Umumiy sim va kabel izolyatsiya materiallarining afzalliklari va kamchiliklarini tahlil qilish

Texnologiyalar matbuoti

Umumiy sim va kabel izolyatsiya materiallarining afzalliklari va kamchiliklarini tahlil qilish

Izolyatsiya materiallarining ishlashi simlar va kabellarning sifati, ishlov berish samaradorligi va qo'llanilish doirasiga bevosita ta'sir qiladi. Izolyatsiya materiallarining ishlashi simlar va kabellarning sifati, ishlov berish samaradorligi va qo'llanilish doirasiga bevosita ta'sir qiladi.

1.PVX polivinilxlorid simlari va kabellari

Polivinilxlorid (bundan keyin deb yuritiladi)PVX) Izolyatsiya materiallari - bu PVX kukuniga stabilizatorlar, plastifikatorlar, olovni saqlovchi moddalar, moylash materiallari va boshqa qo'shimchalar qo'shiladigan aralashmalar. Simlar va kabellarning turli xil qo'llanilishi va xarakterli talablariga muvofiq, formula shunga mos ravishda sozlanadi. O'nlab yillar davomida ishlab chiqarish va qo'llashdan so'ng, PVXni ishlab chiqarish va qayta ishlash texnologiyasi endi juda etuk bo'lib qoldi. PVX izolyatsiya materiallari simlar va kabellar sohasida juda keng qo'llaniladi va o'ziga xos xususiyatlarga ega:

A. Ishlab chiqarish texnologiyasi etuk, shakllantirish va qayta ishlash oson. Boshqa turdagi kabel izolyatsiya materiallari bilan taqqoslaganda, u nafaqat arzon narxga ega, balki sim yuzasining rang farqi, yaltiroqligi, bosib chiqarish, qayta ishlash samaradorligi, yumshoqligi va qattiqligi, o'tkazgichning yopishishi, shuningdek, simning mexanik va fizik xususiyatlari va elektr xususiyatlarini samarali boshqarishi mumkin.

B. U ajoyib olovga chidamlilik xususiyatiga ega, shuning uchun PVX izolyatsiyalangan simlar turli standartlarda belgilangan olovga chidamlilik darajalariga osongina javob berishi mumkin.

C. Haroratga chidamlilik nuqtai nazaridan, material formulalarini optimallashtirish va takomillashtirish orqali, hozirda keng tarqalgan PVX izolyatsiya turlari asosan quyidagi uchta toifani o'z ichiga oladi:

bitta

Nominal kuchlanish jihatidan, u odatda 1000V AC va undan past kuchlanish darajalarida qo'llaniladi va maishiy texnika, asboblar va hisoblagichlar, yoritish va tarmoq aloqasi kabi sohalarda keng qo'llanilishi mumkin.

PVX shuningdek, uning qo'llanilishini cheklovchi ba'zi kamchiliklarga ega:

A. Xlor miqdori yuqori bo'lganligi sababli, u yonayotganda ko'p miqdorda quyuq tutun chiqaradi, bu esa bo'g'ilishga olib kelishi, ko'rinishga ta'sir qilishi va ba'zi kanserogenlar va HCl gazini ishlab chiqarishi mumkin, bu esa atrof-muhitga jiddiy zarar etkazishi mumkin. Kam tutunli, nol halogenli izolyatsiya materiallari ishlab chiqarish texnologiyasining rivojlanishi bilan PVX izolyatsiyasini asta-sekin almashtirish kabellarni rivojlantirishda muqarrar tendentsiyaga aylandi.

B. Oddiy PVX izolyatsiyasi kislotalar va ishqorlarga, issiqlik moyiga va organik erituvchilarga yomon qarshilikka ega. O'xshash eriydigan kimyoviy printsipga ko'ra, PVX simlari yuqorida aytib o'tilgan maxsus muhitda shikastlanish va yorilishga juda moyil. Biroq, uning ajoyib ishlov berish ko'rsatkichlari va arzonligi tufayli PVX kabellari hali ham maishiy texnika, yoritish moslamalari, mexanik uskunalar, asboblar va hisoblagichlar, tarmoq aloqasi, bino simlari va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi.

