Pagsusuri ng Mga Kalamangan at Kahinaan ng Mga Karaniwang Kawad at Mga Materyal na Insulation ng Cable

Technology Press

Pagsusuri ng Mga Kalamangan at Kahinaan ng Mga Karaniwang Kawad at Mga Materyal na Insulation ng Cable

Ang pagganap ng mga materyales sa insulating ay direktang nakakaapekto sa kalidad, kahusayan sa pagproseso at saklaw ng aplikasyon ng mga wire at cable. Ang pagganap ng mga materyales sa insulating ay direktang nakakaapekto sa kalidad, kahusayan sa pagproseso at saklaw ng aplikasyon ng mga wire at cable.

1.PVC polyvinyl chloride wire at cable

Polyvinyl chloride (mula rito ay tinutukoy bilangPVC) insulating materials ay mga mixtures kung saan ang mga stabilizer, plasticizer, flame retardant, lubricant at iba pang additives ay idinagdag sa PVC powder. Ayon sa iba't ibang mga aplikasyon at katangian na kinakailangan ng mga wire at cable, ang formula ay nababagay nang naaayon. Pagkatapos ng mga dekada ng produksyon at aplikasyon, ang teknolohiya ng pagmamanupaktura at pagproseso ng PVC ay naging napaka-mature na ngayon. Ang PVC insulating material ay may napakalawak na aplikasyon sa larangan ng mga wire at cable at may mga natatanging katangian nito:

A. Ang teknolohiya ng pagmamanupaktura ay mature, madaling mabuo at maproseso. Kung ikukumpara sa iba pang mga uri ng mga materyales sa pagkakabukod ng cable, hindi lamang ito ay may mababang gastos, ngunit maaari ring epektibong kontrolin ang pagkakaiba ng kulay, pagtakpan, pag-print, kahusayan sa pagproseso, lambot at tigas ng ibabaw ng wire, ang pagdirikit ng konduktor, pati na rin ang mekanikal at pisikal na mga katangian at mga de-koryenteng katangian ng wire mismo.

B. Ito ay may mahusay na flame retardant performance, kaya ang PVC insulated wires ay madaling matugunan ang flame retardant grades na itinakda ng iba't ibang pamantayan.

C. Sa mga tuntunin ng paglaban sa temperatura, sa pamamagitan ng pag-optimize at pagpapabuti ng mga formula ng materyal, ang kasalukuyang karaniwang ginagamit na mga uri ng PVC insulation ay pangunahing kasama ang sumusunod na tatlong kategorya:

isa

Sa mga tuntunin ng rate na boltahe, ito ay karaniwang ginagamit sa mga antas ng boltahe na na-rate sa 1000V AC at mas mababa, at maaaring malawak na ilapat sa mga industriya tulad ng mga gamit sa bahay, instrumento at metro, ilaw, at komunikasyon sa network.

Ang PVC ay mayroon ding ilang mga likas na disbentaha na naglilimita sa paggamit nito:

A. Dahil sa mataas na chlorine content nito, magbubuga ito ng malaking halaga ng makapal na usok kapag nasusunog, na maaaring magdulot ng pagka-suffocation, makakaapekto sa visibility, at makagawa ng ilang carcinogens at HCl gas, na magdulot ng malubhang pinsala sa kapaligiran. Sa pag-unlad ng mababang usok na zero halogen insulation material manufacturing technology, ang unti-unting pagpapalit ng PVC insulation ay naging isang hindi maiiwasang kalakaran sa pagbuo ng mga cable.

B. Ang ordinaryong PVC insulation ay may mahinang pagtutol sa mga acid at alkalis, langis ng init, at mga organikong solvent. Ayon sa kemikal na prinsipyo ng like dissolves like, PVC wires ay lubhang madaling kapitan ng pinsala at pag-crack sa partikular na kapaligiran na nabanggit. Gayunpaman, sa mahusay na pagganap ng pagproseso at mababang gastos. Ang mga PVC cable ay malawakang ginagamit sa mga gamit sa bahay, mga kagamitan sa pag-iilaw, kagamitang mekanikal, mga instrumento at metro, komunikasyon sa network, mga kable ng gusali at iba pang larangan.

