Правильная эксплуатация электроустановки обеспечивает безопасность самих пользователей. Для полноценной работоспособности установки проводники должны быть изолированы друг от друга. Это обеспечивается соответствующими изоляционными покрытиями, нанесенными как на жилы, так и на весь электрический кабель. Их долговечность имеет решающее значение для здоровья и жизни пользователей установки.
Основными функциями изоляции электрического кабеля являются защита пользователей от поражения электрическим током, а также обеспечение безаварийной работы электроустановки. Отделяя фазные провода от нейтральных, обеспечивается правильный ток.
Толщина и тип материала, из которого изготовлена изоляция, также влияют на электрические свойства кабелей, такие как номинальное напряжение и рабочая температура. Изоляция кабеля подвергается различного рода повреждениям, что может привести к потере ее непрерывности и, как следствие, к электрическому короткому замыканию.
При отсутствии соответствующей защиты ток короткого замыкания большой величины может быть опасен для здоровья и жизни человека, привести к разрушению установок и оборудования или даже пожару. Поскольку кабели работают в различных условиях и подвергаются воздействию различных факторов, в настоящее время существуют десятки изоляционных материалов, различающихся по своим свойствам.
Защита кабеля — от волокна к ПВХ
Лучшим изоляционным материалом является ПВХ. Хотя в это трудно поверить, но первая изоляция электрических кабелей, использованная в начале 19 века, была изготовлена из текстильных материалов. Лишь позже появилась резиновая изоляция, а затем и пластиковая.
В настоящее время наиболее популярным материалом для производства различных покрытий электрических кабелей, как индивидуальной изоляции отдельных жил, так и общих покрытий, защищающих весь многожильный кабель, является кабельный ПВХ, маркируемый буквой Y.
Его производят в процессе пластификации (размягчения) поливинилхлорида, который таким образом становится более прочным к изгибу, разрушению или растрескиванию.
Также стоит отметить, что ПВХ отличается высокой химической стабильностью и нечувствителен к большинству растворителей.
Чтобы повысить устойчивость покрытия к кислороду, теплу, видимому свету и ультрафиолету, опытные производители также используют ряд добавок, таких как антиоксиданты и стабилизаторы.
Хорошие изоляционные материалы из этого материала также обогащены модификаторами ударопрочности, которые существенно снижают риск повреждений.
Наконец, изоляция из ПВХ устойчива к распространению огня. Все это делает кабельный ПВХ практически идеальным материалом для производства электроизоляции. Однако при пожаре он выделяет токсичный густой дым, что может еще больше снизить видимость при эвакуации. Поэтому в крупных общественных объектах и местах, подверженных взрыву или пожару, обычно применяют другие виды изоляции.
Кабель для специальных задач
Электрические кабели могут быть важным элементом защиты жизни и имущества людей во время пожара. Эти функции выполняют безгалогенные кабели, которые в зависимости от состава могут выпускаться негорючими или огнестойкими. Вместо поливинилхлорида для их производства используются безгалогенные пластики, преимущественно полиэтилен, модифицированный соответствующим образом.
В отличие от традиционных, эти материалы не содержат соединений хлора, фтора, йода и брома, которые при выбросе во время пожара образуют ядовитые и едкие газы. Благодаря этому безгалогеновые кабели при горении не выделяют агрессивные газы.
Среди этих видов материалов лучшими изоляционными, тепловыми и электрическими свойствами обладает сшитый полиэтилен, маркируемый буквами XLPE. В процессе сшивки создаются поперечные связи между молекулярными цепями, что улучшает ряд свойств материала, при этом необходимый уровень сшивки составляет от 65 до 89%.
Сшитый полиэтилен очень устойчив к механическим повреждениям. Кабели с таким типом изоляции не меняют своего объема под воздействием температуры и характеризуются широким диапазоном рабочих температур – от -20 до даже 90 С. Помимо зданий, где находятся большие группы людей и устройств, использование безгалогенных кабелей рекомендуется также в установках питания систем сигнализации, противопожарной защиты и аварийного освещения.