2. O'zaro bog'langan polietilen simlar va kabellar

O'zaro bog'langan PE (bundan keyin deb yuritiladi)XLPE) - bu yuqori energiyali nurlar yoki o'zaro bog'lovchi vositalar ta'sirida ma'lum sharoitlarda chiziqli molekulyar tuzilishdan uch o'lchovli uch o'lchovli tuzilishga o'tishi mumkin bo'lgan polietilen turi. Shu bilan birga, u termoplastikdan erimaydigan termoset plastmassaga aylanadi.

Hozirgi vaqtda sim va kabel izolyatsiyasini qo'llashda asosan uchta o'zaro bog'lash usuli mavjud:

A. Peroksid o'zaro bog'lanishi: Bu avval polietilen qatronini tegishli o'zaro bog'lovchi vositalar va antioksidantlar bilan birgalikda ishlatishni, so'ngra o'zaro bog'lanadigan polietilen aralashmasi zarralarini ishlab chiqarish uchun kerak bo'lganda boshqa komponentlarni qo'shishni o'z ichiga oladi. Ekstruziya jarayonida o'zaro bog'lanish issiq bug'li o'zaro bog'lovchi quvurlar orqali sodir bo'ladi.

B. Silan o'zaro bog'lanishi (iliq suv o'zaro bog'lanishi): Bu shuningdek, kimyoviy o'zaro bog'lanish usulidir. Uning asosiy mexanizmi ma'lum sharoitlarda organosiloksan va polietilenni o'zaro bog'lashdir, a
va o'zaro bog'lanish darajasi odatda taxminan 60% ga yetishi mumkin.

C. Nurlanish o'zaro bog'lanishi: Polietilen makromolekulalaridagi uglerod atomlarini faollashtirish va o'zaro bog'lanishni keltirib chiqarish uchun R-nurlari, alfa nurlari va elektron nurlari kabi yuqori energiyali nurlardan foydalanadi. Simlar va kabellarda keng qo'llaniladigan yuqori energiyali nurlar elektron tezlatgichlar tomonidan hosil qilingan elektron nurlaridir. Ushbu o'zaro bog'lanish jismoniy energiyaga tayanganligi sababli, u jismoniy o'zaro bog'lanishga tegishli.

Yuqoridagi uchta turli o'zaro bog'lash usullari o'ziga xos xususiyatlarga va qo'llanmalarga ega:

ikki

Termoplastik polietilen (PVX) bilan taqqoslaganda, XLPE izolyatsiyasi quyidagi afzalliklarga ega:

A. Bu issiqlik deformatsiyasiga chidamliligini oshirdi, yuqori haroratlarda mexanik xususiyatlarni yaxshiladi va atrof-muhit stressining yorilishiga va issiqlik qarishiga chidamliligini oshirdi.

B. U kimyoviy barqarorlikni va erituvchiga chidamlilikni oshirdi, sovuq oqimni kamaytirdi va asosan asl elektr ko'rsatkichlarini saqlab qoldi. Uzoq muddatli ish harorati 125℃ va 150℃ ga yetishi mumkin. O'zaro bog'langan polietilen izolyatsiyalangan sim va kabel qisqa tutashuv qarshiligini ham yaxshilaydi va uning qisqa muddatli harorat qarshiligi 250℃ ga yetishi mumkin, bir xil qalinlikdagi simlar va kabellar uchun o'zaro bog'langan polietilenning tok o'tkazish qobiliyati ancha yuqori.

C. U ajoyib mexanik, suv o'tkazmaydigan va radiatsiyaga chidamli xususiyatlarga ega, shuning uchun u turli sohalarda keng qo'llaniladi. Masalan: elektr jihozlari uchun ichki ulanish simlari, motor simlari, yoritish simlari, avtomobillar uchun past kuchlanishli signalni boshqarish simlari, lokomotiv simlari, metro uchun simlar va kabellar, konlar uchun atrof-muhitni muhofaza qilish kabellari, dengiz kabellari, yadroviy energiya yotqizish kabellari, televizor uchun yuqori kuchlanishli simlar, rentgen nurlari uchun yuqori kuchlanishli simlar va elektr uzatish simlari va kabellari va boshqalar.

XLPE izolyatsiyalangan simlari va kabellari sezilarli afzalliklarga ega, ammo ularning qo'llanilishini cheklaydigan ba'zi kamchiliklari ham mavjud:

A. Issiqlikka chidamli yopishish ko'rsatkichi past. Simlarni nominal haroratidan yuqori ishlov berish va ulardan foydalanishda simlar bir-biriga yopishib qolishi oson. Og'ir holatlarda bu izolyatsiya shikastlanishiga va qisqa tutashuvlarga olib kelishi mumkin.