2. Cross-linked polyethylene wires at cables

Cross-linked PE (mula rito ay tinutukoy bilangXLPE) ay isang uri ng polyethylene na maaaring mag-transform mula sa isang linear molecular na istraktura patungo sa isang three-dimensional na three-dimensional na istraktura sa ilalim ng ilang mga kundisyon sa ilalim ng pagkilos ng mga high-energy ray o cross-linking agent. Kasabay nito, nagbabago ito mula sa thermoplastic hanggang sa hindi matutunaw na thermosetting plastic.

Sa kasalukuyan, sa paggamit ng wire at cable insulation, higit sa lahat ay mayroong tatlong paraan ng cross-linking:

A. Peroxide cross-linking: Ito ay nagsasangkot muna ng paggamit ng polyethylene resin kasama ng naaangkop na cross-linking agent at antioxidants, at pagkatapos ay pagdaragdag ng iba pang mga bahagi kung kinakailangan upang makagawa ng cross-linkable polyethylene mixture na mga particle. Sa panahon ng proseso ng pagpilit, ang cross-linking ay nangyayari sa pamamagitan ng mainit na singaw na cross-linking pipe.

B. Silane cross-linking (warm water cross-linking): Isa rin itong paraan ng kemikal na cross-linking. Ang pangunahing mekanismo nito ay ang pag-cross-link ng organosiloxane at polyethylene sa ilalim ng mga partikular na kondisyon, a
nd ang antas ng cross-linking sa pangkalahatan ay maaaring umabot sa halos 60%.

C. Iradiation cross-linking: Gumagamit ito ng mga high-energy ray gaya ng R-ray, alpha rays, at electron rays upang i-activate ang carbon atoms sa polyethylene macromolecules at maging sanhi ng cross-linking. Ang mga high-energy ray na karaniwang ginagamit sa mga wire at cable ay mga electron ray na nabuo ng mga electron accelerators. Dahil ang cross-linking na ito ay umaasa sa pisikal na enerhiya, kabilang ito sa pisikal na cross-linking.

Ang tatlong iba't ibang paraan ng crosslinking sa itaas ay may mga natatanging katangian at aplikasyon:

dalawa

Kung ikukumpara sa thermoplastic polyethylene (PVC), ang XLPE insulation ay may mga sumusunod na pakinabang:

A. Pinahusay nito ang paglaban sa pagpapapangit ng init, pinahusay ang mga mekanikal na katangian sa mataas na temperatura, at pinahusay ang paglaban sa pag-crack ng stress sa kapaligiran at pagtanda ng init.

B. Pinahusay nito ang katatagan ng kemikal at panlaban sa solvent, nabawasan ang malamig na daloy, at karaniwang napanatili ang orihinal na pagganap ng kuryente. Ang pangmatagalang temperatura ng pagtatrabaho ay maaaring umabot sa 125 ℃ at 150 ℃. Ang cross-linked polyethylene insulated wire at cable ay nagpapabuti din sa short-circuit resistance, at ang panandaliang temperatura na pagtutol nito ay maaaring umabot Sa 250 ℃, para sa mga wire at cable na may parehong kapal, ang kasalukuyang-carrying capacity ng cross-linked polyethylene ay mas malaki.

C. Ito ay may mahusay na mekanikal, hindi tinatagusan ng tubig at radiation-resistant na mga katangian, kaya malawak itong ginagamit sa iba't ibang larangan. Gaya ng: mga internal na koneksyon na wire para sa mga electrical appliances, motor lead, lighting leads, low-voltage signal control wire para sa mga sasakyan, lokomotive wire, wire at cable para sa mga subway, environmental protection cable para sa mga minahan, Marine cable, cable para sa nuclear power laying, high-voltage wire para sa TV, high-voltage wire para sa X-RAY wire firing at, at transmission wire at iba pa.

Ang XLPE insulated wire at cable ay may makabuluhang pakinabang, ngunit mayroon din silang ilang likas na disadvantage na naglilimita sa kanilang aplikasyon:

A. Mahina ang pagganap ng pagdirikit na lumalaban sa init. Kapag nagpoproseso at gumagamit ng mga wire na lampas sa kanilang na-rate na temperatura, madali para sa mga wire na dumikit sa isa't isa. Sa mga malubhang kaso, maaari itong humantong sa pagkasira ng pagkakabukod at mga maikling circuit.

