Srovnání izolačních materiálů kabelů: PVC, PE a XLPE

Při výrobě kabelů má výběr izolačních materiálů přímý vliv na výkon produktu, jeho životnost a provozní bezpečnost. V současnosti se izolační materiály používané při výrobě kabelů dělí zhruba do tří kategorií: PE, PVC a XLPE. Následující text popisuje rozdíly mezi izolačními materiály PE, PVC a XLPE používanými v kabelech.

Klasifikace kabelových izolačních materiálů a podrobné vysvětlení jejich vlastností

1. Polyvinylchlorid (PVC)

PVC je polymer vytvořený volnou polymerací vinylchloridových monomerů za specifických podmínek. Má vlastnosti stability, odolnosti proti kyselinám, alkáliím, korozi a odolnosti proti stárnutí a je široce používán ve stavebních materiálech, zboží denní potřeby, potrubí a potrubí, drátů a kabelů, těsnicích materiálů atd.

Dělí se na měkké a tvrdé: měkké ty se používají hlavně k výrobě obalových materiálů, zemědělských fólií atd. a jsou široce používány při výrobě izolačních vrstev drátů a kabelů, jako jsou: běžné silové kabely izolované polyvinylchloridem. Pro výrobu trubek a desek atd. Největší vlastností polyvinylchloridového materiálu je nehořlavost, takže je široce používán v oblasti protipožární ochrany a je jedním z nejčastěji používaných izolačních materiálů pro retardéry hoření a požáru odolný drát a kabel.

PVC izolace je známá pro svou dobrou mechanickou pevnost, snadné zpracování a vynikající odolnost vůči kyselinám a zásadám. Začleněním přísad zpomalujících hoření do svého složení může PVC izolace dosáhnout účinných zpomalujících hoření, díky čemuž je vhodná pro univerzální dráty a kabely. V závislosti na tvrdosti se flexibilní PVC používá hlavně pro izolační vrstvy, zatímco tuhé PVC se běžně používá jako plášť kabelů.

Dlouhodobě přípustná provozní teplota (teplota vodiče) kabelů s PVC izolací je obvykle 70 °C a PVC může při vystavení ohni vytvářet relativně hustý kouř. PVC má nízkou pracovní teplotu, krátkou životnost tepelného stárnutí, malou přenosovou kapacitu, nízkou přetížitelnost a velké poškození kouře a kyselých plynů při požáru. Je to univerzální produkt v průmyslu drátů a kabelů s dobrými fyzikálními a mechanickými vlastnostmi, dobrým zpracovatelským výkonem a nízkou cenou a prodejní cenou. Obsahuje však halogen a v největším množství se používá plášť.

Čtěte také: Montáž plastových palubek

2. Polyethylen (PE)

PE je termoplastická pryskyřice získaná polymerací ethylenu. Je netoxický a zdravotně nezávadný, má vynikající odolnost vůči nízkým teplotám a je odolný vůči erozi většiny kyselin a zásad a má vynikající elektrické izolační vlastnosti. Současně, protože polyethylen má vlastnosti nepolarity, má vlastnosti nízké ztráty a vysoké elektrické pevnosti, takže se obecně používá jako izolační materiál pro vysokonapěťové dráty a kabely.

PE izolace se vyznačuje vynikajícími elektrickými vlastnostmi, včetně nízké dielektrické konstanty, nízkých dielektrických ztrát a vysokého objemového odporu, díky čemuž je obzvláště vhodná pro přenos vysokofrekvenčních signálů. Kromě toho PE vykazuje vynikající nízkoteplotní vlastnosti a chemickou stabilitu. Kabely s PE izolací se široce používají v datových komunikačních kabelech, koaxiálních kabelech a silových kabelech nízkého až středního napětí. Dlouhodobě přípustná provozní teplota (teplota vodiče) PE izolace je obecně 70 °C.

PE má vynikající elektrické vlastnosti. Je běžně používané v izolaci vodičů nebo kabelů, izolační materiál datových vodičů, nízká dielektrická konstanta, vhodný pro datové vodiče, komunikační vodiče, různé izolace vodičů periferních počítačů.

