電線、電纜的絕緣材料品種很多，電力儀表著重介紹應(yīng)用較多的聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、乙丙橡膠和橡膠這四種絕緣材料的主要性能，對儀表工和電工正確選用電纜有幫助。
電線電纜絕緣材料的主要性能
用做電線、電纜的絕緣材料的有關(guān)主要性能敘述如下：
1、絕緣電阻：一般絕緣材料的電阻率不應(yīng)低于106Ω·m。
2、泄漏電流：同絕緣電阻成反比，制成電線、電纜的絕緣材料單位截面積、單位長度的泄漏電流，應(yīng)越小越好。
3、絕緣材料的老化：
①老化是一個(gè)十分重要的概念，老化的程度和速度直接影響電線、電纜的可靠性和使用壽命；隨著使用時(shí)間的延續(xù)將導(dǎo)致材料的分解、碳化、變脆、龜裂和變形，使性能發(fā)生不可逆的下降。
②絕緣材料的老化有熱老化、大氣老化、電老化、機(jī)械老化、生物老化等多種形式和影響；對于低壓電線、電纜，熱老化具有最主要的作用。
③影響熱老化的主要因素是電線、電纜的連續(xù)工作溫度，長時(shí)間超過規(guī)定的工作溫度，必將導(dǎo)致絕緣材料老化的加速，以致喪失基本絕緣性能而失效；比如，一般情況下，電線、電纜工作溫度在70-105℃范圍，連續(xù)超過規(guī)定的工作溫度8℃,其使用壽命將縮短一半，這是確定電線、電纜正常工作溫度值的重要依據(jù)。選用電線、電纜截面積加大一些，將大大延長使用壽命。
電線電纜幾種最常用的絕緣材料
1、聚氯乙烯(PVC)
①主要優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉、工藝簡便、質(zhì)量輕、電氣性能良好、耐腐蝕、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐潮濕、不延燃，從而在低壓配電線路中，特別是終端回路中，得到廣泛的應(yīng)用，作為基本絕緣和護(hù)套材料。
②PVC絕緣電線的持續(xù)工作最高溫度θn為70℃,而最終溫度(短路暫態(tài)溫度)θm為160℃(截面積為300mm2及以上的為140℃)；另外還有添加了耐熱增塑劑的PVC材料，其θn可達(dá)90℃，但θm不變。
③聚氯乙烯主要缺點(diǎn)：不適應(yīng)于低溫環(huán)境，低溫時(shí)變硬發(fā)脆，不能應(yīng)用于-15℃以下的環(huán)境，也不宜在-5℃以下的環(huán)境施工；PVC在燃燒時(shí)會散發(fā)有毒氣體，使應(yīng)用范圍受到很大限制；適應(yīng)大氣老化條件差，在較強(qiáng)日照下或高溫環(huán)境下，增塑劑容易揮發(fā)使絕緣加速老化。
④為了克服PVC的缺點(diǎn)，通常需要添加多種聚合物，以改進(jìn)其性能，如添加增塑劑以增加柔軟性；增塑劑加入三氧化二銻和氯化石蠟，以增加阻燃性能；加入氯化鉬可降低發(fā)煙量。不同添加劑配方、不同的成型工藝方法，還可以產(chǎn)生多種派生產(chǎn)品，如增加柔韌性的、增加剛性的、提高耐磨性能的和可將工作溫度提高達(dá)90℃的多種產(chǎn)品。
2、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)
①交聯(lián)聚乙烯是線狀分子結(jié)構(gòu)的聚乙烯(PE)材料，在交聯(lián)劑和放射線或電子束轟擊下，交鏈成三維網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)的一種工藝方法。目前有化學(xué)交聯(lián)和輻照交聯(lián)兩類，輻照交聯(lián)能保持良好的電性能和阻燃性能，品質(zhì)穩(wěn)定，是目前較好的交聯(lián)方式。
②主要優(yōu)點(diǎn)：絕緣性能良好、載流量大、介質(zhì)損耗低、質(zhì)量較輕、耐腐蝕、耐潮、耐寒，不含鹵素，燃燒時(shí)不會散發(fā)大量有毒煙氣。
③持續(xù)工作最高溫度θn為90℃，最終溫度θm為250℃，明顯優(yōu)于PVC和橡膠等絕緣材料。
④采用化學(xué)交聯(lián)方法的普通交聯(lián)聚乙烯不具備阻燃性能，需要添加阻燃劑，但又將降低機(jī)械性能和電氣性能；采用輻照交聯(lián)工藝可以有明顯改善；XLPE對紫外線照射較敏感，不宜在戶外和陽光照射強(qiáng)烈的場所使用，否則應(yīng)有護(hù)套或防護(hù)措施。
3、乙丙橡膠(EPR，即交聯(lián)乙烯－丙烯橡膠)
①主要優(yōu)點(diǎn)：載流量大；不含鹵素，不會在燃燒時(shí)散發(fā)大量煙氣；同時(shí)還具有阻燃性能；具有耐臭氧的穩(wěn)定性；可用于-50℃的低溫環(huán)境。
②持續(xù)最高工作溫度θn為90℃，最終溫度θm為250℃，與XLPE相同。
③這種絕緣材料在歐洲已有廣泛應(yīng)用，我國尚少推廣。
4、橡膠
①特點(diǎn)：用做電線、電纜絕緣的橡膠，多不是天然純橡膠，而是由純橡膠和各種助劑及填料混合，在一定溫度、壓力下經(jīng)硫化處理制成的彈性體；橡膠的柔軟性、彈性和抗拉強(qiáng)度都比較好；在20世紀(jì)70年代以前是低壓配電線路布電線的主要絕緣材料，以后逐漸被PVC等材料所代替；現(xiàn)今主要用做橡套軟電纜，供移動(dòng)設(shè)備和手持電器應(yīng)用。
②持續(xù)最高工作溫度θn為60℃,最終溫度θm為200℃，用于低壓電線、電纜的絕緣、護(hù)套。另外有氯丁橡膠，θn達(dá)85℃，θm為220℃，主要用于戶外電纜的護(hù)套。還有硅橡膠，θn可達(dá)185℃，θm為350℃，作為特種高溫引線、H級絕緣電動(dòng)機(jī)的引接線和船用高溫電纜等。
③橡膠絕緣材料電纜、電線載流量較小，耐老化、耐油性、耐溶劑性能差；為了改進(jìn)橡膠的性能，多種橡膠聚合物有諸多優(yōu)勢，如氯丁橡膠耐氣候性、耐油、耐磨，阻燃性能良好，宜用做電纜護(hù)套；丁腈橡膠耐油、耐腐蝕性好，用于油泵電動(dòng)機(jī)和用電設(shè)備的引接線；硅橡膠耐高溫，抗拉強(qiáng)度高，電氣性能好，用于高溫設(shè)備的引接線；氟橡膠耐熱、耐油、耐氣候，性能好，用于特種電纜的護(hù)套。
儀表工和電工了解電線、電纜絕緣材料的種類和性能特點(diǎn)，便于大家根據(jù)工況環(huán)境正確選擇電纜絕緣材料和電線電纜，更有利于延長電線電纜使用壽命和確保電氣設(shè)備安全。
相關(guān)閱讀
教你學(xué)會儀表電纜的選型
儀表信號電纜\基金會總線電纜選用要求
儀表信號電纜和電氣控制電纜選用與敷設(shè)經(jīng)驗(yàn)