B. Mahina ang paglaban sa pagpapadaloy ng init. Sa mga temperatura na higit sa 200 ℃, ang pagkakabukod ng mga wire ay nagiging sobrang malambot. Kapag sumailalim sa panlabas na puwersa na pagpisil o pagbangga, ito ay madaling maging sanhi ng pagkaputol ng mga wire at pag-short circuit.

C. Mahirap kontrolin ang pagkakaiba ng kulay sa pagitan ng mga batch. Ang mga problema tulad ng mga gasgas, pagpaputi at mga naka-print na character na pagbabalat ay madaling mangyari sa panahon ng pagproseso

D. Ang insulation ng XLPE na may grade resistance na temperatura na 150 ℃ ay ganap na walang halogen at maaaring pumasa sa VW-1 combustion test alinsunod sa mga pamantayan ng UL1581, habang pinapanatili ang mahusay na mekanikal at elektrikal na mga katangian. Gayunpaman, mayroon pa ring ilang mga bottleneck sa teknolohiya ng pagmamanupaktura at mataas ang gastos.

3. Silicone rubber na mga wire at cable

Ang mga polymer molecule ng silicone rubber ay mga chain structure na nabuo ng SI-O (silicon-oxygen) bond. Ang SI-O bond ay 443.5KJ/MOL, na mas mataas kaysa sa CC bond energy (355KJ/MOL). Karamihan sa mga silicone rubber wire at cable ay ginawa sa pamamagitan ng malamig na extrusion at mga proseso ng bulkanisasyon na may mataas na temperatura. Sa iba't ibang synthetic rubber wires at cables, dahil sa kakaibang molekular na istraktura nito, ang silicone rubber ay may superior performance kumpara sa iba pang ordinaryong rubbers.

A. Ito ay lubhang malambot, may magandang pagkalastiko, walang amoy at hindi nakakalason, at hindi natatakot sa mataas na temperatura at makatiis ng matinding sipon. Ang saklaw ng operating temperatura ay mula -90 hanggang 300 ℃. Ang silicone goma ay may mas mahusay na paglaban sa init kaysa sa ordinaryong goma. Maaari itong gamitin nang tuluy-tuloy sa 200 ℃ at para sa isang panahon sa 350 ℃.

B. Mahusay na paglaban sa panahon. Kahit na pagkatapos ng matagal na pagkakalantad sa mga sinag ng ultraviolet at iba pang klimatiko na kondisyon, ang mga pisikal na katangian nito ay sumailalim lamang sa maliliit na pagbabago.

C. Ang silicone rubber ay may napakataas na resistivity at ang resistensya nito ay nananatiling matatag sa malawak na hanay ng mga temperatura at frequency.

Samantala, ang silicone rubber ay may mahusay na pagtutol sa high-voltage corona discharge at arc discharge. Silicone rubber insulated wires at cables ay may mga serye ng mga pakinabang sa itaas at malawakang ginagamit sa mataas na boltahe na mga wire ng aparato para sa mga telebisyon, mataas na temperatura na lumalaban na mga wire para sa mga microwave oven, mga wire para sa induction cooker, mga wire para sa coffee POTS, mga lead para sa mga lamp, UV equipment, halogen lamp, panloob na koneksyon na mga wire para sa mga oven at fan, lalo na sa larangan ng maliliit na appliances sa bahay.

Gayunpaman, nililimitahan din ng ilan sa sarili nitong mga pagkukulang ang mas malawak na aplikasyon nito. Halimbawa:

A. Mahina ang resistensya ng luha. Sa panahon ng pagproseso o paggamit, ito ay madaling kapitan ng pinsala dahil sa panlabas na puwersa na pagpisil, pagkamot at paggiling, na maaaring magdulot ng short circuit. Ang kasalukuyang panukalang proteksiyon ay upang magdagdag ng isang layer ng glass fiber o high-temperature polyester fiber na tinirintas sa labas ng silicone insulation. Gayunpaman, sa panahon ng pagproseso, kinakailangan pa rin upang maiwasan ang mga pinsala na dulot ng panlabas na puwersa na lamutak hangga't maaari.

