Изоляция кабелей и проводов

Характеристики электроизоляторов

Ко всем без исключения электроизоляторам предъявляются общие требования.

Электрическая прочность

Способы огнезащиты электрических коммуникаций

Главная задача диэлектрика – обеспечить требуемый уровень значения величины электрической прочности на пробой. Данная величина находится в прямой зависимости от того, насколько толстая фарфоровая стенка изолятора. Нарушение прочности происходит при пробое твердого диэлектрика или в результате разряда по поверхности изолятора. Прочность характеризуется напряжением промышленной частоты, которое способен выдержать изолятор при сухой и мокрой поверхности, а также импульсным напряжением при испытании. Эту величину проверяют специальным прибором – мегаомметром.

Удельное сопротивление

Изоляционный материал пропускает небольшую часть электрического тока. Эта величина является несоизмеримо малой, в сравнении с теми токами, которые протекают постоянно по жилам. Электрический ток может идти через два пути: сквозь сам изоляционный материал или по его поверхности. Удельным сопротивлением называется величина сопротивления единицы объема материала. Она равна отношению произведений величин сопротивлений тока, идущего по изолятору и сквозь него, к их же сумме.

В качестве единицы измерения данной величины взято значение сопротивления изоляционного материала, выполненного в форме куба с гранью 1 см, где направление тока совпадает с вектором направления двух наружных противоположных граней. Величина удельного сопротивления зависит от агрегатного состояния материала и других важных величин.

Диэлектрическая проницаемость

После помещения изолятора в электромагнитное поле происходит изменение направления в пространстве частиц с плюсовыми зарядами: они выстраиваются по силовым линиям электромагнитного поля. Электронные оболочки меняют свою ориентацию в противоположную сторону. Молекулы поляризуются. При поляризации диэлектриков происходит образование собственного поля у молекул, которое действует в сторону, противоположную направлению общего поля. Эта способность определяется диэлектрической проницаемостью.

Важно! Диэлектрическая проницаемость характеризует степень поляризации диэлектрика. Она оказывает влияние на емкость таких элементов, как конденсаторы

При их изготовлении следует применять изоляцию с большой величиной диэлектрической проницаемости. Измерение величины производят в фарадах на метр погонный (Ф/м). Единица измерения получила свое название в честь великого английского ученого Майкла Фарадея, внесшего весомый вклад в науку в области электромагнетизма.

Угол диэлектрических потерь

Диэлектрические потери – энергия электрического поля, рассеивающаяся в изоляционном материале за определенную единицу времени. Энергия никуда не исчезает, а переходит из одного состояния в другое (тепло). Чем выше величина потерь, тем больше риск теплового разрушения диэлектрика. Эта характеристика электроизолирующего материала измеряется тангенсом угла диэлектрических потерь. Зависимость тангенса угла от значения диэлектрических потерь линейная.

Чем изолировать провода для воды

Бывают случаи, когда приходится эксплуатировать электрооборудование в воде, например, погружной (глубинный) насос. Для погружного (глубинного) насоса естественно используется цельный, мягкий провод в оболочке.

Существуют и другие места эксплуатации кабеля, где без герметизации не обойтись.

В процессе эксплуатации возможен износ или обрыв и вопрос стоит о не замене на новый провод, а его ремонте, наращивании.

Так, как сделать герметичную изоляцию кабеля, чтобы вода никак не влияла на место соединения?

Для этого можно применить 3 способа:

• муфта заливная;
• термоусадочная трубка;
• лента, типа ЛЭТСАР.

1. Что такое заливная муфта? По сути – механическая коробка, куда помещается место соединения.

По краям муфты устанавливают уплотнители, через которые проходят жилы кабеля и специальный бандаж из мастики, чтобы не вытекал заливной компаунд муфты.

При закрывании коробки муфты и проверки всех уплотнений заливается полиуретановый компаунд.

Такое соединение дает высокую надежность изоляции от воды.

2. Второй способ – это с помощью термоусадочной трубки на внутренней клеевой основе.

Такую трубку сначала также надевают на одну жилу, затем жилы спаивают припоем в длину, перемещают трубку на место спайки. После нагрева строительным феном или огнем зажигалки, трубка плотно обжимает место спайки. Лишний клей при этом выдавливается из краев трубки.

Как только трубка остыла, проводник можно эксплуатировать.

3. Третий способ – лентой ЛЭТСАР. Такая лента наматывается по типу ленты ПВХ или ХБ с перекрытием предыдущего слоя на 50 %. Таких слоев должно быть не меньше трех.

Лента ЛЭТСАР после наматывания, через некоторое время, становится монолитной, как труба, что обеспечивает герметичность.

Почему появляются недовольные пользователи

Перед тем, как использовать жидкую изоляцию для проводов, необходимо прочесть инструкцию на упаковке. Существуют перечни запрещенных материалов, которые не поддаются адгезии с полимерной субстанцией. Даже возможно наступление химической реакции, способной полностью испортить плату. Также часто нарушаются технические условия эксплуатации, что вызывает отторжение или потерю физических свойств. Нет универсальных покрытий, способных застынуть при любых параметрах. Нужно всё строго соблюдать

Также необходимо выдержать меры предосторожности, включая постоянное проветривание помещения при работах

Как изолировать провода в воде?

