Содержание материала

В последние годы для изоляции жил кабелей широко применяют пластмассы (полиэтилен и поливинилхлорид).
Полиэтилен по внешнему виду — твердый белый материал, но он может при введении в его состав красящих веществ окрашиваться и в другие цвета.
Поливинилхлоридный (менее точное название его полихлорвинил) пластикат представляет собой смесь поливинилхлоридной смолы с пластификаторами*, красителями и другими добавками. 

*Нелетучие органические растворители, которые после введения в материал придают ему пластичность.

В зависимости от состава и назначения поливинилхлоридные пластикаты делятся на изоляционные и шланговые.
Полиэтилен стоек к воздействию влаги, кислот (кроме концентрированной азотной кислоты), щелочей, растворов солей, но не стоек к воздействию минеральных масел, бензина, керосина и некоторых органических растворителей. Поливинилхлоридный пластикат — более химически стойкий материал.
Диэлектрические потери* в изоляционных материалах являются важной характеристикой, так как от их величины зависит нагрев изоляции под действием электрического поля. Значительный нагрев изоляции может привести к тепловому пробою. Эти потери пропорциональны квадрату напряжения, диэлектрической проницаемости и тангенсу угла диэлектрических потерь. Последние две величины зависят от свойств изоляционного материала. У полиэтилена они меньше и в меньшей мере зависят от температуры, чем у поливинилхлорида и бумажной изоляции. Поэтому диэлектрические потери при одном и том же напряжении в полиэтиленовой изоляции значительно меньше, чем в поливинилхлоридной и в пропитанной бумажной изоляции.
Важной характеристикой является также горючесть изоляции. Полиэтилен загорается и горит до полного сгорания. Поливинилхлорид, если поджечь его, загорается коптящим пламенем с запахом хлора, а затем потухает. Это объясняется тем, что сгорает пластификатор, а поливинилхлоридная смола, разлагаясь, выделяет газы, способствующие гашению пламени.

*Энергия, которая теряется (рассеивается) в изоляции кабеля при воздействии на него электрического поля.

Сопоставляя указанные характеристики полиэтилена и поливинилхлорида, можно сделать вывод, что полиэтилен обладает лучшими электроизоляционными свойствами, что особенно важно при высоком напряжении. Поливинилхлорид же обладает большей химической стойкостью и озоностойкостью и меньшей горючестью. По этим причинам у кабелей с пластмассовой изоляцией и оболочкой применяют для изоляции жил при напряжении до 10 кВ либо полиэтилен, либо поливинилхлорид, а при напряжениях 20 и 35 кВ только полиэтилен. Оболочка силовых и контрольных кабелей всегда должна быть из поливинилхлорида.
Резиновые изоляционные смеси, применяемые для изоляции кабелей, обладают некоторыми преимуществами. Они отличаются исключительной гибкостью и эластичностью, поэтому кабели для подвижных электроприемников (экскаваторы, шахтные клети и т. п.) изготовляют с резиновой изоляцией. Резиновая изоляция по сравнению с пластмассовой имеет повышенную стойкость к кратковременным перегревам, она содержит всего 30—40% дорогостоящих полимеров (каучуков), чем объясняется ее сравнительно низкая общая стоимость.
В настоящее время широкое распространение получила резиновая изоляция на основе натурального и бутадиен-стирольного каучуков. Недостатком этой резины является ее низкая стойкость к действию озона и короны. Поэтому кабели с такой изоляцией применяют только на напряжение 6—10 кВ. Кроме того, эта изоляция имеет недостаточную теплостойкость и влагостойкость и малую механическую прочность.

Весьма перспективной является осваиваемая в настоящее время резиновая изоляция на основе бутилкаучука. Она может быть применена для кабелей на напряжение до 35 кВ и работать длительное время при температуре 90° С.
Для кабелей, которые должны длительно выдерживать более высокие температуры, применяют изоляцию из кремний-органической резины или из полимера фторопласт-4 (политетрафторэтилен). Но эта изоляция очень дорогая и дефицитная, поэтому ее применяют лишь в тех случаях, когда температура окружающей среды, в которой проложены кабели, превышает 100° С.