B. Ang vulcanizing agent na kasalukuyang pangunahing ginagamit sa vulcanization molding ay doble, dalawa, apat. Ang vulcanizing agent na ito ay naglalaman ng chlorine. Ang ganap na halogen-free na vulcanizing agent (tulad ng platinum vulcanizing) ay may mahigpit na mga kinakailangan para sa temperatura ng kapaligiran ng produksyon at magastos. Samakatuwid, kapag nagpoproseso ng mga wire harnesses, ang mga sumusunod na punto ay dapat tandaan: ang presyon ng pressure wheel ay hindi dapat masyadong mataas. Pinakamainam na gumamit ng materyal na goma upang maiwasan ang pagkabali sa panahon ng proseso ng produksyon, na maaaring humantong sa mahinang resistensya sa presyon.

4. Cross-linked ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber (XLEPDM) wire

Ang cross-linked ethylene propylene diene monomer (EPDM) na goma ay isang terpolymer ng ethylene, propylene at isang non-conjugated diene, na naka-cross-link sa pamamagitan ng kemikal o mga pamamaraan ng pag-iilaw. Pinagsasama ng cross-linked EPDM rubber insulated wire ang mga pakinabang ng parehong polyolefin insulated wire at ordinaryong rubber insulated wire:

A. Malambot, flexible, elastic, non-stick sa mataas na temperatura, pangmatagalang aging resistance, at lumalaban sa malupit na kondisyon ng panahon (-60 hanggang 125℃).

B. Ozone resistance, UV resistance, electrical insulation resistance, at chemical corrosion resistance.

C. Ang oil at solvent resistance ay maihahambing sa general-purpose chloroprene rubber insulation. Ito ay pinoproseso ng ordinaryong mainit na extrusion equipment at ang irradiation cross-linking ay pinagtibay, na simpleng proseso at mababa ang gastos. Ang cross-linked ethylene propylene diene monomer (EPDM) rubber insulated wire ay may nabanggit na maraming pakinabang at malawakang ginagamit sa mga larangan tulad ng mga lead ng refrigeration compressor, waterproof motor lead, transformer lead, mobile cable sa mga minahan, pagbabarena, mga sasakyan, mga kagamitang medikal, barko, at pangkalahatang panloob na mga kable ng mga electrical appliances.

Ang mga pangunahing disadvantages ng XLEPDM wires ay:

A. Tulad ng XLPE at PVC wires, medyo mahina ang resistensya nito sa pagkapunit.

B. Ang mahinang adhesion at self-adhesiveness ay nakakaapekto sa kasunod na kakayahang maproseso.

5. Fluoroplastic na mga wire at cable

Kung ikukumpara sa mga karaniwang polyethylene at polyvinyl chloride cable, ang mga fluoroplastic cable ay may mga sumusunod na kilalang tampok:

A. Ang mga fluoroplastic na lumalaban sa mataas na temperatura ay may pambihirang thermal stability, na nagbibigay-daan sa mga fluoroplastic cable na umangkop sa mga kapaligirang may mataas na temperatura mula 150 hanggang 250 degrees Celsius. Sa ilalim ng kondisyon ng mga conductor na may parehong cross-sectional area, ang mga fluoroplastic cable ay maaaring magpadala ng isang mas malaking pinapayagang kasalukuyang, sa gayon ay lubos na nagpapalawak ng saklaw ng aplikasyon ng ganitong uri ng insulated wire. Dahil sa kakaibang katangiang ito, ang mga fluoroplastic na cable ay kadalasang ginagamit para sa panloob na mga kable at lead wire sa mga sasakyang panghimpapawid, barko, mga hurno na may mataas na temperatura, at mga elektronikong kagamitan.

B. Magandang flame retardancy: Ang Fluoroplastics ay may mataas na oxygen index, at kapag nasusunog, ang flame spread range ay maliit, na bumubuo ng mas kaunting usok. Ang wire na ginawa mula dito ay angkop para sa mga tool at lugar na may mahigpit na mga kinakailangan para sa flame retardancy. Halimbawa: mga computer network, subway, sasakyan, matataas na gusali at iba pang pampublikong lugar, atbp. Sa sandaling sumiklab ang sunog, maaaring magkaroon ng ilang oras ang mga tao upang lumikas nang hindi natutumba ng makapal na usok, kaya nakakakuha ng mahalagang oras ng pagsagip.

