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ケーブルの絶縁。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ケーブルの絶縁 ケーブルが設計された電圧で電気的破壊の可能性を排除する絶縁耐力を備えている必要があります。 紙、プラスチック、ゴムの絶縁体は、ケーブル コアを相互に、また外側の金属シースから絶縁するために使用されます。 紙含浸断熱材 ケーブルコアは電気特性が良く、寿命が長く、許容温度が比較的高く、コストが低いため、最も広く使用されています。 欠点には吸湿性があり、慎重な製造とシースとケーブル スリーブの完全な気密性が必要になります。 硫酸セルロース グレード KMP-120 をベースにした多層強化ケーブル紙から、最大 35 kV の電圧の電力ケーブル用の絶縁が行われます。 K-080、K-120、K-170 グレードの 120 層紙、または KM-140、KM-170、KM-80 の多層紙から断熱材を製造することが可能です。 紙の厚さはそれぞれ120、140、170、XNUMXミクロンです。 コアは紙の未含浸テープで包まれています。 最も一般的な巻線にはギャップがあり、これにより、紙絶縁体を損傷する危険なしにケーブルを一定の範囲内で曲げることができます。 絶縁体の電気的特性の劣化を避けるために、上（垂直）に位置する隣接するテープの巻き間のギャップが一致しないようにする必要があります。 多数のテープを貼り付ける場合、ギャップの一致を避けることはできないため、一致の数は正規化されます。 6 kV ケーブルでは、紙テープとコア-コア絶縁体またはコア-シース (スクリーン) の一致は 10 回まで、35 kV ケーブルでは XNUMX 回まで、XNUMX kV ケーブルでは XNUMX 回まで許可されます。 紙絶縁体は、折り目やしわのないようにしっかりと貼り付ける必要があります。折り目やしわが存在すると、ケーブルの信頼性を低下させる空隙や空気の混入が形成されます。 電力ケーブルの絶縁層の厚さは GOST によって標準化されており、定格電圧とケーブル コアの断面積によって異なります。 電圧 6 kV と 10 kV のケーブルのベルト絶縁体の耐電圧を高めるために、電圧 20 kV と 35 kV のケーブルのコアと絶縁体に導電性紙のスクリーンが適用されます。 多芯ケーブルでは、芯の上部絶縁テープにデジタル表示または独特の色が付けられています。 デジタル指定では、番号 1 が最初のコアの上部テープ、2 番目 - 3、4 番目 - 1、2 番目 - 3 に適用されます。独特の色で、番号 4 は白または黄色、番号 XNUMX - に対応します。青または緑、番号 XNUMX - 赤または深紅、番号 XNUMX - 茶色または黒の色。 多芯ケーブルの絶縁芯線は撚り合わされ、芯線間の隙間を絶縁材で埋めて円形に仕上げます。 ツイスト絶縁コアに、一定の厚みの紙テープでベルト絶縁を施します。 ケーブルの紙絶縁体は最初に乾燥され、次にオイル - ロジン組成物が含浸されます。MP-1 は電圧 1 ～ 10 kV のケーブル用、MP-2 は 20 ～ 35 kV です。 含浸により紙絶縁体の電気的強度が向上します。 プラスチック断熱材 電源ケーブルに使用されます。 ポリエチレンまたはポリ塩化ビニル（PVC）で作られています。 ポリエチレンは、広い温度範囲で優れた機械的特性、酸、アルカリ、湿気に対する耐性、および高い電気絶縁特性を備えています。 ポリエチレンはその製法により低密度ポリエチレンと高密度ポリエチレンに区別されます。 高密度ポリエチレンは、低密度ポリエチレンに比べて融点が高く、機械的強度が高くなります。 低密度ポリエチレンは約 105℃、高密度ポリエチレンは 140℃で軟化します。 