Jakou izolaci by měly mít elektrické vodiče a kabely?

Izolace je speciální materiál, který pokrývá jádra kabelu, aby se snížil tok elektřiny. Typicky jsou jádra pokryta jedním nebo více dielektrickými materiály, to znamená, že brání zkratování a vznícení kabelu. To je hlavní účel izolace.

Dobrá izolace může být obvykle identifikována podle několika kritérií:

1. Elektrická a mechanická pevnost. Minimální hodnota elektrického pole, při kterém dojde k porušení izolace.

2. Vysoký elektrický odpor. Kabel musí být dobře zabráněn průchodu elektrického proudu.

3. Vysoké průrazné napětí. Minimální napětí, při kterém dojde k průrazu dielektrika.

4. Malá dielektrická konstanta.

5. Dodržení její životnosti.

IZOLAČNÍ MATERIÁLY

1. Polyvinylchlorid (PVC, směs PVC)

Nejoblíbenější typ izolačního nátěru. Je lepší jej položit uvnitř, protože PVC není odolné vůči chladu a ultrafialovému záření. Pokud musíte PVC používat venku, je lepší jej položit do trubky nebo do nějakého ochranného materiálu.

Vlastnosti PVC

Dobrá průchodnost, nízké ztráty, odolnost proti ohni a mechanickému namáhání, šetrnost k životnímu prostředí.

Cena PVC

2. Polyethylen (PE), síťovaný polyethylen (XPE)

Vzhledem k dielektrické schopnosti je široce používán pro izolaci vysokonapěťových kabelů. Existuje jak konvenční, tak síťovaný polyethylen (SPE). XLPE se od PE liší tím, že si při teplotě tání do 140 stupňů Celsia zachovává své mechanické a elektrické vlastnosti, protože je zpočátku zesíťován pomocí činidel nebo záření, díky čemuž je také ještě hustší.

Vlastnosti polyethylenu

Používá se v širokém teplotním rozsahu, odolný proti poškození a prasklinám, různým chemikáliím, snadno použitelný pro instalační práce, šetrný k životnímu prostředí.

Stát polyethylen

3. Guma

Hlavní výhodou tohoto materiálu je plasticita. Flexibilita kabelu s pryžovou izolací umožňuje jeho použití při instalaci elektrických sítí v podmínkách ohybů a tahů a také pro připojení pohyblivých prvků k síti.

Existují 2 typy pryžové izolace: pryžová a organokřemičitá. Druhý se od prvního liší lepší tepelnou odolností a také vysokou odolností vůči teplu. Díky tomu je silikonová pryž velmi oblíbená pro izolaci kabelů odolných vůči různým teplotním podmínkám.

Vlastnosti pryžové izolace

Velmi pružný, odolný vůči světlu, dobře absorbuje vlhkost, tepelně odolný.

cena pryžové izolace

4. Papír

Kabely s papírovou izolací jsou položeny na trasách a v místech se strmým úhlem sklonu. Materiál se skládá ze sulfátové celulózy a je položen v několika vrstvách. Taková izolace může trvat dlouhou dobu, pokud není vystavena vážnému mechanickému poškození. Papír může být impregnován dielektrikem, voskem nebo olejem pro použití v sítích vysokého napětí (do 35 kV).

Vlastnosti papírové izolace

Měkký materiál, dobrý elektrický výkon.

Stát

5. Skleněný slídový izolátor

Je pojmenována podle přírodního minerálu, který je součástí izolace – skleněné slídy. Aplikuje se na izolaci z PVC.

Vlastnosti skleněného slídového izolátoru

Disponuje zvýšenou odolností proti zahřívání, odolností proti vnějším vlivům, počítá se na proud do 6 kV.

Stát

6. Fluoroplast

Velmi spolehlivé a nejpevnější dielektrikum, proto se používá v agresivních podmínkách, ve vysokonapěťových topných kabelech. Kromě toho se používá ve vaně nebo sauně, při pokládce teplé podlahy, v místech s vysokými teplotami.

Vlastnosti izolace PTFE

Spolehlivost, odolnost vůči vnějším vlivům vč. chemické a vysoké teploty, výkonnější při přenosu energie než kabely XLPE a PVC.

