книги / Материалы кабельного производства

Основные требования к асбестовой ровнице сводятся к следую­ щему: отсутствие металлических (главным образом, частиц железа) включений и ее равномерность. Последнее требование имеет целью обеспечение равномерного слоя изоляции на всем протяжении про­ вода.

Асбестовая пряжа изготовляется из длинноволокнистого с е р - п е н т и н о в о г о ( з м е е в и к о в о г о ) асбеста, не содержа­ щего металлического железа. Эта пряжа может содержать до 15% хлопчатобумажного волокна. Разрывная длина асбестовой пряжи (с 15% хлопчатобумажного волокна) должна быть не менее 5000 м. При содержании 8% такого волокна крепость ее падает до 2500 м. Пряжа нумеруется по метрической, системе (например, пряжа, на 1 кг которой идет 6000 м, обозначается № 6).

12-12. Стекловолокно (ГОСТ 8325-57)

Сырьем для изготовления стекловолокна служит с т е к л о , которое представляет собой застывший неметаллический расплав аморфного строения, отличающийся хрупкостью, прозрачностью

ивысокими механическими свойствами.

Взависимости от сорта стекла его химический состав различен (как по качеству, так и по количеству). Основными составляющими стекол (различных марок) являются окислы: кремния (SiO2),

алюминия (А120 3), железа (Fe20 3), кальция (СаО), натрия (Na20),

Стекло при его получении можно окрасить, введя в качестве красителей соединения кобальта, никеля, железа, хрома, марганца, урана, селена, меди, кадмия, серу, хлорное золото и др.

По химическому составу стекла могут быть разделены на три группы:

1) щ е л о ч н ы е с т е к л а б е з т я ж е л ы х о к и с л о в ; 2) щ е л о ч н ы е с т е к л а с в ы с о к и м с о д е р ж а ­

н и е м т я ж е л ы х о к и с л о в ; 3 ) б е с щ е л о ч н ы е с т е к л а .

В производстве стекловолокна для кабельной промышленности применяется бесщелочное стекло, представляющее собой взаимные твердые растворы: S i0 2, В20 3, А120 3, MgO и СаО.

Диаметр нитей стекловолокна находится в пределах 1—30 мк. Стекловолокно получают путем пропускания расплавленной стекломассы через фильеры, расположенные на дне платинородие­ вых лодочек, служащих одновременно нагревательными ваннами. Полученный пучок нитей направляется на наматывающее устрой­ ство. Вытягивание производится на высоких скоростях (2 км/мин

ивыше). Во избежание обрывности пучки нитей замасливаются клеящей эмульсией.

Сравнительная толщина различных волокон дана в табл. 12-22. Стекловолокно отличается низкой гигроскопичностью (до 0,2%)

ивысокими механическими показателями (прочность на разрыв 200—400 кГ/ммг), превосходя в этом отношении хлопок и натураль­ ный шелк (хлопок — 40—60 кГ/мм2, шелк — 35—45 кГ/мм2).

Электрические параметры стекловолокна в основном опреде­ ляются химическим составом исходной стекломассы. Бесщелочное

стекло обладает высокой электрической прочностью (до 30 кв/мм при толщине 1 мм). Удельное объемное сопротивление стекла сильно зависит от состава и температуры и колеблется в пределах 1014—1018 ом • см. Диэлектрическая проницаемость его — не бо­ лее 4,0.

Стекловолокно обладает большой термостойкостью, что видно из табл. 12-23.

Для сравнения укажем, что хлопчатобумажная ткань сгорает при температуре 260° С, а асбест при 380° С теряет до 70% своей исходной прочности.

Свойства стеклонитей даны в табл. 12-24.

Стекловолокно применяется в качестве изоляции нагревостой­ ких обмоточных и ряда монтажных проводов, а также в качестве механической защиты изоляции кабелей.

В СССР провода со стеклоизоляцией (марок ПСД, ПСДК, ПЭТСО, ПЭТКСО, ПСД-Т, ПСДК-Т) выпускаются на рабочую температуру 125—150° С (подклейка глифталевым лаком) и 180° С (подклейка кремнийорганическим лаком).-

2 4 2

В США провода с изоляцией из тугоплавкого стекла выпу­ скаются на рабочую температуру до 500° С (фирма «ДжиИ»). Стеклооплетка применена в проводах марок ТМ-200, БПТ, ПСТА и др.

Н е д о с т а т к а м и с т е к л о в о л о к н а являются:

1)его ломкость, приводящая к образованию чрезвычайно вред­ ной стеклянной пыли в рабочих помещениях, где применяется дан­ ное волокно;

2)значительная толщина стеклонити.

Поэтому в последнее время ведутся работы по получению стек­ лонитей с элементарными волокнами диаметром 4—4,5 мк. Изго­ товление стеклонитей такой тонины позволило создать провода марки ПСД-Т с изоляцией меньшей толщины.

12-13. Пленки

Пленки в виде тонких, гибких и эластичных лент применяются

вкабельной промышленности в качестве:

1)сепараторов, защищающих кабели от миграции вредных для

них веществ;

2)изоляционных покрытий;

3)для ремонта и сращивания кабелей.

В табл. 12-25 и 12-26 приведены основные характеристики ряда пленок, выпускаемых отечественной промышленностью.

В кабельной промышленности применяются пленки на основе: вискозы, триацетилцеллюлозы, этилцеллюлозы, полиэтилентерефталата, фторопластов, поливинилхлорида, полиэтилена, полисти­ рола, полиамидов.

А ц е т и л ц е л л ю л о з а ( а ц е т а т ц е л л ю л о з а ) представляет собой сложный эфир целлюлозы и уксусной кислоты.