B. Issiqlik o'tkazuvchanligiga qarshilikning pastligi. 200 ℃ dan yuqori haroratlarda simlarning izolyatsiyasi juda yumshoq bo'ladi. Tashqi kuch ta'sirida siqilish yoki to'qnashuv simlarning kesilishiga va qisqa tutashuvga olib kelishi mumkin.

C. Partiyalar orasidagi rang farqini nazorat qilish qiyin. Qayta ishlash jarayonida tirnalishlar, oqartirish va bosma belgilarning ko'chib ketishi kabi muammolar yuzaga kelishi mumkin.

D. 150 ℃ haroratga chidamlilik darajasiga ega XLPE izolyatsiyasi butunlay halogensiz va UL1581 standartlariga muvofiq VW-1 yonish sinovidan o'tishi mumkin, shu bilan birga mukammal mexanik va elektr xususiyatlarini saqlab qoladi. Biroq, ishlab chiqarish texnologiyasida hali ham ma'lum to'siqlar mavjud va narxi yuqori.

3. Silikon kauchuk simlar va kabellar

Silikon kauchukning polimer molekulalari SI-O (kremniy-kislorod) bog'lanishlari orqali hosil bo'lgan zanjirli tuzilmalardir. SI-O bog'lanishi 443,5 KJ/MOL ni tashkil qiladi, bu CC bog'lanish energiyasidan (355 KJ/MOL) ancha yuqori. Ko'pgina silikon kauchuk simlari va kabellari sovuq ekstruziya va yuqori haroratli vulkanizatsiya jarayonlari orqali ishlab chiqariladi. Turli xil sintetik kauchuk simlari va kabellari orasida o'zining noyob molekulyar tuzilishi tufayli silikon kauchuk boshqa oddiy kauchuklarga nisbatan yuqori ishlashga ega.

A. U juda yumshoq, yaxshi elastiklikka ega, hidsiz va toksik emas, yuqori haroratdan qo'rqmaydi va qattiq sovuqqa bardosh bera oladi. Ishlash harorati oralig'i -90 dan 300 ℃ gacha. Silikon kauchuk oddiy kauchukka qaraganda ancha yaxshi issiqlikka chidamlilikka ega. Uni 200 ℃ da doimiy ravishda va 350 ℃ da bir muddat ishlatish mumkin.

B. Ob-havoga a'lo darajada chidamlilik. Ultrabinafsha nurlari va boshqa iqlim sharoitlariga uzoq vaqt ta'sir qilgandan keyin ham uning fizik xususiyatlari kichik o'zgarishlarga uchradi.

C. Silikon kauchuk juda yuqori qarshilikka ega va uning qarshiligi keng harorat va chastota diapazonida barqaror bo'lib qoladi.

Shu bilan birga, silikon kauchuk yuqori kuchlanishli korona zaryadsizlanishiga va yoy zaryadsizlanishiga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi. Silikon kauchuk izolyatsiyalangan simlar va kabellar yuqoridagi qator afzalliklarga ega va televizorlar uchun yuqori kuchlanishli qurilma simlarida, mikroto'lqinli pechlar uchun yuqori haroratga chidamli simlarda, induksion pishirgichlar uchun simlarda, kofe qaynatgichlari uchun simlarda, lampalar uchun simlarda, UV uskunalarida, halogen lampalarda, pechlar va ventilyatorlar uchun ichki ulanish simlarida, ayniqsa kichik maishiy texnika sohasida keng qo'llaniladi.

Biroq, uning ba'zi kamchiliklari uning kengroq qo'llanilishini ham cheklaydi. Masalan:

A. Yirtilishga chidamliligi past. Qayta ishlash yoki foydalanish paytida tashqi kuch ta'sirida siqish, tirnalish va silliqlash natijasida shikastlanishga moyil bo'ladi, bu esa qisqa tutashuvga olib kelishi mumkin. Hozirgi himoya chorasi silikon izolyatsiyasining tashqarisiga shisha tolali yoki yuqori haroratli poliester tolali o'ralgan qatlam qo'shishdir. Biroq, qayta ishlash jarayonida tashqi kuch ta'sirida siqish natijasida kelib chiqadigan jarohatlardan iloji boricha qochish kerak.