Náklady na izolaci PTFE

7. Minerály

Kabely s minerální izolací mají vynikající kombinaci mechanické pevnosti a tepelné stability, své uplatnění našly téměř ve všech oblastech a zejména v případech, kdy přípustný ohřev přesahuje limit topných kabelů s PE izolací.

Minerální izolace je absolutně nehořlavá a používá se především v extrémních oblastech při teplotách do 1000 stupňů Celsia.

Vlastnosti minerální izolace

Pevnost, odolnost proti rozdrcení, tepelná stabilita, odolnost vůči agresivním podmínkám prostředí, odolnost proti korozi.

Náklady na minerální izolaci

8. Polyolefiny

Přestože má tato izolace vysoký stupeň nehořlavosti, při zapálení nevylučuje halogeny, které mohou být pro člověka nebezpečné, proto si kabely s polyolefinovou izolací našly cestu do míst s velkým davem lidí.

Vlastnosti polyolefinové izolace

Neobsahuje halogeny (HF – Halogen Free), má zvýšenou nehořlavost.

Vlastnosti izolace kabelu nejsou o nic méně důležité než parametry jádra. Účel a možnosti použití kabelových a drátěných výrobků závisí na vlastnostech izolačního materiálu. Existují různé typy izolace kabelů a vodičů, což určuje jejich cenu a rozsah použití. Podívejme se na hlavní typy izolací a jejich vlastnosti na příkladu kabelových a drátěných výrobků od EKM Holding.

Obsah:

1. Druhy izolací a jejich vlastnosti
2. Polyetylénové
3. PVC
4. Ethylen propylenový kaučuk
5. Bezhalogenové sloučeniny
6. Термопластичный эластомер

Druhy izolací a jejich vlastnosti

Elektrické kabely jsou opatřeny několika izolačními vrstvami. Pro každé jádro je možný samostatný plášť a je zde také společná vnější ochranná vrstva. Účelem těchto materiálů je ochrana proti:

• zkrat mezi dráty;
• otěr při mechanickém zatížení, vibrace;
• vystavení ultrafialovému záření;
• tání v důsledku provozu v prostředí se zvýšenými teplotami;
• zničení při kontaktu s kyselinami, zásadami;
• vlhký vzduch, voda, sníh.

Vnější a vnitřní vrstva musí zároveň zajistit flexibilitu kabelu, aby jej bylo možné uložit do žlabů, technických kanálů, trubek a dalších míst. Uvažujme materiály pro izolaci kabelů, které se používají v různých typech vodičových výrobků.

Polyetylénové

Složení zesíťovatelného polyolefinu se týká plastových typů izolace kabelů a vodičů. Pro zvýšení odolnosti proti praskání se při výrobě používá technologie vulkanizace, přidávají se i organické peroxidy. Skořepina se vyznačuje zvýšenou hustotou a odolností proti mechanickému namáhání. Pružnost je průměrná. Vhodné pro použití v prostředí se stálou teplotou +90 stupňů.

Způsob instalace: horizontální, vertikální, šikmá. Krátkodobé zvýšení teploty prostředí nebo samotných jader je možné až o 250 stupňů. Pro použití vodičů s polyetylenovou ochrannou vrstvou v extrémnějších podmínkách je nutná instalace v uzavřených krabicích nebo kovových trubkách.

Mezi výhody tohoto materiálu pro izolaci kabelů patří:

• relativně nízké výrobní náklady;
• malý průřez, který pomáhá zmenšit celkový průměr drátu;
• nízká hmotnost, snižující zatížení upevnění;
• nízká dielektrická konstanta;
• odolnost vůči zásadám, chemikáliím, kyselinám;
• Možnost pokládky na otevřeném terénu a uvnitř půdy;
• ekologická čistota, nedostatek interakce s půdou a vodou.

Takové dráty se snadno ohýbají. Izolační síťovatelná polyolefinová kompozice je vhodná pro výrobu silových kabelů.

