פלסטיק נפוץ לחוטים וכבלים

פוליאתילן הוא פלסטיק עם יישום רחב וצריכה גדולה כיום. על פי הנתונים בטבלה, פוליאתילן הוא חומר בידוד חשמלי טוב עם אובדן מסון קטן, התנגדות גבוהה, חוזק שדה התמוטטות גבוהה, עמידות טובה למזג אוויר ויכולת עיבוד. עם זאת, בשל טמפרטורת העבודה הנמוכה שלה, הוא משמש בעיקר כמו בידוד של כבלי תקשורת. בצפיפות בינונית ובפוליאתילן בצפיפות גבוהה יש חוזק וקשיות גבוהים וחמידות נמוכה למים. הם משמשים בעיקר כתן כבלים. עם זאת, פוליאתילן יש את החיסרון של Z גדול, כלומר, זה קל לשרוף ויש לו עשן שחור חזק. לכן, היישום שלה הביא סכנות נסתרות רבות לסביבה.

פוליאתילן מוצלב הוא חומר בידוד תרמו-מרגיז מעולה שנוצר על ידי הוספת סוכן קישור צולב לפוליאתילן בצפיפות נמוכה. על בסיס בירושה תכונות מצוינות רבות של פוליאתילן, זה משפר את המאפיינים המכניים, עמידות מזג האוויר וטמפרטורת עבודה מותרת, ולכן זה הפך חומר בידוד טוב עבור כבל חשמל Z כרגע.

בשל סוכני קישור צולב שונים, נוצרים תהליכי קישור צולב שונים. נכון לעכשיו, ישנם שלושה סוגים של קישור כימי, הצלבת מים חמים והקרנה צולבת. קישור כימי משמש בעיקר לכבלי מתח בינוני וגבוה (כגון 10kV ומעלה); הצלבת מים חמים והקרנה משמשים בעיקר לכבלי מתח נמוך (1kV ומטה).

ביצועי הבידוד של XLPE קשורים קשר הדוק לטוהר שלה. בידוד כבלי מתח גבוה ומתח גבוה במיוחד מעל 35kV חייב לאמץ פוליאתילן מקושר אולטרה נקי, הדורש לא רק טוהר גבוה של חומרי גלם, אלא גם ניקיון גבוה של ציוד תהליך וסביבה מקושרים, ותהליך יציב ואמין.

יש לציין כי תכונות הבידוד של פוליאתילן ופוליאתילן מקושרים יש "מוזר", כלומר, הם מתאימים בידוד AC ולא בידוד DC, במיוחד מתח גבוה DC יפחית את חיי הבידוד שלהם. לכן, בידוד של כבלי DC מאמץ בעיקר בידוד גומי או בידוד נייר שמן. יתר על כן, פוליאתילן ובידוד פוליאתילן מקושר יש "פחד ממים", ואת התמוטטותם קשורה לעתים קרובות לקיומם של מים, כלומר, היווצרות של "ענפי מים" תחת מתח גבוה, וכתוצאה מכך נזק בידוד. לכן, כאשר פוליאתילן ופוליאתילן מקושרים משמשים כאידוד של כבלי מתח גבוה ומתח גבוה במיוחד, מים יימנעו בתהליך העיבוד, האחסון, ההובלה וההבלטה, ויהיו מבנים חוסמי מים מחוץ למגן בידוד הכבלים, כגון נדן מתכת.

בהשוואה לפוליאתילן, פוליוויניל כלוריד ובידוד נייר, יתרון אחד של בידוד פוליאתילן מקושר הוא שטמפרטורת העבודה עולה ב -20 מעלות צלזיוס, מה שמשפר את בטיחות הכבל ומפחית את עלות הכניסה של הכבל. לדוגמה, כאשר זרימת הקו זהה (כגון 300A), האזור החתך של מוליך נחושת של פוליאתילן או פוליוויניל כלוריד מבודד כבל (כגון YV או VV) צריך 120mm2, בעוד מוליך נחושת פולייתילן מבודד בקלטת מוליך נחושת לגברים צריך רק 70mm2. ניתן לראות עד כמה מדהים היתרונות של כבל מבודד XLPE הם.

PVC יש תכונות פיזיות ומכאניות טובות ומאפייני תהליך מצוינים. זהו לא רק הפלסטיק הנפוץ ביותר במאה ה -20, אלא גם חומר בידוד העיקרי וחומר נדן של חוטי מתח נמוך וכבלים. עם זאת, במאה ה -21, PVC יתכווץ בהדרגה או אפילו לדעוך בשוק הכבלים. יש שתי סיבות. מצד אחד, המודעות לבטיחות של אנשים השתפרה ומקווה להשתמש בחומרים נטולי הלוגן, כך נוצרו כל כך הרבה חומרים נטולי הלוגן. אין ספק כי זה יהפוך למועדף חדש של תעשיית הכבלים במאה ה -21 לכבוש את השוק. מצד שני, PVC יש חמש חולשות: ראשית, יש לו צפיפות גבוהה, על 1.5 פעמים מזה של XLPE, ועלות בידוד גבוהה; שנית, טמפרטורת העבודה נמוכה; שלישית, האובדן הדיאלקטרי גבוה, גבוה פי 100 מזה של פוליאתילן מקושר; רביעית, עמידות קרה גרועה (- שבירה ב 15 °C (5 °F); חמישית, גז רעיל (HCl) משתחרר במהלך הבעירה. המאפיינים המכניים, תכונות אלקטרותרמיות והתנגדות בידוד של PVC crosslinked שפותחו בשנים האחרונות שופרו מאוד. כמה כבלי קטע קטנים נכנסו לשוק על ידי תהליך הקרנה והם יושמו בחוטי ציוד, חוטי עופרת במתח גבוה, חוטי רכב וחיווט הבניין, אך לא ניתן לשנות את חסרונות ההלוגן שלהם.

פלואורופלסטיקה נמצאים בשימוש נרחב בחוטים וכבלים בגלל טמפרטורת העבודה הגבוהה שלהם, בינוני קטן, בידוד טוב, עמידות למזג אוויר, התנגדות חומצה ואלקלי, עמידות בשמן ופיגור בעירה.