电缆绝缘。方案、说明

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电缆绝缘 必须具有排除在电缆设计电压下发生电击穿的可能性的介电强度。纸、塑料和橡胶绝缘用于将电缆芯彼此隔离以及与外部金属护套隔离。

纸浸渍绝缘 电缆芯电气特性好，使用寿命长，允许温度较高，成本低，因而得到了最大的应用。缺点包括吸湿性，需要精心制造并保证护套和电缆套管的完全密封。

采用基于硫酸纤维素级 KMP-120 的多层增强电缆纸制成的绝缘材料适用于电压高达 35 kV 的电力电缆。可以用 K-080、K-120、K-170 级两层纸或多层纸 - KM-120、KM-140 和 KM-170 生产绝缘材料。纸张的厚度分别为80、120、140和170微米。

芯材用未浸渍的纸胶带包裹。最常见的绕组是有间隙的，它允许电缆在一定限度内弯曲，而不会损坏纸绝缘层。为了避免绝缘体电气特性恶化，位于顶部（垂直）的相邻胶带匝之间的间隙不应匹配。当应用大量胶带时，不可能避免间隙重合，因此重合的数量被归一化。 6 kV 电缆纸带与芯-芯绝缘或芯-护套（屏蔽）重合处不得超过 10 处，35 kV 电缆不得超过 XNUMX 处，XNUMX kV 电缆不得超过 XNUMX 处。

纸绝缘层应紧密贴合，不得有褶皱和褶皱，这些褶皱的存在会导致形成空隙、空气夹杂物，从而降低电缆的可靠性。

电力电缆绝缘层的厚度由 GOST 标准化，取决于电缆芯的额定电压和横截面积。为了提高 6 kV 和 10 kV 电缆带状绝缘的电气强度，在 20 kV 和 35 kV 电缆的线芯和绝缘层上应用导电纸屏蔽。

在多芯电缆中，芯线的上部绝缘带具有数字名称或独特的颜色。

对于数字名称，数字 1 应用于第一根芯的上带，第二根 - 2，第三根 - 3，第四根 - 4。具有独特的颜色，数字 1 对应白色或黄色，数字 2 - 蓝色或绿色，数字 3 - 红色或深红色，数字 4 - 棕色或黑色。

将多芯电缆的绝缘线芯绞合在一起，用绝缘材料填充它们之间的间隙，直至形成圆形。在绞合的绝缘线芯上，用一定厚度的纸带进行带状绝缘。

首先将电缆的纸绝缘体干燥，然后用油松香组合物浸渍：MP-1用于电压为1-10 kV的电缆，MP-2用于20-35 kV的电缆。浸渍可提高纸绝缘体的电气强度。

塑料绝缘 用于电力电缆。它由聚乙烯或聚氯乙烯 (PVC) 制成。

聚乙烯在较宽的温度范围内具有良好的机械性能、耐酸、耐碱、耐潮湿和高电绝缘特性。根据获得聚乙烯的方法，可分为低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。与低密度聚乙烯相比，高密度聚乙烯具有更高的熔点和机械强度。 LDPE 在 105°C 左右软化，在 140°C 时密度较高。将有机过氧化物引入聚乙烯并随后进行硫化可显着提高其熔点和抗裂性。硫化聚乙烯在 150°C 时会轻微变形。为了获得自熄性聚乙烯，引入了特殊添加剂。对于聚乙烯绝缘电缆的导电屏蔽，在聚乙烯中添加聚异丁烯、乙炔黑和硬脂酸。

聚合的固体产物——聚氯乙烯——不会扩散燃烧。为了增加PVC的弹性和抗冻性，在其中加入增塑剂——高岭土、滑石粉、碳酸钙，引入着色助剂，得到彩色PVC。

PVC因增塑剂的挥发而在温度、太阳辐射等影响下发生老化（弹性和耐寒性下降）。

橡胶绝缘 由橡胶（天然或合成）、填料、软化剂、硫化促进剂、抗氧化剂、染料等的混合物组成。Rubber RTI-1，含有35%的橡胶，用于绝缘电缆。

橡胶绝缘的优点是柔韧性和几乎完全不吸湿。缺点——与其他类型的绝缘相比，成本较高且线芯工作温度较低（65°C），从而降低了电缆的负载能力。

随着时间的推移，绝缘橡胶的弹性显着下降，其他物理和机械性能也发生变化。橡胶绝缘材料的老化是在多种因素的影响下发生的，主要是橡胶中所含橡胶发生氧化降解（破坏）的结果。

为了保护芯线绝缘免受光、湿气、各种化学品的影响，并防止其受到机械损坏，电缆配有护套。

就密封性、防潮性、柔韧性和耐热性而言，制造电缆护套的最佳材料是金属——铅和铝。具有非吸收性（塑料或橡胶）绝缘的电缆不需要金属护套，因此通常采用塑料或橡胶护套制成。护套的厚度是标准化的，取决于其制造材料、电缆的直径和工作条件。

