Матеріали для ізоляції кабелів: ПВХ, ПЕ та ЗШП – детальне порівняння

Вступ

Коли йдеться про виробництво електричних кабелів, вибір правильного ізоляційного матеріалу має вирішальне значення. Ізоляційний шар не тільки захищає кабель від зовнішніх пошкоджень, але й забезпечує безпечні та ефективні електричні характеристики. Серед багатьох доступних матеріалів найчастіше використовуються ПВХ, ПЕ та ЗШП. Але чим вони відрізняються, і як вирішити, який з них найкраще відповідає вашим потребам? Давайте заглибимося в деталі простим та зрозумілим способом.

Огляд кожного ізоляційного матеріалу

ПВХ (полівінілхлорид)

ПВХ – це тип пластику, виготовленого з полімеризованого вінілхлориду. Він неймовірно універсальний і широко використовується в різних галузях промисловості. Для кабелів ПВХ вирізняється своєю стабільністю, міцністю та стійкістю до кислот, лугів та старіння.

• М'який ПВХГнучкий та широко використовується для виготовлення пакувальних матеріалів, плівок та ізоляційних шарів у низьковольтних кабелях. Прикладами є силові кабелі загального призначення.
• Жорсткий ПВХТвердіший та використовується для виготовлення труб і панелей.

Одна з найкращих характеристик ПВХ – його вогнестійкість, що робить його популярним для виготовлення вогнестійких кабелів. Однак, у нього є і недолік: під час горіння він виділяє токсичний дим та агресивні гази.

ПЕ (поліетилен)

ПЕ – це нетоксичний, легкий матеріал, виготовлений шляхом полімеризації етилену. Він відомий своїми чудовими електроізоляційними властивостями та стійкістю до хімічних речовин і вологи. ПЕ особливо добре переносить низькі температури та має низьку діелектричну проникність, що мінімізує втрати енергії.

Завдяки цим якостям ПЕ часто використовується для ізоляції високовольтних силових кабелів, кабелів передачі даних та комунікаційних проводів. Він ідеально підходить для застосувань, де пріоритетом є електричні характеристики, але не такий вогнестійкий, як ПВХ.

XLPE (зшитий поліетилен)

XLPE – це, по суті, покращена версія PE. Він виготовляється шляхом хімічного або фізичного зшивання молекул поліетилену, що значно покращує його властивості.

Порівняно зі звичайним PE, XLPE пропонує кращу термостійкість, вищу механічну міцність та чудову довговічність. Він також стійкий до води та радіації, що робить його ідеальним для складних застосувань, таких як підземні кабелі, атомні електростанції та морське середовище.

Ключові відмінності між ПВХ, ПЕ та ЗШП

1. Теплові характеристики

• ПВХПідходить для низькотемпературних середовищ, але має обмежену термостійкість. Не ідеально підходить для застосувань, що вимагають високої термостійкості.
• PEДобре переносить помірні температури, але починає руйнуватися під дією сильного нагрівання.
• XLPEЧудово працює в умовах високих температур. Може безперервно працювати при температурі 125°C та витримувати короткочасні температури до 250°C, що робить його ідеальним для застосувань з високим навантаженням.

2. Електричні властивості

• ПВХХороші електричні властивості для загального використання.
• PEВідмінна електроізоляція з низькими втратами енергії, ідеально підходить для високочастотних або високовольтних застосувань.
• XLPEЗберігає чудові електричні властивості поліетилену, пропонуючи при цьому кращу продуктивність за високих температур.

3. Довговічність та старіння

• ПВХСхильний до старіння з часом, особливо в умовах високої температури.
• PEКраща стійкість до старіння, але все ще не така міцна, як XLPE.
• XLPEВиняткова стійкість до старіння, впливу навколишнього середовища та механічного зносу, що робить його довговічним вибором.

4. Пожежна безпека

• ПВХВогнестійкий, але при горінні виділяє токсичний дим і гази.
• PEНетоксичний, але легкозаймистий, тому не найкращий вибір для пожежонебезпечних зон.
• XLPEДоступний у варіантах з низьким димним утворенням та без галогенів, що робить його безпечнішим у пожежних ситуаціях.

5. Вартість

• ПВХНайдоступніший варіант, широко використовується для кабелів загального призначення.
• PEТрохи дорожчий через свої кращі електричні властивості.
• XLPEНайдорожчий, але вартий своїх витрат для високопродуктивних або критично важливих застосувань.

Застосування ПВХ, ПЕ та ЗШП у кабелях

Застосування ПВХ

• Низьковольтні силові кабелі
• Дроти загального призначення
• Вогнестійкі кабелі, що використовуються в будівлях та промислових установках

Застосування для фізичних осіб

• Високовольтні силові кабелі
• Кабелі передачі даних для комп'ютерів та комунікаційних мереж
• Сигнальні та контрольні дроти

Застосування XLPE

• Кабелі електропередачі, включаючи підземні та підводні кабелі
• Високотемпературні середовища, такі як атомні електростанції
• Промислові умови, де довговічність та безпека мають вирішальне значення

Порівняння XLPO та XLPE

XLPO (зшитий поліолефін)

• Виготовлено з різних олефінів, включаючи EVA та безгалогенні сполуки.
• Відомий своїми низькодимногоючими та безгалогенними властивостями, що робить його екологічно чистим.

XLPE (зшитий поліетилен)

• Зосереджений на зшиванні поліетилену для підвищення міцності та термостійкості.
• Ідеально підходить для застосувань з високими навантаженнями та високими температурами.

Хоча обидва матеріали зшиті, XLPO краще підходить для екологічно чистих застосувань з низьким рівнем диму, тоді як XLPE сяє в промисловому та високопродуктивному середовищі.

Висновок

Вибір правильного матеріалу для ізоляції кабелю залежить від ваших конкретних потреб. ПВХ – це економічно ефективний вибір для загального використання, ПЕ пропонує чудові електричні характеристики, а ЗШП забезпечує неперевершену міцність та термостійкість для вимогливих застосувань. Розуміючи відмінності між цими матеріалами, ви можете приймати обґрунтовані рішення для забезпечення безпеки, продуктивності та довговічності ваших кабельних систем.

Компанія з виробництва дроту та кабелю Danyang Winpower, ТОВВиробник електрообладнання та приладдя, основна продукція включає шнури живлення, джгути проводів та електронні роз'єми. Застосовується в системах розумного дому, фотоелектричних системах, системах накопичення енергії та системах електромобілів.