有機過酸化物をポリエチレンに導入し、その後加硫することにより、ポリエチレンの融点と亀裂に対する耐性が大幅に向上します。 ポリエチレンを加硫すると、150℃でわずかに変形します。 自己消火性ポリエチレンを得るために、特別な添加剤が導入されます。 ポリエチレン絶縁を備えたケーブルの導電性スクリーンの場合、ポリイソブチレン、アセチレンブラック、ステアリン酸がポリエチレンに添加されます。 重合の固体生成物であるポリ塩化ビニルは、燃焼を広げません。 PVC の弾性と耐霜性を高めるために、可塑剤が添加されます。カオリン、タルク、炭酸カルシウム、着色添加剤が導入され、着色 PVC が得られます。 PVCは温度や日射などの影響で可塑剤が揮発し老化します（弾力性や耐寒性が低下します）。 ゴム絶縁 ゴム（天然または合成）、充填剤、軟化剤、加硫促進剤、酸化防止剤、染料などの混合物で構成されています。ゴム RTI-1 は 35% ゴムを含み、ケーブルの絶縁に使用されます。 ゴム絶縁体の利点は、柔軟性とほぼ完全な非吸湿性です。 欠点 - 他のタイプの絶縁体と比較してコストが高く、コアの動作温度が低い (65 °C) ため、ケーブルの負荷容量が減少します。 時間の経過とともに、絶縁ゴムは弾性が大幅に低下し、他の物理的および機械的特性が変化します。 ゴム絶縁体の老化はさまざまな要因の影響を受けて発生しますが、主にゴムに含まれるゴムの酸化劣化（破壊）によって起こります。 光、湿気、さまざまな化学物質への暴露からコア絶縁を保護し、機械的損傷から保護するために、ケーブルにはシースが付いています。 気密性、耐湿性、柔軟性、耐熱性の点でケーブル シースの製造に最適な材料は、鉛とアルミニウムの金属です。 非吸収性（プラスチックまたはゴム）絶縁体を備えたケーブルは金属シースを必要としないため、通常はプラスチックまたはゴムのシースで作られます。 シースの厚さは正規化されており、シースの材質、ケーブルの直径、動作条件によって異なります。 鉛鞘 鉛グレード C-3 (純度 99,95% 以上) から作られています。 鉛は非常に重い金属の 11340 つです (密度 327,4 kg/mXNUMX)。 融点 - XNUMX℃。 鉛は機械的強度が低く、流動性が高いため、裸の鉛シース内にケーブルを垂直に敷設する場合は、このことを考慮する必要があります。 温度が上昇すると、鉛の流動性が増加します。 鉛の標準電気化学電位は -0,13 V であるため、化学的活性が低く、耐食性が高くなります。 鉛シースの欠点は、特に高温での振動負荷に対する耐性が低いことです。 鉛にアンチモン添加剤を導入することで、耐振動性と機械的強度の向上が実現します。 保護カバーのないケーブルの鉛シースは、SSuM、SSuMT グレードの鉛アンチモン合金で作られています。 鉛シースには、厚さの最小公差を超えるような跡、傷、へこみがあってはなりません。 アルミシェル 純度5%以上のA-99,97アルミニウムから押出成形して作られています。 アルミニウム密度 - 2700 kg/m、引張強さ - 39,3-49,1 MPa。 アルミニウムシースは鉛シースに比べて2～2,5倍の強度と4倍の軽さを持ち、振動負荷に対する耐性が向上し、高いシールド性を持っています。 アルミニウム シースの欠点は、ケーブルに適用する際の技術的困難性と、電気化学的腐食に対する耐性が低いことです。これは、アルミニウムの高い標準負電位 (-1,67 V) によって説明されます。 腐食は、アルミニウムが接触する媒体からの水素イオンの置換と、イオンの形でのアルミニウム自体の溶液への移行に帰着します。 したがって、アルミニウム シースを備えたケーブルは、湿気がシースに侵入しないようにする特に耐腐朽性のカバーで保護されています。 プラスチックシェル ホースは PVC コンパウンドまたはポリエチレンでできています。 