B. Hozirgi vaqtda asosan vulkanizatsiya qoliplashda ishlatiladigan vulkanizatsiya agenti ikki, ikki, to'rtta. Ushbu vulkanizatsiya agenti xlorni o'z ichiga oladi. To'liq galogensiz vulkanizatsiya agentlari (masalan, platina vulkanizatsiyasi) ishlab chiqarish muhiti haroratiga qat'iy talablarga ega va qimmatga tushadi. Shuning uchun sim jabduqlarini qayta ishlashda quyidagi fikrlarga e'tibor berish kerak: bosim g'ildiragining bosimi juda yuqori bo'lmasligi kerak. Ishlab chiqarish jarayonida sinishning oldini olish uchun rezina materialdan foydalanish yaxshidir, bu esa bosimga chidamlilikning pasayishiga olib kelishi mumkin.

4. O'zaro bog'langan etilen propilen dien monomer (EPDM) kauchuk (XLEPDM) sim

O'zaro bog'langan etilen propilen dien monomeri (EPDM) kauchuk etilen, propilen va konjuge qilinmagan dienning terpolimeri bo'lib, kimyoviy yoki nurlantirish usullari orqali o'zaro bog'langan. O'zaro bog'langan EPDM kauchuk izolyatsiyalangan sim poliolefin izolyatsiyalangan sim va oddiy kauchuk izolyatsiyalangan simning afzalliklarini birlashtiradi:

A. Yumshoq, egiluvchan, elastik, yuqori haroratlarda yopishmaydi, uzoq muddatli qarishga chidamli va qattiq ob-havo sharoitlariga chidamli (-60 dan 125 ℃ gacha).

B. Ozonga chidamlilik, UVga chidamlilik, elektr izolyatsiyasiga chidamlilik va kimyoviy korroziyaga chidamlilik.

C. Yog 'va erituvchiga chidamliligi umumiy maqsadli xloropren kauchuk izolyatsiyasiga o'xshash. U oddiy issiq ekstruziya uskunalari bilan qayta ishlanadi va nurlanish o'zaro bog'lanishi qo'llaniladi, bu esa qayta ishlash uchun oson va arzon. O'zaro bog'langan etilen propilen dien monomer (EPDM) kauchuk izolyatsiyalangan simlari yuqorida aytib o'tilgan ko'plab afzalliklarga ega va sovutish kompressor simlari, suv o'tkazmaydigan motor simlari, transformator simlari, konlardagi mobil kabellar, burg'ulash, avtomobillar, tibbiy asboblar, kemalar va elektr jihozlarining umumiy ichki simlari kabi sohalarda keng qo'llaniladi.

XLEPDM simlarining asosiy kamchiliklari quyidagilardir:

A. XLPE va PVX simlari singari, u nisbatan past yirtilishga chidamlilikka ega.

B. Yomon yopishish va o'z-o'zidan yopishish keyingi ishlov berishga ta'sir qiladi.

5. Fluoroplastik simlar va kabellar

Umumiy polietilen va polivinilxlorid kabellari bilan taqqoslaganda, floroplastik kabellar quyidagi muhim xususiyatlarga ega:

A. Yuqori haroratga chidamli floroplastiklar ajoyib issiqlik barqarorligiga ega, bu floroplastik kabellarning 150 dan 250 daraja Selsiygacha bo'lgan yuqori haroratli muhitlarga moslashishiga imkon beradi. Bir xil kesim maydoniga ega o'tkazgichlar sharoitida floroplastik kabellar katta ruxsat etilgan tokni o'tkazishi mumkin, shu bilan ushbu turdagi izolyatsiyalangan simning qo'llanilish doirasini sezilarli darajada kengaytiradi. Ushbu noyob xususiyat tufayli floroplastik kabellar ko'pincha samolyotlar, kemalar, yuqori haroratli pechlar va elektron uskunalarda ichki simlar va qo'rg'oshin simlari uchun ishlatiladi.