П р и м е ч а н и е . Обозначение ОХ — очень хорошая, X — хорошая, У — умеренная, П — плохая.

ангидридом уксусной кислоты (CH3CO)jO в присутствии катализа­ торов и реагента, растворяющего образующуюся ацетилцеллюлозу

которой имеет вид:

[С6Н70 2(0С0СН3)3],,

Кабельная промышленность СССР применяет пластифициро­ ванную пленку в виде лент толщиной 25 и 40 мк, шириной 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 и 18 мм.

Основные свойства пленок даны в табл. 12-26 и 12-27.

245

Таблица 12-27

основной изоляции обмоточных проводов марок ППТБО, ППБО-2,

плавления 220—260° С). Если сравнить структуру данного поли­ мера со структурой полимера, применяемого для получения поли­ эфирных эмаль-лаков (№ 124 — СССР; алканекс — США; теребек — ФРГ), то основное различие заключается в наличии во втором полимере гидроксильных групп; это позволяет, в отличие от пер­ вого полимера, при высокой температуре эмалирования цепочеч­ ным молекулам полимера «сшиваться» по месту гидроксильных групп в пространственную макромолекулу.

Х о с т а ф а н имеет электрическую прочность 160 кв/мм, длительную нагревостойкость 130° С. Он инертен к действию всех растворителей.

Лента из м е л и н е к с а применяется для обмотки как по жиле, так и по скрученной кабельной заготовке.

Пленки из полиэтилентерефталата обладают высокими меха­ ническими и электрическими характеристиками, что видно из табл. 12-28.

Таблица 12-28

С войства пленок из п о л и эти лен тер еф тал ата ________ •

246

П л е н к и и з ф т о р с п л а с т а - 4 ( т е ф л о н а ) толщи­ ной 0,02—0,04 мм применяются для изоляции нагревостойких об­ моточных и монтажных проводов.

Свойства пленок отечественного производства показаны в

и сращивания кабелей. Для изоляционных покрытий применяется пленка толщиной 0,02—0,08 мм. Эти пленки отличаются масло-

дают высокими механическими свойствами. Так, например, пленка толщиной 50 мк и шириной 5 мм имеет прочность на разрыв 4— 5 кГ/лш2 и относительное удлинение при разрыве до 400?о.

При применении полиамидов необходимо учитывать их неболь­ шую стойкость к тепловому и световому старению. Например, прочность на разрыв полиамидной пленки за четыре летних месяца снизилась с 530 до 330 кГ1см2, относительное удлинение — с 315 до 90%.

Стабилизаторами полиамида служат: дибензилфенол, [5-нафтол, дифекилпарафенилендиамин и др.

Полиамидные пленки применяются для изоляции обмоточных проводов.

П л е н к и и з ц е л л о ф а н а (пластифицированной вискозы) используются главным образом как сепаратор по токоведущей жиле или заготовке кабеля, для предохранения жилы от коррозии или бандажировки заготовки. Последнее объясняется тем, что вискоза не обладает высокими изолирующими свойствами.

(из поливинилхлорида или полиэтилена).

Характеристика лент, используемых в отечественной кабельной промышленности, дана в табл. 12-30.

П л е н к а и з п о л и с т и р о л а ( с т и р о ф л е к с н а я п л е н к а ) выпускается толщиной 0,045 мм и шириной 10—12 мм для изоляции кабелей связи. Свойства этой пленки указаны

втабл. 12-31.

Взарубежной кабельной промышленности применяются пленки полиэтилена, наложенные под давлением на бумагу из крафт-цел- люлозы толщиной 11—12 мк. Толщина таких комбинированных лент колеблется в пределах от 0,0244 до 0,0754 мм. Эти пленки имеют хорошую газонепроницаемость и механические свойства.

Пленки могут быть получены следующими способами:

1)разлив расплавленного вещества (без растворителя) на холод­ ную поверхность вращающегося барабана с одновременным сматы­ ванием пленки в рулон;

2 4 7

Таблица 12-30

Свойства изоляционных лент с подклеивающим слоем

2) разлив раствора полимера на непрерывно двигающуюся кон­ вейерную ленту, проходящую через сушильную камеру, с целью отгонки растворителя и формирования пленки;

3) выпрессовывание трубки с дальнейшим утонением ее стенки посредством давления сжатого воздуха, вводимого внутрь трубки. Готовая трубка для получения ленты разрезается продольно (поли­ стирол, полиэтилен, поливинилхлорид);

249

4)коагуляция полимера в осадительной ванне; раствор поли­ мера поступает в нее через узкую цель (гидратцеллюлоза);

5)каландрирование заготовки из данного материала;

6)срезание тонкого слоя (строжка — ПТФЭ);

12-14. Лакоткани

Эти материалы представляют собой ткани, покрытые тонким слоем заполимеризованного лака. Для этой цели могут быть ис­ пользованы ткани из хлопка, шелка (натурального и синтетиче­

основе высыхающих растительных масел; с и н т е т и ч е с к и е—

В нашей кабельной промышленности нашла применение отече­ ственная л а к о т к а н ь м а р к и ЛХЧ-1 па рабочую темпе­ ратуру 80—85° С (основа — хлопчатобумажная ткань) — для изо­ ляции кабелей и проводов марок ОЛГ, НЛГ и СЛГ.

Из стеклолакотканей применяется также р е з и н о с т е к л о - л а к о т к а н ь м а р к и РСК-1 (ТУ ОЭПП 503-094-59) в виде ленты для обмотки проводов марки РКГМ. Это эластичная бесщелочная стеклолакоткань, покрытая тонким слоем изоляции на

собой гибкий электроизоляционный материал на основе бесщелочной стеклолакоткани марки ЭСТБ, пропитанной лаком К-44.

2 5 0