Gemeenschappelijke kunststoffen voor draden en kabels

Polyethyleen is een kunststof met een brede toepassing en een groot verbruik op dit moment. Volgens de gegevens in de tabel is polyethyleen een goed elektrisch isolatiemateriaal met klein mesoverlies, hoge weerstand, hoge afbraakveldsterkte, goede weersbestendigheid en verwerkbaarheid. Vanwege de lage werktemperatuur wordt het echter voornamelijk gebruikt als isolatie van communicatiekabels. Polyethyleen met gemiddelde dichtheid en hoge dichtheid hebben een hoge sterkte en hardheid en een lage waterdoorlaatbaarheid. Ze worden meestal gebruikt als kabelmantel. Polyethyleen heeft echter het nadeel van grote Z, dat wil zeggen, het is gemakkelijk te verbranden en heeft sterke zwarte rook. Daarom heeft de toepassing ervan veel verborgen gevaren voor het milieu met zich meegebracht.

Crosslinked polyethyleen is een uitstekend thermohardend isolatiemateriaal gevormd door het toevoegen van crosslinking agent aan polyethyleen met lage dichtheid. Op basis van het erven van vele uitstekende eigenschappen van polyethyleen, verbetert het de mechanische eigenschappen, weersbestendigheid en toegestane werktemperatuur, dus het is momenteel een goed isolatiemateriaal geworden voor stroomkabel Z.

Door verschillende crosslinking agents ontstaan verschillende crosslinking processen. Op dit moment zijn er drie soorten chemische crosslinking, warm water crosslinking en bestraling crosslinking. Chemische crosslinking wordt voornamelijk gebruikt voor midden- en hoogspanningskabels (zoals 10kV en hoger); Warmwaterverneting en bestralingsverneting worden voornamelijk gebruikt voor laagspanningskabels (1 kV en lager).

De isolatieprestaties van XLPE hangen nauw samen met de zuiverheid ervan. De isolatie van hoogspannings- en ultrahoogspanningskabels boven 35 kV moet ultraschoon verknoopt polyethyleen aannemen, wat niet alleen een hoge zuiverheid van grondstoffen vereist, maar ook een hoge reinheid van verknoopte procesapparatuur en omgeving, en een stabiel en betrouwbaar proces.

Opgemerkt moet worden dat de isolatie-eigenschappen van polyethyleen en verknoopt polyethyleen een "eigenaardigheid" hebben, dat wil zeggen dat ze geschikt zijn voor AC-isolatie in plaats van DC-isolatie, vooral DC-hoogspanning zal hun isolatielevensduur verkorten. Daarom neemt de isolatie van DC-kabels meestal rubberisolatie of oliepapierisolatie aan. Bovendien hebben polyethyleen en verknoopte polyethyleenisolatie "angst voor water", en hun afbraak is vaak gerelateerd aan het bestaan van water, dat wil zeggen de vorming van "watertakken" onder hoge spanning, wat resulteert in isolatieschade. Wanneer polyethyleen en verknoopt polyethyleen worden gebruikt als isolatie van hoogspannings- en ultrahoogspanningskabels, moet water daarom worden vermeden tijdens het proces van verwerking, opslag, transport en isolatie-extrusie, en moeten er waterblokkerende structuren buiten het kabelisolatieschild zijn, zoals een metalen mantel.

In vergelijking met polyethyleen, polyvinylchloride en papierisolatie is een Z groot voordeel van verknoopte polyethyleenisolatie dat de werktemperatuur met 20 °C wordt verhoogd, wat de veiligheid van de kabel verbetert en de inputkosten van de kabel verlaagt. Wanneer de lijnstroom bijvoorbeeld hetzelfde is (zoals 300A), heeft het dwarsdoorsnedegebied van koperen geleider van polyethyleen of polyvinylchloride geïsoleerde kabel (zoals YV of VV) 120 mm2 nodig, terwijl de verknoopte polyethyleen geïsoleerde tape koperen geleider voor mannenbasketbal slechts 70 mm2 nodig heeft. Hoe opmerkelijk de voordelen van XLPE geïsoleerde kabel zijn.

PVC heeft goede fysische en mechanische eigenschappen en uitstekende proceseigenschappen. Het is niet alleen het meest gebruikte plastic in de 20e eeuw, maar ook het belangrijkste isolatiemateriaal en mantelmateriaal van laagspanningsdraden en kabels. In de 21e eeuw zal PVC echter geleidelijk krimpen of zelfs vervagen op de kabelmarkt. Daar zijn twee redenen voor. Aan de ene kant is het veiligheidsbewustzijn van mensen verbeterd en hopen ze halogeenvrije materialen te gebruiken, waardoor er zoveel halogeenvrije materialen zijn ontstaan. Het lijdt geen twijfel dat het in de 21e eeuw een nieuwe favoriet van de kabelindustrie zal worden en de markt zal bezetten. Aan de andere kant heeft PVC vijf zwakke punten: ten eerste heeft het een hoge dichtheid, ongeveer 1,5 keer die van XLPE, en hoge isolatiekosten; Ten tweede is de werktemperatuur laag; Ten derde is het diëlektrische verlies hoog, meer dan 100 keer hoger dan dat van verknoopt polyethyleen; Ten vierde, slechte koudebestendigheid (- broos bij 15 °C); Ten vijfde komt bij de verbranding giftig gas (HCl) vrij. De mechanische eigenschappen, elektrothermische eigenschappen en isolatieweerstand van crosslinked PVC die de afgelopen jaren zijn ontwikkeld, zijn sterk verbeterd. Sommige kabels met kleine secties zijn op de markt gekomen door een bestralingsproces en zijn toegepast in apparatuurdraden, hoogspanningskabels, autodraden en bedrading van gebouwen, maar hun halogeentekortkomingen kunnen niet worden gewijzigd.

Fluorplastics worden veel gebruikt in draden en kabels vanwege hun hoge werktemperatuur, kleine medium, goede isolatie, weersbestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid, oliebestendigheid en vlamvertraging.