Изоляция проводов: появление, материалы, особенности

Немного об изоляции проводов

Провода — это изделия для передачи электрического и сетевого сигнала от источника к потребителю, состоящие из одной металлической жилы и изоляции. Кабели — это изделия, выполняющие ту же, что и провода функцию, состоящие из двух и более металлических жил с изоляцией. Металлические жилы преимущественно представлены медью и алюминием. Более интересным является вопрос о материале изоляции. Давайте рассмотрим его подробнее.

Функции, выполняемые изоляцией

Оболочка провода выполняет следующие функции:

• защита от электрического поражения тока;
• предотвращение механических повреждений металлической жилы;
• защита от окислительных процессов жилы;
• исключение органических и неорганических загрязнений, как следствие ухудшения течения тока или передачи радиосигнала.

Параметры изоляции

Выделяют следующие важные характеристики оболочки провода:

• толщина;
• температура плавления;
• выделение токсичных веществ при воздействии высокой температуры;
• температурный диапазон сохранения физических показателей без деформации;
• механическая прочность;
• противодействие влаги, кислотным и щелочным составам.

История появления и развития изоляции

Самый первый провод появился в начале 19 века во Франции. Он представлял собой проволоку из меди на 99% и изоляцию из высокомолекулярного природного каучука под названием гуттаперча. Технология изготовления изделия была крайне простой. Брали гранулы каучука, добытого из одноименного дерева, и расплавляли их при температуре 120-150 градусов Цельсия, после круглый по сечению провод окунался в расплавленный расплав. После полного обволакивания провод вытаскивали и ждали полимеризации. Созданная оболочка была гибкой, в меру прочной.

Чуть позже в бытовых приборах стали использовать провод с оболочкой из бумаги с масляной пропиткой, такой провод был максимально дешевым, безопасность эксплуатации хромала. В начале 20 века на смену натуральному полимеру пришли искусственный полимер и резина, в настоящий момент существует более 100 различных наименований химических веществ с разными химическими и физическими качествами.

Современные материалы изоляции

В качестве материала внутренней изоляции металлических жил и общей изоляции проводов используются следующие виды материалов:

• поливинилхлорид или ПВХ, является самым популярным материалом, к отличительным качествам следует отнести невысокую стоимость, механическую прочность, низкие электрические потери;
• полиэтилен или сшитый полиэтилен, отличается возможностью эксплуатировать в широком температурном диапазоне, стоимость средняя;
• резина каучуковая и кремнийорганическая, максимальная пластичность и гибкость, отличная сопротивляемость к быстрому нагреву;
• прессованная бумага с пропиткой воском, провода максимально дешевые;
• стеклослюдинит, натуральный материал стойкий к воздействию высокой температуры, рассчитан на электрический ток до 6 кВ;
• фторопласт, является отличным диэлектриком, без физических деформаций справляется с воздействием высокой температуры в течение длительного времени, используется провод преимущественно в банях и саунах;
• полиофелин, материал при воздействии высокой температуры не испускает токсичных веществ.

Изоляция проводов в городе и в сельской местности

В настоящее время провода в городских условиях прокладывается под землей для большей декоративной привлекательности кварталов. Берут 10-15 кабелей и помещают их в круглые или квадратные по сечению каналы, после помещают их в выкопанную траншею. Изоляция проводов представлена полиэтиленом, прессованной бумагой с пропиткой.

В сельской местности требований к декоративной привлекательности улиц особенно нет, поэтому провода подвешивают посредством металлических вышек, железобетонных и деревянных столбов с крепежными и распределительными устройствами по типу изоляторов и трансформаторов. Соответственно, к проводам, которые монтируют на открытом воздухе в сельской местности более высокие требования. Изоляция должна быть очень гибкой, прочной, не разрушаться при температурных перепадах, длительном воздействии влаги и ультрафиолетового солнечного излучения. Преимущественно используется ПВХ и резина.

Материалы каналов при прокладке под землей

При прокладке проводов и кабелей под землей для создания дополнительной изоляции прибегают к каналам из следующих материалов:

• нержавеющая сталь, отличается высокой механической прочностью и полной невосприимчивостью к коррозионным процессам;
• поливинилхлорид высокого давления;
• полиэтилен высокого давления.