铅护套 由C-3级铅（纯铅不低于99,95%）制成。铅是极重金属之一（密度11340 kg/m327,4）。熔点 - XNUMX°C。铅的机械强度低，流动性大，在裸露铅护套中垂直敷设电缆时必须考虑到这一点。随着温度升高，铅的流动性增加。

铅的正常电化学电位为-0,13V，因此化学活性低，耐腐蚀性高。

铅护套的缺点是其对振动载荷的抵抗力较低，尤其是在高温下。通过在铅中引入锑添加剂，可以提高抗振性和机械强度。不带保护套的电缆的铅护套由 SSuM、SSuMT 级铅锑合金制成。铅护套不应有任何超出最小厚度公差的痕迹、划痕和凹痕。

铝壳由纯度至少为 5% 的 A-99,97 铝挤压而成。铝密度 - 2700 kg/m，拉伸强度 - 39,3-49,1 MPa。铝护套的强度是铅护套的 2-2,5 倍，重量是铅护套的 4 倍，抗振动载荷能力更强，并且具有高屏蔽性能。

铝护套的缺点是应用在电缆上的技术难度大，并且耐电化学腐蚀能力低，这是因为铝的正常负电位较高（-1,67 V）。

腐蚀减少为氢离子从铝接触的介质中置换出来，以及铝本身以离子形式转变为溶液。因此，带有铝护套的电缆受到特别耐腐的覆盖层的保护，不会让湿气进入护套。

塑料外壳 由软管 PVC 化合物或聚乙烯制成。塑料护套兼具轻便性、柔韧性和抗振性，但水蒸气逐渐通过塑料扩散，导致电缆的绝缘电阻下降。因此，它们用于由聚乙烯、PVC等制成的不吸湿绝缘的电缆。

软管复合材料与绝缘复合材料的不同之处在于增塑剂和稳定剂的选择，它们具有更强的抗光老化性能。电缆护套使用 0-40 级 PVC 化合物。由 PVC 化合物制成的电缆护套在低于允许温度时会变硬，并可能在受到冲击时被损坏。

PVC化合物良好的机械强度使得广泛使用无保护套的护套电缆成为可能。不扩散燃烧，防潮、防油、耐电、耐化学腐蚀。具有这种护套的电缆易于制造且易于安装。

电缆聚乙烯护套具有物理化学性能高、透湿性低、耐电腐蚀和耐化学腐蚀等特点。

橡胶外壳 采用耐油橡胶RSHN-2制成，阻燃。橡胶外壳对拉伸、冲击和扭转载荷具有很强的抵抗力。使用炭黑（烟灰）作为橡胶填料，可以保护其免受太阳辐射的影响。

防护罩 由衬垫、铠装和外壳组成，旨在保护电缆免受机械损坏和腐蚀。不带保护套的电缆品牌名称中添加了字母“G”。

电缆垫 是纤维材料和沥青组合物或护套上的沥青的同心层，旨在保护电缆护套免受铠装胶带或电线的损坏，并防止其腐蚀，并且没有名称。带有两个塑料带的附加绕组的加固枕，可提供防腐蚀和杂散电流保护，并标有字母“l”。为了提高耐腐蚀性，枕头由两层塑料带制成，并标有数字和字母“2 l”。为了提高垫子的耐腐蚀性和防潮性，在 PVC 复合带（和其他等效材料）上涂敷一层挤出聚乙烯或 PVC 复合物。在标记中，这种类型的枕头用字母“p”（聚乙烯）和“v”（PVC 塑料化合物）表示。

不带枕头的防护罩上标有字母“b”。枕头的最小厚度取决于设计、电缆直径，为 1,5-3,4 毫米。

护甲用于保护电缆免受机械损坏。对于运行过程中不受拉力的电缆，使用带铠装，它由两根厚度为 0,3 至 0,8 毫米（取决于电缆沿护套的直径）的钢带组成，并且应用时使上层钢带与下层钢带匝之间的间隙重叠。对于承受拉力的电缆，使用由镀锌钢扁线或圆线制成的铠装。镀锌钢扁丝制成的铠装厚度为1,5-1,7毫米，圆钢丝直径为4-6毫米。

外壳包括一层沥青组合物或沥青、浸渍纱线和保护电缆线圈免于粘连的涂层，在标记中没有指定。电缆标记中带有不可燃元素的盖子上有字母“H”。对于压制聚乙烯保护软管，盖子被指定为“Shp”，对于 PVC 软管，盖子被指定为“Shv”。外皮的最小厚度取决于电缆直径，为1,9-3毫米。

作者：班尼科夫 E.A.

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