để nâng cao hiệu suất của cao su, nhiều loại polyme cao su có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như cao su tổng hợp chịu được thời tiết, kháng dầu, chống mài mòn, đặc tính chống cháy tốt, và thích hợp cho vỏ bọc cáp. Kháng dầu cao su nitrile, chống ăn mòn tốt, dùng cho động cơ bơm dầu và dây dẫn thiết bị điện. Cao su silicone có khả năng chịu nhiệt độ cao, độ bền kéo cao, và tính chất điện tốt, dùng cho dây dẫn thiết bị nhiệt độ cao. Khả năng chịu nhiệt cao su Flo, kháng dầu, khả năng chống chịu thời tiết, hiệu suất tốt, được sử dụng để bọc cáp đặc biệt.