B. Yaxshi olovga chidamlilik: Ftoroplastiklar yuqori kislorod indeksiga ega va yonayotganda olov tarqalish diapazoni kichik bo'lib, kamroq tutun hosil qiladi. Undan tayyorlangan sim asboblar va olovga chidamlilik uchun qat'iy talablar qo'yilgan joylar uchun mos keladi. Masalan: kompyuter tarmoqlari, metro, transport vositalari, ko'p qavatli binolar va boshqa jamoat joylari va boshqalar. Yong'in sodir bo'lgandan so'ng, odamlar qalin tutun ostida yiqilmasdan evakuatsiya qilish uchun biroz vaqtga ega bo'lishlari mumkin, shu bilan qimmatli qutqaruv vaqtini qo'lga kiritadilar.

C. Ajoyib elektr ko'rsatkichlari: Polietilen bilan taqqoslaganda, floroplastiklar pastroq dielektrik o'tkazuvchanlikka ega. Shuning uchun, shunga o'xshash tuzilmalardagi koaksial kabellar bilan taqqoslaganda, floroplastik kabellar kamroq susayish xususiyatiga ega va yuqori chastotali signal uzatish uchun ko'proq mos keladi. Hozirgi kunda kabeldan foydalanish chastotasining ortishi tendentsiyaga aylandi. Shu bilan birga, floroplastiklarning yuqori haroratga chidamliligi tufayli ular odatda uzatish va aloqa uskunalari uchun ichki simlar, simsiz uzatish uzatgichlari va uzatgichlar orasidagi o'tish moslamalari va video va audio kabellar sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, floroplastik kabellar yaxshi dielektrik mustahkamlik va izolyatsiyaga chidamlilikka ega, bu ularni muhim asboblar va o'lchagichlar uchun boshqaruv kabellari sifatida foydalanishga yaroqli qiladi.

D. Mukammal mexanik va kimyoviy xususiyatlar: Fluoroplastiklar yuqori kimyoviy bog'lanish energiyasiga, yuqori barqarorlikka ega, harorat o'zgarishiga deyarli ta'sir qilmaydi va ob-havoning qarishiga chidamliligi va mexanik mustahkamlikka ega. Va u turli kislotalar, ishqorlar va organik erituvchilardan ta'sirlanmaydi. Shuning uchun u sezilarli iqlim o'zgarishlari va korroziyali sharoitlarga ega muhitlar, masalan, neft-kimyo, neftni qayta ishlash va neft quduqlarini boshqarish uchun mos keladi.

E. Payvandlash ulanishlarini osonlashtiradi Elektron asboblarda ko'plab ulanishlar payvandlash orqali amalga oshiriladi. Umumiy plastmassalarning erish nuqtasi past bo'lgani uchun ular yuqori haroratlarda osongina eriydi, bu esa malakali payvandlash ko'nikmalarini talab qiladi. Bundan tashqari, ba'zi payvandlash nuqtalari ma'lum vaqt davomida payvandlashni talab qiladi, bu ham floroplastik kabellarning mashhurligining sababidir. Masalan, aloqa uskunalari va elektron asboblarning ichki simlari.

uch

Albatta, floroplastiklar hali ham ulardan foydalanishni cheklaydigan ba'zi kamchiliklarga ega:

A. Xom ashyo narxi yuqori. Hozirgi vaqtda mahalliy ishlab chiqarish hali ham asosan importga tayanadi (Yaponiyaning Daikin va AQShning DuPont). So'nggi yillarda mahalliy floroplastika tez rivojlangan bo'lsa-da, ishlab chiqarish turlari hali ham bitta. Import qilingan materiallar bilan taqqoslaganda, materiallarning issiqlik barqarorligi va boshqa keng qamrovli xususiyatlarida ma'lum bir farq mavjud.

B. Boshqa izolyatsiya materiallari bilan solishtirganda, ishlab chiqarish jarayoni qiyinroq, ishlab chiqarish samaradorligi past, bosilgan belgilar tushib ketishga moyil va yo'qotish katta, bu esa ishlab chiqarish xarajatlarini nisbatan yuqori qiladi.

Xulosa qilib aytganda, yuqorida aytib o'tilgan barcha turdagi izolyatsiya materiallarini, ayniqsa 105 ℃ dan yuqori haroratga chidamli yuqori haroratli maxsus izolyatsiya materiallarini qo'llash Xitoyda hali ham o'tish davrida. Sim ishlab chiqarish yoki sim jabduqlarini qayta ishlash bo'ladimi, nafaqat etuk jarayon, balki bu turdagi simning afzalliklari va kamchiliklarini oqilona tushunish jarayoni ham mavjud.


Nashr vaqti: 2025-yil 27-may