3. Zesítěný polyethylen (XLPE)

XLPE je zesítěný polyethylen, což je pokročilá forma polyethylenového materiálu po transformaci. Zesítěný polyethylen (XLPE) je důležitá technologie pro zlepšení výkonu PE. Po vylepšení se výrazně zlepšily jeho fyzikální a chemické vlastnosti ve srovnání s PE materiály a zároveň se výrazně zlepšila jeho tepelná odolnost. Zesílená modifikovaná PE může výrazně zlepšit svůj výkon, a to nejen výrazně zlepšit mechanické vlastnosti PE, odolnost vůči odolnosti proti praskání za okolního prostředí, chemickou odolnost proti korozi, odolnost proti tečení a elektrickým vlastnostem a další komplexní výkonnost se zřetelně zlepší a tepelně odolná teplota PE se může zvýšit z 70 ° C na 90 ° C, což značně rozšiřuje aplikační rozsah PE. V současnosti je zesítěný polyetylén (XLPE) široce používán v potrubí, filmech, kabelových materiálech a pěnových produktech.

Izolace XLPE je termosetový materiál vyrobený chemickým nebo fyzikálním zesíťováním lineární molekulární struktury PE do trojrozměrné sítě. Tento proces zesíťování vede k významnému zlepšení vlastností materiálu. Izolace z XLPE nabízí:

Čtěte také: Fasádní obklady z dřevoplastu: Kompletní průvodce

  • Dlouhodobě přípustná provozní teplota zvýšena na 90 °C
  • Odolnost proti zkratu až 250 °C
  • Zvýšená mechanická pevnost a zlepšená odolnost proti praskání v důsledku vlivů vlivu prostředí

Zároveň si XLPE zachovává vynikající elektrické vlastnosti PE. Díky tomu se XLPE stal preferovaným izolačním materiálem pro středněnapěťové a vysokonapěťové silové kabely, nové energetické kabely a průmyslové aplikace s náročnými provozními podmínkami.

XLPE izolované vodiče a kabely mají vynikající mechanické, vodotěsné a radiační vlastnosti, takže jsou široce používány. Jako jsou: elektrické vnitřní propojovací vodiče, motorové vodiče, světelné vodiče, vodiče pro řízení nízkonapěťových signálů v automobilech, lokomotivní vodiče, vodiče a kabely metra, kabely na ochranu životního prostředí v hornictví, námořní kabely, kabely pro pokládku jaderné energie, vysokonapěťová vedení TV, X-RAY pálí vysokonapěťová vedení a průmysl drátů a kabelů pro přenos energie.

Elektrické vlastnosti XLPE jsou téměř tak dobré jako PE a dlouhodobá pracovní teplota je relativně vyšší než PE, mechanické vlastnosti jsou lepší než PE a odolnost proti stárnutí je lepší. Nové produkty šetrné k životnímu prostředí s vysokou teplotní odolností a odolností vůči životnímu prostředí, termosetové plasty. Běžně se používá v elektronických vodičích a místech s vysokými požadavky na odolnost vůči okolnímu prostředí.

Srovnání XLPE a PVC kabelů

Hlavní rozdíl mezi XLPE kabelem a PVC kabelem spočívá v jejich molekulární struktuře a vlastnostech. XLPE kabely jsou vyráběny molekulární vulkanizací nebo procesem síťování, který způsobuje změny ve struktuře materiálů, ze kterých je XLPE drát vyroben. Tato změna molekulární struktury dává XLPE kabelům vynikající vlastnosti elektrické vodivosti.

Molekulární struktura

  • PVC: Molekulární struktura PVC kabelového izolačního materiálu je lineární.
  • XLPE: Molekulární struktura XLPE kabelového izolačního materiálu je transformována na síťovinu prostřednictvím zesíťování.

Tepelná odolnost

V důsledku změn v molekulární struktuře izolačních materiálů se teplota tepelné odolnosti kabelu XLPE zvýšila ze 70 stupňů na 90 stupňů a může dokonce odolat vysokým teplotám až 170-250 stupňů pro okamžité zkraty. XLPE napájecí kabely obvykle vydrží teploty až 260 °C ve srovnání s PVC kabely, které vydrží maximální teplotu 160 °C. Proto, pokud jde o projekty přenosu vysokého výkonu, XLPE izolované kabely se stávají vhodnějším produktem ve srovnání s ekvivalentními PVC kabely. Zkratová proudová zatížitelnost zesíťovaného polyethylenu je mnohem větší pro dráty a kabely stejné tloušťky.