Tato metoda izolace je použitelná pro následující značky kabelů:

• Instalační kabely InSil.
• Instalační kabely KuPe.
• Instalační kabely MKPS.
• Dráty a kabely termoelektroda InSil(T).
• Požární kabely SKINER KPS.

PVC

Polyvinylchloridový plášť se používá k vytvoření kabelových produktů určených pro použití uvnitř budov. Otevřená instalace venku není povolena kvůli vystavení vnější vrstvy ultrafialovým paprskům. K ochraně potrubí jsou zapotřebí uzavřené krabice. Ale uvnitř budovy materiál dobře snáší negativní teploty, protože do kompozice jsou přidány kaoliny, vápník a mastek.

Mezi další vlastnosti PVC obalů patří:

• bezpečnost životního prostředí;
• nízká cena;
• malý vnější průměr;
• nízké proudové ztráty při přenosu na velké vzdálenosti;
• vysoká flexibilita pro instalaci do kanálů s mnoha ohyby a otáčky.

Kabely, které používají tento typ izolace:

• Instalační kabely InSil.
• Instalační kabely KuPe.
• Napájecí kabely InSil
• Dráty a kabely termoelektroda InSil(T).
• Silové kabely VVG, VVGE s plastovou izolací pro jmenovité napětí 0,66; 1 a 3 kV.
• Kabely pro lodní průmysl.
• Kabely SKINER-KPS pro bezpečnostní a protipožární systémy.
• Instalační kabely s izolací a pláštěm ze samozhášecích polymerních materiálů MKPs.
• Ovládací kabely s plastovou izolací.
• Instalační kabely InSil.
• Napájecí kabely InSil
• Kabely pro lodní průmysl.
• Instalační kabely InSil.
• Instalační kabely KuPe.
• Napájecí kabely InSil
• Dráty a kabely termoelektroda InSil(T).
• Silové kabely VVG, VVGE s plastovou izolací pro jmenovité napětí 0,66; 1 a 3 kV.
• Kabely pro lodní průmysl.
• Kabely SKINER-KPS pro bezpečnostní a protipožární systémy.
• Instalační kabely s izolací a pláštěm ze samozhášecích polymerních materiálů MKPs.
• Ovládací kabely s plastovou izolací.
• Instalační kabely InSil.
• Silové kabely InSil pro nebezpečná výrobní zařízení se jmenovitým napětím 0,66 – 3 kV.

Hlavní činností společnosti EKM Holding LLC je poskytování kabelových produktů pro speciální účely průmyslovým podnikům. Se sortimentem se můžete seznámit v našem adresář .

Ethylen propylenový kaučuk

Jako vnitřní izolační vrstva se nejčastěji používá EPR pryžová izolace, z vnější strany doplněná PVC opláštěním. Mezi proudovými jádry a ethylen-propylenovou pryží může být další extrudovaná polovodičová vrstva. Opletení pro vytvoření clony a pancéřové ochrany je možné. Počet jader se pohybuje od 1 do 91 a průřez se pohybuje od 0,20 do 16 mm².

Elektrický odpor etylen propylenové pryže dosahuje 100 Ohmů na 1 km délky. Materiál zajišťuje konstantní provoz kabelu při negativních teplotách -65 stupňů. Pokládka s ohyby je možná bez předehřevu při teplotě -40 stupňů. Díky těmto vlastnostem jsou kabely s pláštěm z etylen propylenové pryže jedny z nejodolnějších vůči drsným klimatickým podmínkám. Izolace poskytuje maximální kapacitu mezi žilami a stíněním od 78 do 170 nF/km s průřezem vodiče 0,2-16 mm². Kapacita mezi dvěma jádry dosahuje 55-122 nF/km.

Mezi výhody izolační vrstvy:

• Materiál odolává mořské vodě, olejům a vysoké vlhkosti (98%).
• Nekazí se slunečním zářením, odolný proti houbám a plísním.
• Dobře snáší zvýšené teploty, což umožňuje zvýšit elektrické zatížení kabelu. Například vodiče se mohou při přetížení zahřát na 105-110 stupňů a krátkodobě až na 140, ale materiál se neroztaví.
• V případě zkratu dosáhne zahřívání 250-300 stupňů, ale plášť ochrání lidi poblíž před otevřeným elektrickým obloukem.
• Neexistují žádná omezení pro úrovně pokládky.
• Spolehlivé nešíření ohně.
• Schváleno pro použití v nebezpečných oblastech.