Что же делать, если перебил электропроводку в стене? Обычно в такой ситуации человек теряется, но ничего страшного не произошло, электропроводку можно успешно починить своими руками одним из приведенных ниже способом. При сверлении стен для крепления предметов редко кто задумывается о том, что в стенах проложена электропроводка. Но даже если вспомнить, и мысленно провести взглядом возможный путь проводов от соединительной коробки к розеткам и выключателям, то все равно нет гарантий от попадания сверла в провод. Особенно часто повреждается электропроводка при установке натяжных и подвесных потолков. Удерживающие потолок уголки или багет крепятся на стене саморезами и линия крепления их проходит как раз на уровне прокладки проводов. Согласно требованиям правил устройства электроустановок ПУЭ соединение проводов скруткой при монтаже электропроводки запрещено. При соединении проводников скрытой проводки в стене это правило категорически нельзя нарушать!

ПВХ изоляция

ПВХ (поливинилхлорид) также называют виниловая изоляция. Поливинилхлорид устойчив к действию щелочей и кислот, не проводит ток, не растворяется в воде, поэтому находит широкое применение при изготовлении изоляционных материалов. Применяется для изготовления изоляции проводов и кабелей. Так же изготавливают ПВХ изоленту, для изоляции соединения проводов.
Одно из преимуществ ПВХ изоляции – ее дешевизна. Полимерная изоляция довольно эластична и устойчива к перепадам температур, не горит на воздухе. При производстве ПВХ материалов могут добавлять пластификаторы, они несколько ухудшают изоляционные свойства и стойкость к химикатам, но увеличивают эластичность и устойчивость к воздействию ультрафиолетовых лучей.

Если в соединительном кабеле используется виниловая изоляция, покрывающая провода, то кабель обозначается аббревиатурой ПВС. Он может состоять из 2-5 алюминиевых или медных жил. Оболочка бывает виниловая или резиновая.
Срок службы ПВС кабелей превышает 6 лет. В течение всего этого времени они не требуют замены. Они устойчивы к коррозии и плесени, выдерживают морозы до -40° и жару до +40°. Их рабочее сопротивление составляет на 1 км около 270 Ом.
Кабели с ПВХ оболочкой и алюминиевыми жилами применяют в городских электрических сетях, для подачи электричества на производстве и в жилых многоквартирных домах. ПВС кабели с медными жилами получили распространения при подключении к сети практически всех бытовых приборов и другой техники малой мощности, их используют для электропроводки в частных домах и квартирах.

Как ингредиент при крафте[править | править код]

Ингредиенты	Процесс	Результат
Улучшенный аккумулятор +Бронзовая пластина +Изолированный медный провод		МЭСН
Стекло +Железная оболочка +Изолированный медный провод +Оловянный провод		Электролампа
Бронзовая оболочка +Изолированный медный провод +Серная пыль +Свинцовая пыль		Улучшенный аккумулятор
Железная пластина +Изолированный медный провод +Электромотор +Железный ротор ветрогенератора		Электролодка
Изолированный медный провод +Железная пластина +Красная пыль		Электросхема
Электросхема +Золотая оболочка +Светопыль +Улучшенный аккумулятор +Изолированный медный провод		Сканер КР
Солнечная панель +Изолированный медный провод +Железный слиток илиЖелезный шлем		Шлем с солнечной батареей
Изолированный медный провод + Любые доски +Аккумулятор +Электросхема		Улучшение «Энергохранитель»
Изолированный медный провод +Электросхема +Универсальная жидкостная капсула +Основной корпус машины		Электролизёр
Красная пыль +Изолированный медный провод +Стекло +Электросхема		Агроанализатор
Любая шерсть +Изолированный медный провод +Железный слиток илиЖелезные ботинки		Электростатические ботинки
Светопыль +Изолированный медный провод +Электросхема +ТНТ		Радиопульт подрыва
Оловянная оболочка +Изолированный медный провод +Лазуритовая пыль +Частотный связыватель		Радиопульт подрыва
Красная пыль +Аккумулятор +Изолированный медный провод +Основной корпус машины		Энергообменник
Изолированный медный провод +Светопыль +Электросхема		Ваттметр
Изолированный медный провод +Электросхема +Охлаждающий стержень 10к илиОхлаждающий стержень 30к илиОхлаждающий стержень 60к		Улучшение «Ускоритель»
Изолированный медный провод +Основной корпус машины		Трансформатор СН
Изолированный медный провод +Красная пыль илиУгольная пыль		Батарейка
Изолированный медный провод +Красная пыль илиГидратированная угольная пыль		Батарейка
Электросхема +Изолированный медный провод		Частотный связыватель