Čtěte také: Kompletní průvodce požární odolností OSB desek

Oblasti použití

Kabel XLPE je vhodný pro speciální oblasti, jako je vysoké napětí a vysoký proud, jako jsou energetické systémy a jaderné elektrárny, díky své vynikající tepelné odolnosti a mechanickým vlastnostem. XLPE izolovaný drát a kabel má nesrovnatelné výhody oproti PE izolovanému drátu a kabelu: nízká hmotnost, dobrá tepelná odolnost, odolnost proti korozi, relativně velký izolační odpor atd.

Výkon a životnost

XLPE napájecí kabely mají mnohem delší životnost ve srovnání s PVC kabely. To je způsobeno především zesílenými vlastnostmi produkovanými procesem zesíťovaného polyethylenu. XLPE měřiče přebírají některé vlastnosti z výrobního procesu, díky nimž jsou vhodné pro aplikace s vyšším jmenovitým proudem. Kromě toho, kabel XLPE označuje kabely, které mají lepší pevnost v tahu, odolnost proti nárazu a prodloužení než kabely z PVC. Pro srovnání, na základě ekvivalentních specifikací napájecích kabelů s izolací PVC a XLPE, pokud v aplikaci dojde ke zkratu, vodič XLPE je schopen situaci zvládnout lépe než kabel PVC. A konečně, použití XLPE kabelu znamená, že aplikace je odolnější vůči vlhkosti než použití PVC kabelu.

Když se vysvětlují náklady a životnost neodborníkům, často se používají jednoduché analogie. PVC je jako ekonomické auto - levné na pořízení, snadné na údržbu a dobré na krátké jízdy. Ale pokud ho řídíte tvrdě v náročných podmínkách, opotřebuje se rychleji. Jeho životnost je kratší, což znamená častější výměny. XLPE je jako kamion na dlouhé vzdálenosti. Stojí více dopředu, ale je postaven na výdrž. Zvládne těžké náklady, vysoké teplo a dlouhé cesty.

Tabulka níže shrnuje klíčové vlastnosti těchto izolačních materiálů:

Vlastnost PVC (Polyvinylchlorid) PE (Polyethylen) XLPE (Zesítěný Polyethylen)
Molekulární struktura Lineární Lineární Zesíťovaná (síťová)
Maximální provozní teplota 70 °C (někdy až 90 °C) 70 °C 90 °C (někdy až 110 °C)
Teplota při zkratu Max. 160 °C N/A Až 250 °C (krátkodobě)
Odolnost proti ohni Dobrá (nehořlavý), uvolňuje kyselé plyny Hořlavý Vylepšená
Mechanická odolnost Dobrá Dobrá Vynikající (zvýšená pevnost v tahu, odolnost proti nárazu)
Chemická odolnost Dobrá (kyseliny, alkálie) Vynikající (většina kyselin a zásad) Vylepšená
Odolnost proti vlhkosti Dobrá Vynikající Vynikající
Elektrické vlastnosti Dobré Vynikající (nízké dielektrické ztráty) Vynikající (téměř jako PE, vysoká elektrická pevnost)
Životnost Kratší Standardní Delší
Typické aplikace Nízkonapěťové, všeobecné, protipožární Datové kabely, koaxiální kabely, VN kabely VN a VVN kabely, náročné průmyslové aplikace, jaderné elektrárny
Náklady Nízké Střední Vyšší

Rozdíl mezi XLPO a XLPE

XLPO (zesíťovaný polyolefin): EVA, nízkokouřový bezhalogenový, radiačně zesíťovaný nebo zesíťovaný olefinový polymer na bázi vulkanizované pryže. Získává se oddělenou polymerací nebo kopolymerací ethylenu, propylenu, 1-butenu, 1-pentenu, 1-hexenu, 1-oktenu, 4-methyl-1-pentenu a dalších alfa-olefinů a určitých cyklických olefinů. Jedná se o obecný termín pro třídu termoplastických pryskyřic.

XLPE (zesíťovaný polyethylen): XLPE, síťovaný polyethylen, silanem síťovaný nebo chemicky síťovaný, je termoplastická pryskyřice vyrobená z ethylenu polymerací.

tags: #hffr #pvc #xlpe #plast #kabelu #srovnání

Oblíbené příspěvky: