Понимание материалов, из которых изготавливаются кабели.

Кабель — это гораздо больше, чем просто провод. Это сложная многослойная конструкция, разработанная для безопасной и надежной передачи электричества на большие расстояния в условиях различных воздействий окружающей среды и механических нагрузок. Конкретное сочетание материалов, используемых при его изготовлении, определяет его номинальное напряжение, пропускную способность по току, гибкость, долговечность и область применения. В этой статье рассматриваются основные материальные компоненты, из которых состоят современные электрические кабели.

Проводящий сердечник: медь против алюминия

В основе каждого кабеля лежит проводник, отвечающий за передачу электрического тока.

• Медь: Золотой стандарт проводимости. Он обладает превосходной электрической и тепловой проводимостью, хорошей пластичностью (гибкостью) и высокой прочностью на разрыв. Благодаря своей исключительной эффективности он является предпочтительным выбором для большинства видов электропроводки в зданиях, промышленных силовых и информационных кабелей, несмотря на более высокую стоимость и вес.

• Алюминий: Легкая и экономичная альтернатива. Хотя проводимость меди при том же поперечном сечении составляет всего около 61% от проводимости меди, весит она примерно в три раза меньше. Широко используется в линиях электропередачи (воздушных и подземных) и крупных питающих кабелях, где ее преимущества по весу и стоимости перевешивают необходимость в большем диаметре для достижения аналогичной пропускной способности по току. Особое внимание следует уделить концевым соединениям, чтобы предотвратить окисление и гальваническую коррозию.

Основной барьер: изоляционные материалы.

Изоляция, окружающая проводник, является основным защитным слоем, предотвращающим утечку тока и короткие замыкания.

• ПВХ (поливинилхлорид): Универсальный, экономичный и огнестойкий (при правильном составе) изолятор общего назначения. Часто используется в строительных проводах, шнурах электроприборов и низковольтных контрольных кабелях. При очень высоких температурах может быть менее стабилен.

• Сшитый полиэтилен (СХПЭ): Основной материал для распределения электроэнергии среднего и высокого напряжения. Процесс сшивания создает трехмерную полимерную сетку, что обеспечивает СХПЭ превосходную термическую стабильность (до 90 °C), отличную диэлектрическую прочность и устойчивость к растрескиванию под воздействием окружающей среды по сравнению со стандартным полиэтиленом.

• ЭПР (этиленпропиленовый каучук): Известен своей гибкостью, превосходной термо- и влагостойкостью, а также хорошими характеристиками при многократном изгибе. Часто используется в кабелях для горнодобывающей промышленности, портативных силовых кабелях, а также в качестве альтернативы сшитому полиэтилену (СХПЭ) в некоторых областях применения среднего напряжения.

• МИО (минеральная изоляция): Специальный кабель, в котором в качестве изоляции используется спрессованный порошок оксида магния внутри бесшовной медной оболочки. Он негорюч, выдерживает экстремальные температуры (до 1000°C) и отличается высокой прочностью, используется в критически важных цепях пожарной сигнализации, аварийного освещения и в зонах с высокой температурой.

Контроль помех: экранирование и защита.

Не все кабели имеют экранирование, но для многих применений оно имеет решающее значение.

• Функция: Для сдерживания электромагнитных полей внутри кабеля (предотвращение помех для других устройств) и/или для защиты сигнала от внешних электромагнитных помех (ЭМП).

• Материалы: Чаще всего используется оплетка или спиральная обмотка из оголенных или луженых медных проводов, либо тонкий фольгированный ламинат (алюминий-полиэфир). Выбор зависит от требуемой гибкости и процента покрытия.

Внешняя броня: оболочка и обшивка

Оболочка кабеля — это первая линия защиты от физических и химических воздействий окружающей среды.

• ПВХ: Опять же, распространенный выбор для механической защиты общего назначения, обеспечивающий хорошую долговечность, влагостойкость и огнестойкость.

• Полиуретан (ЧИСТЫЙ): Чрезвычайно устойчив к истиранию, маслам, химическим веществам и многократным изгибам. Идеально подходит для кабелей робототехники, кабельных цепей и агрессивных промышленных сред.

• Термопластичные эластомеры (ТПЭ/ТПР): обеспечивают превосходную гибкость, устойчивость к низким температурам, ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям, часто используются для наружного и портативного оборудования.

• ЛСЖХ (низкодымный, безгалогенный): критически важный материал для обеспечения безопасности. В случае пожара оболочки из ЛСЖХ выделяют очень мало токсичного дыма и коррозионных газов, что делает их обязательными для использования в общественных местах, таких как аэропорты, метро и высотные здания.

Выходя за рамки основ: специализированные конструкции

Для конкретных применений требуются специальные материалы.

• Прямое захоронение: Кабели могут иметь металлическую броню (оцинкованная стальная проволока) или водонепроницаемую ленту/гель для предотвращения проникновения влаги по всей длине.

• Выживание при пожаре: В кабелях под оболочкой могут использоваться ленты на основе слюды для поддержания целостности цепи во время пожара, что обеспечивает бесперебойную работу аварийных систем.

• Перспективные материалы: Исследования включают в себя высокотемпературные сверхпроводники для передачи данных без потерь и передовые нанокомпозиты для изоляции с самовосстанавливающимися свойствами или повышенной теплопроводностью.

Система, разработанная с учетом любых потребностей.

Конструкция кабеля — это продуманное и многослойное решение, основанное на материаловедении. От высокопроводящего металлического сердечника до защитной полимерной оболочки каждый слой выбирается и проектируется с учетом точных электрических, механических и экологических требований. Понимание этих фундаментальных материалов — их сильных сторон, компромиссов и идеальных областей применения — является ключом к выбору правильного кабеля для конкретной задачи, обеспечивая безопасность, надежность и эффективность во всем, от электроснабжения наших домов до соединения нашего цифрового мира.

Ассортимент конкурентоспособной продукции Жуйян Группа включает в себя:

• Низковольтный и высоковольтный силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена (СХПЭ).

• Силовой кабель в ПВХ-изоляции

• Кабель с низким дымовыделением и низким содержанием галогенов, огнестойкий.

• Огнестойкий кабель

• Кабель из алюминиевого сплава

• Гибкий кабель кабель

• Воздушный кабель

• контрольный кабель

• Силиконовый резиновый кабель