Кабельная изоляция: выбор и обзор марок

Номенклатура электротехнической и кабельно-проводниковой продукции, выпускаемой промышленностью, впечатляет доступным ассортиментом, количеством товарных единиц, разновидностей и типоразмеров. Потребителю при выборе приходится учитывать следующие факторы: одинаковые марки у разных производителей, разброс сечений и значений тока, сопротивления, условий эксплуатации и вариантов изоляции, наличие экрана или бронирования. И это только часть информации, которую требуется знать покупателю, выбирая необходимый товар.

Но не все так сложно, как кажется. Пользователю доступны специально разработанные регламенты, инструкции и алгоритмы, с помощью которых можно безошибочно выбрать марку кабеля с подходящим сечением, изоляцией и сопротивлением под реализацию конкретного проекта. Кроме того, сегодня в свободном доступе в сети есть обзорные материалы на любую продукцию.

Статья освещает проблему выбора защитного покрытия кабеля, наиболее соответствующего требованиям технического задания. Параллельно расскажем о том, какой тип изоляции лучше, почему так важно качество и предоставим краткий обзор основных типов изоляционных покрытий кабельно-проводниковой продукции на современном рынке.

Определение и виды изоляции

Почему изоляционное покрытие кабеля требует к себе такого внимания и что оно из себя представляет? Это диэлектрический материал, который покрывает жилы и формирует эффект разъединения. Задача изоляции — предотвратить попадание тока наружу, за пределы жилы, защитить пользователей и оборудование от возможного удара, короткого замыкания или воспламенения. Характеристики изоляции, которые учитывают при подборе:

• механическая и электрическая прочность;
• удельное объемное сопротивление;
• показатель пробивного напряжения;
• диэлектрическая проницаемость;
• заявленный срок эксплуатации без появления естественных дефектов и деформаций.

Правильней и понятней классифицировать изоляционное покрытие по материалу, из которого оно изготовлено. Чаще других применяются первые три вида.

Полиэтилен (ПЭТ)

Абсолютный диэлектрик, поэтому применяется для изоляции высоковольтных кабелей и других проводов. Продукция с ПЭТ-покрытием отличается стойкостью к воздействию агрессивных сред, выполняет функции в широком диапазоне температурных колебаний, не подвержена механическим повреждениям и проста в монтаже, так как легко гнется. Покрытие не оказывает воздействия на окружающую среду, поэтому кабельно-проводниковая продукция с ним может применяться на всех типах объектов. Выпускается ПЭТ-изоляция с более расширенными эксплуатационными характеристиками — ее температура плавления составляет 140 °C, улучшены показатели эластичности и повышена устойчивость к растрескиванию.

Поливинилхлорид (ПВХ, ПВХ-пластикат)

Один из наиболее распространенных материалов, применяемый для кабельной продукции, предназначенной для прокладки внутри помещений. ПВХ-пластикат разрушается под воздействием ультрафиолета и отрицательных температур, поэтому при использовании на улице, укладывается только внутри защитной оболочки (труб, рукавов). Отдельные марки сохраняют свойства при температурах до –60 °C. Физические и механические свойства ПВХ корректируются добавлением в его состав дополнительных компонентов — карбоната, кальция, талька или каолина. Они улучшают эластичность и стойкость к температурным колебаниям. Изоляция отличается увеличенной пропускной способностью и высоким уровнем допустимых токовых нагрузок при низком показателе потерь, не оказывает воздействия на окружающую среду. Она устойчива к механическим воздействиям и применяется при устройстве сложных трасс. Положительной стороной пластиката также является его относительно низкая стоимость.

Резина

Изготавливается из натуральных каучуков или искусственных материалов, отличается своими физическими свойствами (гибкость) и практически полным отсутствием взаимодействия с влагой (не гигроскопична). Именно способность хорошо гнуться отличает кабельную продукцию с этим покрытием, применение существенно облегчает подключение нестационарных, подвижных агрегатов, например, подъемно-транспортного оборудования. Ощутимым недостатком считается относительно короткий срок службы, потеря эластичности, нарушение целостности и высокая себестоимость.

Кремнийорганическая резина

Представляет собой полимер на основе чередующихся частиц кремния и кислорода без способности к окислению. Высокая стойкость к воздействию температур обусловлена химическим составом кремнийорганики, поэтому такой тип изоляции наиболее востребован при изготовлении термостойких кабелей. Наличие в материале атомов углеродной группы обеспечивает высокие показатели пластичности и эластичности.

Бумага

Один из видов изоляционного покрытия, основой которого выступает сульфатная целлюлоза — специальный кабельный бумажный материал, который наматывается на токопроводящие жилы большим количеством слоев. Изоляция отличается долговечностью, высокими характеристиками и низкой себестоимостью. При наличии определенных добавок и дополнительной защиты в виде оболочек из металла, пропитки восковыми или масляными веществами, кабельную продукцию с бумажной изоляцией можно использовать даже на магистральных сетях с максимальным напряжением до 35 кВ. Основной недостаток — низкая стойкость к механическим повреждениям.

Фторопласт

Второе название полимеров, содержащих фтор в качестве основного вещества. Зарекомендовали себя при изготовлении термостойкой кабельной продукции, применяемой в бытовых нагревательных приборах (обогреватели и т. д.). Именно фторопластовые полимеры применяют для первичной обмотки высоковольтных проводов систем «теплого пола», они по праву считаются одними из самых надежных среди других изоляционных материалов. Технология нанесения покрытия представляет собой процесс запекания при высоких температурах уже предварительно заизолированных проводов и кабелей. На выходе получается продукция с изоляцией, стойкой к перепаду температур и воздействию агрессивных сред (кислот и щелочей). Для повышения физико-механических свойств в некоторых случаях фторопласт сверху покрывается стеклотканью или другими армирующими материалами.

Стеклослюдинитовые материалы

Изготавливаются методом склеивания специальными лаками из кремнийорганики нескольких слоев стеклоткани или стеклосетки с листами слюдинитовой бумаги. Такой материал, нанесенный на ПВХ-изоляцию, создает слой, стойкий к воздействию открытого огня, механическим повреждениям и вибрационному воздействию кабелей, которые эксплуатируются с токами до 6 Кв.

Полиолефины

Относятся к группе полимеров, не содержащих некоторые элементы (бром, астат, фтор, хлор и т. д.). В материале присутствует галогеновая составляющая, являющаяся залогом его негорючести при определенных температурах. При этом, если возгорание все же состоялось, то происходит выделение токсичного угарного гази и хлороводорода. Поэтому при устройстве кабельных сетей в местах массового скопления людей рекомендуется использовать продукцию с безгалогенными компонентами — HF (Halogen Free), при горении которой выделяется минимальное количество дыма и вредных веществ;

Минералы

Редко применяемые в изоляции материалы — окись магния или периклаз — используются в нагревостойкой кабельно-проводниковой продукции для создания изолирующего слоя между токопроводящими жилами, помещенными в стальную оболочку, и наружным слоем.

Общепризнанные канцерогенные вещества сегодня все реже используются в качестве изоляционных материалов, тем не менее в некоторых марках еще встречаются изоляторы из лака, содержащего асбест или полистирол.

Подведем итог

Широкий ассортимент современной кабельно-проводниковой продукции предполагает наличие разных типов изоляции, которая отвечает требованиям условий эксплуатации, например, для холодных регионов («ХЛ») или самозатухающей при огневом воздействии («НГ»).

Однозначного ответа на вопрос, какая изоляция лучше, нет. Каждая марка кабельно-проводниковой продукции предназначена для определенных условий эксплуатации в рамках рекомендаций нормативного документа (ГОСТ, ТУ), согласно которому она изготовлена.