Состав и характеристики ПВХ пластиката

Описание состава поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката для кабельной промышленности, табличные характеристики полимера, ссылки на кабели, провода и шнуры выпускаемые с изоляцией и оболочкой, разъяснение понятия двойной изоляции

Поливинилхлоридный пластикат для изоляции и оболочки

Поливинилхлоридный (сокращение ПВХ) пластикат применяется в кабельной промышленности для изготовления изоляции и оболочек для кабелей, проводов и шнуров. Отличаются хорошими изоляционными свойствами, высокой механической прочностью и стойкостью к солнечной радиации.

Полимер представляет собой комплекс добавок к основному веществу – поливинилхлориду. Поливинилхлорид образуется при помощи полимеризации хлористого винила в воде при температуре от +40 до +50⁰С под избыточным давлением около 50-70 Н/мм2. Сам хлористый винил выделяют из ацетилена и этилена при крекинге и пиролизе нефтяных продуктов, сухой перегонке каменного угля либо получают из природного газа.

Кабели, провода и шнуры с применением ПВХ пластиката

Ниже предложен список кабелей, проводов и шнуров, которые выложены в интернет-магазине и изготавливаются с использованием поливинилхлоридного пластиката:

  • силовой кабель марки ВВГ;
  • плоский провод марки ВВГ-П;
  • медный кабель марки ВВГнг в изоляции и оболочке пониженной горючести;
  • кабель марки ВВГнг-LS пониженной горючести с пониженным выделением газа и дыма при воспламенении;
  • бронированный кабель марки АВБбШв под прокладку в земле (изоляция, стальные ленты, защитный шланг)
  • монтажный провод марки ПВ1;
  • шнур марки ШВВП для бытового использования.

Составляющие поливинилхлоридного пластиката

Для придания полимерному материалу соответствующих свойств, вводят специальные вещества, которые вызывают приобретение как положительных, так и отрицательных характеристик. Например, для изоляционного ПВХ пластиката требуется получить хорошие электрические характеристики, а для ПВХ пластиката под создание оболочки нужны повышенные механические характеристики, улучшенная стойкость к солнечной радиации и предотвращение развития микроорганизмов.

Состав ПВХ пластиката:

основная смола – полимеризированный хлористый винил;

пластификаторы (конкретные вещества описаны ниже) – вводятся с целью придания полимеру технологичности (получают более эластичный материал, однако ухудшаются стойкость к химическим веществам и температуре,  а также снижаются электрические параметры);

антиоксиданты (дифенилпропан) – добавляют совместно с пластификаторами для продолжительного сохранения удельного сопротивления, эластичности при отрицательных температурах;

стабилизаторы (углекислый свинец, соль стеариновой кислоты, кадмия, кальция, стронция и бария) – вводятся для повышения температуры разложения пластиката (связывают хлористый водород, который способен улетучиваться при t ≥ +140⁰C);

пигментные красители для окраски полимера с целью различения токопроводящих жил (в скобках обозначен получаемый цвет, всего получают до 12 цветов): двуокись титана (белый), сажа (чёрный), пигмент голубой фталоцианиновый (синий); редоксайд (красный), креп жёлтый или оранжевый (жёлтый), лак рубиновый (малиновый);

фунгициды – угнетают развитие микроорганизмов, вводят в ПВХ оболочку для кабелей и проводов в тропическом исполнении

наполнители (кварцевая мука, двуокись кремния, тальк, карбонат кальция или свинца) – добавляют с целью снижения себестоимости конечного материала, вводят не более пятой части от общей массы.

Свойства полимера получаемые при помощи внедрения конкретных пластификаторов:

совол и диоктилфталат – наибольшее электрическое сопротивление;

эфиры фталевой, себациновой и адипиновой кислоты – хорошая стойкость к маслам, низкая летучесть (продолжительный срок службы пластиката), повышенная стойкость к старению;

дидецил, себацинат – повышают рабочую температуру изоляции до 90-105⁰C.

При пребывании поливинилхлоридного пластиката под солнечными лучами и при воздействии повышенных температур из-за нагрева токопроводящей жилы, он стареет – процессы приводящие к снижению эластичности и стойкости к низким температурам. Старение возникает вследствие испарения пластификатора, наибольшим образом проявляется на поверхности. Причём в начальный момент времени, гибкость полимера возрастает из-за задерживающихся продуктов распада пластификатора, а после их окончательного улетучивания эластичность заметно понижается.