Značky kabelů používající izolaci z etylen-propylenové pryže:

• Instalační kabely InSil.
• Napájecí kabely InSil
• Kabely pro lodní průmysl.

Bezhalogenové sloučeniny

Bezhalogenové sloučeniny jsou nízko hořlavé polymerní kompozice na bázi polyolefinů se speciálním plnivem, které poskytuje samozhášecí vlastnosti a nízkou emisi kouře při spalování. Kompozice se skládá z polyolefinů s plnivy a přísadami, jejichž obsah může dosáhnout 50-80% celkové hmoty. Aby se vznítil, musí být obsah kyslíku ve vzduchu 40 %. V přírodním prostředí je jeho množství 2x nižší – 23%, takže požár je nemožný.

Díky tomuto povrchu kabelu dochází při kontaktu s ohněm k samozhášení. To produkuje méně kouře, což snižuje úroveň nebezpečí pro personál v blízkosti. Kabelové systémy s výplněmi a vnější vrstvou z bezhalogenových sloučenin se používají ve zdravotnických zařízeních, veřejné dopravě, na lodích a v průmyslu, kde je vysoké riziko požáru.

Tento typ izolace používají následující kabely:

• Instalační kabely InSil.
• Instalační kabely KuPe.
• Napájecí kabely InSil
• Dráty a kabely termoelektroda InSil(T).
• Silové kabely VVG, VVGE s plastovou izolací pro jmenovité napětí 0,66; 1 a 3 kV.
• Kabely pro lodní průmysl.
• Kabely SKINER-KPS pro bezpečnostní a protipožární systémy.
• Instalační kabely s izolací a pláštěm ze samozhášecích polymerních materiálů MKPs.
• Ovládací kabely s plastovou izolací.

Термопластичный эластомер

Termoplastické elastomery se k výrobě kabelových plášťů používají již 70 let. Jak se výroba vyvíjela, složení materiálu se zdokonalovalo a zdokonalovalo. Dnes je základem syntetický kaučuk, minerální plniva a olej. Používá se technologie vytlačování, dvousložkové lisování nebo vstřikování. Typ termoplastického elastomeru, termoplastický polyuretan, se aktivně používá při výrobě kabelů. K tomu se přidávají polyesterová nebo polyester-uretanová vlákna.

Materiál se vyznačuje nízkými výrobními náklady, což pomáhá snížit cenu hotového kabelu. Lze použít při teplotách -60…+60 stupňů. Má vynikající odolnost proti oděru, což je důležité, pokud se uspořádání kabelového vedení pravidelně mění.

Mezi další výhody patří:

• dobrá přilnavost k dalším vrstvám, zvýšení celkové pevnosti drátu;
• schopnost vytvořit povlak jakékoli barvy;
• vysoká mechanická pevnost v tahu;
• zachování flexibility v širokém teplotním rozsahu;
• odolnost proti poškrábání.

Na rozdíl od pryže, která časem stárne a ztrácí pevnost a pružnost, si termoplastické elastomery zachovávají stabilní vlastnosti. Povlak zůstává pružný a elastický po celou dobu životnosti. Mezi nevýhody patří: malá chemická odolnost, zbytková deformace po stlačení.

Termoplastická elastomerová izolace se používá v kabelech následujících značek:

• Instalační kabely InSil.
• Silové kabely InSil pro nebezpečná výrobní zařízení se jmenovitým napětím 0,66 – 3 kV.

Po krátkém prozkoumání stávajících typů izolace kabelových produktů EKM Holding si můžete vybrat správné vodiče pro použití uvnitř nebo vně budovy. Zajistíte si tak jednoduchou instalaci a dlouhou životnost vodiče.

Hlavní činností společnosti EKM Holding LLC je poskytování kabelových produktů pro speciální účely průmyslovým podnikům. Se sortimentem se můžete seznámit v našem adresář .