C. Napakahusay na pagganap ng kuryente: Kung ikukumpara sa polyethylene, ang fluoroplastics ay may mas mababang dielectric constant. Samakatuwid, kumpara sa mga coaxial cable ng mga katulad na istruktura, ang mga fluoroplastic cable ay may mas kaunting attenuation at mas angkop para sa high-frequency signal transmission. Sa ngayon, ang pagtaas ng dalas ng paggamit ng cable ay naging uso. Samantala, dahil sa mataas na temperatura na resistensya ng fluoroplastics, ang mga ito ay karaniwang ginagamit bilang panloob na mga kable para sa paghahatid at kagamitan sa komunikasyon, mga jumper sa pagitan ng mga wireless transmission feeder at transmitter, at mga video at audio cable. Bilang karagdagan, ang mga fluoroplastic cable ay may magandang dielectric strength at insulation resistance, na ginagawang angkop ang mga ito para gamitin bilang mga control cable para sa mahahalagang instrumento at metro.

D. Perpektong mekanikal at kemikal na mga katangian: Ang Fluoroplastics ay may mataas na chemical bond energy, mataas na stability, halos hindi naaapektuhan ng mga pagbabago sa temperatura, at nagtataglay ng mahusay na weather aging resistance at mekanikal na lakas. At hindi ito apektado ng iba't ibang acids, alkalis at organic solvents. Samakatuwid, ito ay angkop para sa mga kapaligiran na may makabuluhang pagbabago sa klima at kinakaing unti-unti, tulad ng mga petrochemical, pagpino ng langis, at kontrol ng instrumento ng balon ng langis.

E. Pinapadali ang mga koneksyon sa hinang Sa mga elektronikong instrumento, maraming koneksyon ang ginagawa sa pamamagitan ng hinang. Dahil sa mababang punto ng pagkatunaw ng mga pangkalahatang plastik, malamang na madaling matunaw ang mga ito sa mataas na temperatura, na nangangailangan ng mga kasanayan sa hinang. Bukod dito, ang ilang mga weld point ay nangangailangan ng isang tiyak na halaga ng oras ng hinang, na siyang dahilan din kung bakit sikat ang mga fluoroplastic cable. Tulad ng panloob na mga kable ng mga kagamitan sa komunikasyon at mga elektronikong instrumento.

tatlo

Siyempre, ang mga fluoroplastic ay mayroon pa ring ilang mga kawalan na naglilimita sa kanilang paggamit:

A. Mataas ang presyo ng mga hilaw na materyales. Sa kasalukuyan, pangunahing umaasa pa rin ang domestic production sa mga import (Daikin ng Japan at DuPont ng United States). Kahit na ang mga domestic fluoroplastics ay mabilis na umunlad sa mga nakaraang taon, ang mga uri ng produksyon ay nag-iisa pa rin. Kung ikukumpara sa mga imported na materyales, mayroon pa ring tiyak na puwang sa thermal stability at iba pang komprehensibong katangian ng mga materyales.

B. Kung ikukumpara sa iba pang mga materyales sa insulating, ang proseso ng produksyon ay mas mahirap, ang kahusayan ng produksyon ay mababa, ang mga naka-print na character ay madaling mahulog, at ang pagkawala ay malaki, na ginagawang medyo mataas ang gastos sa produksyon.

Sa konklusyon, ang paggamit ng lahat ng nabanggit sa itaas na mga uri ng insulating materials, lalo na ang mataas na temperatura na espesyal na insulating materials na may temperaturang resistensya na higit sa 105 ℃, ay nasa transitional period pa rin sa China. Maging ito ay wire production o wire harness processing, mayroong hindi lamang isang mature na proseso, ngunit isang proseso din ng makatwirang pag-unawa sa mga pakinabang at disadvantages ng ganitong uri ng wire.


Oras ng post: Mayo-27-2025