Главное отличие изоляционного ПВХ пластиката от полимера для оболочки состоит в другом наборе пластификаторов и стабилизаторов. Для шлангового пластиката под оболочку требуется высокая стойкость к световому старению и механические характеристики, а для изоляции интересны электрические качества.

Двойная изоляция

Перечисленные выше проводники в «простом» разговоре могут обозначать, как кабели и провода с двойной изоляцией, что по сути не верно. Имеется поливинилхлоридная изоляция и оболочка, у которых разные выполняемые функции (здесь нет двойной изоляции).

Может быть подразумевается основная изоляция (на самой жиле) и поясная изоляция (вокруг скрутки жил), но такие конструктивные решения применяются только в сложных кабельных изделиях для снижения вероятности пробоя (например, в высоковольтных кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена). В проводниках общепромышленного назначения подобная конструкция не нужна, только из одного соображения добавочной стоимости.

То есть двойная изоляция = изоляция + оболочка.

Технические и эксплуатационные характеристики, конструкция медных силовых кабелей ВВГ, ВВГнг и ВВГнг-LS, разбор маркировки
Содержание статьи:
различия силовых кабелей ВВГ, ВВГнг и ВВГнг-LS;
характеристики: 
электрические: 
токи;
напряжения;
сопротивления;
конструктивные: 
толщина изоляции, а также оболочки;
наружный диаметр и погонная масса;
эксплуатационные;
источники информации.
  
 
Отличия силовых медных кабелей ВВГ, ВВГнг и ВВГнг-LS
Марка
Исполнение
Не распространяет
огонь
Выделяет меньшие
объёмы дыма
ВВГ
базовое
одиночно
-
ВВГнг
пониженной горючести
группой
-
ВВГнг-LS (от же ВВГнгд)
пониженной пожароопасности
группой
при вынужденном горении
В таблице представлены фотографии кабелей ВВГ (верхняя строчка) и ВВГнг и ВВГнг-LS (нижняя строчка). 
 
Проводники предназначены для стационарной прокладки на улице и в помещениях. Допустима прокладка в земле при условиях: 
вывод на поверхность через трубу;
отсутствие растягивающих нагрузок;
над местом прокладки нет автомобильных дорог, въездов.
Кабель ВВГ не распространяет горения при одиночной прокладке. Кабели ВВГнг и ВВГнг-LS не распространяют горения при групповой прокладке – по кабельной линии огонь не пройдёт в смежное здание или помещение. Помимо свойства пониженной горючести кабель ВВГнг-LS выделяет меньшие объёмы дыма и газа при вынужденном горении – применяют для электропроводки в местах с большим скоплением людей (торговых центрах, супермаркетах, музеях, библиотеках и других) для облегчённой визуальной ориентации при пожаре. 
 
Другие (кроме указанных выше) технические, электрические и эксплуатационные характеристики трёх указанных кабелей идентичны.
 
 
Электротехнические характеристики силового кабеля ВВГ, ВВГнг и ВВГнг-LS
Основные характеристики представлены в 5-минутном видеоролике:
 
  
 
Токи
Номинальные токи в соответствии с сечением токопроводящей жилы представлены в таблице: 
 
Сечение жилы,
мм2
Допустимая токовая нагрузка
на одну жилу, А
одножильные
двухжильные
трёхжильные
на воздухе
в земле
на воздухе
в земле
на воздухе
в земле
1,0
21
25
18
26
15
21
1,5
29
32
24
33
21
28
2,5
40
42
33
44
28
37
4
53
54
44
56
37
48
6
67
67
56
71
49
58
10
91
89
76
94
66
77
16
121
116
101
123
87
100
25
160
148
134
157
115
130
35
197
178
166
190
141
158
50
247
217
208
230
177
192
70
318
265
252
277
226
237
95
386
314
304
329
274
280
120
450
358
351
<div class="ephox-sloth-bin_6942538711563156560032" style="position: absolute; left: 0px; top: 0px; width: 0px; he