プラスチックシースは軽さ、柔軟性、耐振動性を兼ね備えていますが、水蒸気が徐々にプラスチック内に拡散し、ケーブルの絶縁抵抗の低下につながります。 そのため、ポリエチレンやPVCなどの非吸湿性絶縁体を使用したケーブルに使用されます。 ホースコンパウンドは、可塑剤と安定剤の選択によって絶縁コンパウンドとは異なり、光老化に対する耐性が向上します。 ケーブルのシースにはPVCコンパウンドグレード0～40を使用しています。 PVC 化合物で作られたケーブル シースは、許容温度を下回ると硬くなり、衝撃により破損する可能性があります。 PVC コンパウンドの優れた機械的強度により、保護カバーなしでシース ケーブルを広く使用することができます。 燃焼が広がらず、湿気や油に強く、電気的腐食や化学的腐食にも耐性があります。 このようなシースのケーブルは製造が容易で、取り付けも簡単です。 ケーブルのポリエチレン シースは、高い物理的および化学的特性、低い透湿性、および電気的および化学的腐食に対する耐性を特徴としています。 ゴムシェル 難燃性の耐油ゴムRSHN-2製です。 ゴム製シェルは、引張、衝撃、ねじり荷重に対する耐性が優れています。 ゴムの充填剤としてカーボン ブラック (すす) が使用されており、太陽放射の作用からゴムを保護します。 保護カバー クッション、外装、外側カバーで構成され、ケーブルを機械的損傷や腐食から保護するように設計されています。 保護カバーのないケーブル ブランドの名称には文字「G」が追加されます。 ケーブルパッド 繊維材料とビチューメン組成物またはシース上のビチューメンの同心円状の層で、ケーブルのシースをテープや装甲のワイヤーによる損傷から保護し、腐食から保護することを目的としていますが、指定はありません。 腐食や迷走電流に対する保護を提供する 2 つのプラスチック テープで追加の巻線を備えた強化ピローには、文字「l」のマークが付いています。 耐食性を向上させるために、枕は XNUMX 層のプラスチック テープで作られており、数字と文字「XNUMX l」がマークされています。 クッションの耐食性と耐湿性を高めるために、押出成形されたポリエチレンまたは PVC コンパウンドの層が PVC コンパウンドテープ (およびその他の同等の素材) の上に適用されます。 マーキングでは、このタイプの枕は「p」（ポリエチレン）および「v」（PVC プラスチック化合物）の文字で示されます。 枕なしの保護カバーには「b」のマークが付いています。 枕の最小厚さはデザイン、ケーブル直径によって異なりますが、1,5 ～ 3,4 mm です。 装甲 ケーブルを機械的損傷から保護するのに役立ちます。 動作中に張力がかからないケーブルには、厚さ 0,3 ～ 0,8 mm (シースに沿ったケーブルの直径に応じて) の 1,5 枚のスチール テープで構成されたテープ アーマーが使用されます。テープは下部テープの巻き間の隙間を覆います。 張力がかかるケーブルには、亜鉛メッキ鋼板の平線または丸線で作られた外装が使用されます。 亜鉛メッキ鋼平線で作られた装甲の厚さは1,7〜4 mm、丸線の直径は6〜XNUMX mmです。 アウターカバー、これには瀝青組成物または瀝青の層、含浸糸、およびケーブルのコイルの固着を保護するコーティングが含まれており、マーキングには指定がありません。 ケーブルのマーキングに不燃要素が含まれているカバーには、文字「H」が付いています。 押し出されたポリエチレン保護ホースの場合、カバーは「Shp」と指定され、PVC ホースの場合 - 「Shv」と指定されます。 外側カバーの最小厚さはケーブルの直径によって異なりますが、1,9 ～ 3 mm です。 著者: バニコフ E.A.
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