Когда нужна изоляция

• Цветовое бозначение провода. Иногда под рукой нет проволоки цвета, который нужен. Не беда — достаточно иметь изоленту или «термопару» правильного цвета и использовать ее для обозначения надлежащей функциональности кабеля на обоих концах.
• Кабельная изоляция — во время электромонтажных работ можно причинить случайный ущерб изоляции провода. Обычно не заменяют весь провод, а ставят заплатку.
• Корпус может касаться не только изоляции кабелей, но также разъемов, которые не имеют собственной изоляции, или например надо защитить их от механических повреждений и влаги.
• Усиление соединений — иногда внешняя оболочка шнура питания какого-либо устройства повреждена, перетерта. Потом и висит такой кабель на двух или трех проводках без защитного слоя. Когда произойдёт полный обрыв — вопрос времени. Тут тоже два варианта: заменить шнур питания или попытаться укрепить его в месте повреждения.
• Бывает, что из-за большого количества устройств или кабелей, в некоторой области идёт пучок проводов. Их можно укладывать в кабель, крепить с помощью кабельных стяжек, закрывать рамкой или, если это короткая секция, они должны быть обернуты термоусаживаемой втулкой.

Классификация по нагревостойкости

Ниже в статье приведены данные по классам нагревостойкости диэлектриков, взятые из ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции», п.2 2.1, таблица №1:

• Y – материалы из не погруженных в жидкий диэлектрик бумаги, картона, целлюлозы, шелка, различных волокнистых материалов. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 90°С.
• A – относятся материалы предыдущего класса, а также из искусственного шелка, которые пропитаны масляными и другими лаками. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 105°С.
• E – это синтетические и органические пленки, смолы, компаунды. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 120°С.
• B – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые были изготовлены с применением органических связующих материалов обычной нагревостойкости. Температура, которую способен выдержать такой материал, – 130°С.
• F – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые пропитаны смолами и лаками соответствующей нагревостойкости. Изолятор выдерживает нагрев до 155°С.
• H – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые применяются с кремнийорганическими связующими и пропитками. Ткань характеризуется высокой температурной устойчивостью – до 180°С.
• C – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые используются безо всяких связующих веществ органического происхождения. Самые устойчивые к температурному воздействию среди изоляционных материалов – до 180°С.

Как заизолировать провод в стене

Требуется выбрать штукатурку на расстоянии до 3-5 см от места повреждения по обе стороны, глубина траншеи – 1 см. Эти условия обязательны для беспрепятственного и качественного соединения поврежденных участков цепи. Следующий этап – разъединить провода и сделать надрез в изоляционном слое вдоль по центру.

С поврежденных концов проводника снимается изоляционный материал на 10-15 мм. Если проводка старая, изоляция, скорее всего, будет твердой и удалить ее с помощью ножа в тесных условиях будет практически невозможно. Лучше использовать метод оплавления.

Концы медных жил покрываются слоем припоя паяльника

Залудить проводники важно со всех сторон очень тщательно. В завершение на место соединения надевается изолирующая трубка

Если требуется влагостойкое соединение, предварительно соединенный участок можно обработать силиконом.

Как правильно изолировать термоусадкой

Прежде всего нам понадобится источник тепла:

• Спички — последнее средство. Только в том случае, если элемент маленький и легко доступен. Кроме того, вы будете дышать серой и вредными выделениями.
• Зажигалка — для легкодоступных предметов можно взять и её, но будьте осторожны! Так изоляция провода может быть вообще сожжена.
• Термофен — лучшее, но и самое дорогое решение. В отличие от источников основанных на открытом огне, способность направлять тепло под любым углом предпочтительнее, так как повреждение провода сделать будет очень сложно. Лучше всего иметь тепловой фен с регулируемой температурой нагрева для адаптации к различным случаям.
  Вы можете попробовать и обычный домашний фен, но это уже извращенство.

Изоляция термотрубки зажигалкой

Сначала разрезаем термоусадочную трубку соответствующую диаметру кабеля согласно таблице. Она должен быть немного длиннее повреждения, так чтоб захватить изоляцию провода с обеих сторон на несколько миллиметров.

Помещаем кусок на кабель в место повреждения и нагреваем термоусадочную трубку до тех пор, пока она не зажимает изоляцию кабеля. Если шнур или элемент толстый — придется вращать его, чтобы тепло дошло до трубки со всех сторон.

Внимание! Пламя должно быть на расстоянии от провода. Стоит попрактиковаться прежде чем начинать настоящую работу

Стандартная изоляция рассчитана на максимальную температуру 70С . Даже если пламя не нарушит изоляцию, она может загореться или начать тлеть, особенно когда работа длится долго.

Тепловой фен для изоляции

Можно сказать, что такой фен (ещё его называют тепловая пушка) — это чуть более мощная сушилка для волос (шутка). Он создает воздушный поток с регулируемой температурой от нескольких десятков — до нескольких сотен градусов.

Если термофен имеет температурную регулировку, начните с меньшей, это может занять больше времени прежде чем термоусадка отреагирует, но таким образом безопасно достигнете оптимальной настройки температуры. Если в вашем термофене нет такой настройки, начните дуть с расстояния. Если заметили что термоусадка неравномерно распределена по шнуру, можете повернуть ее вокруг чтобы прогреть трубку с каждой стороны.

Если используете термоусадочную трубку для изоляции паяного соединения, не перегревайте её долго.

Общее представление о сопротивлении изоляции

Определяющим показателем, влияющим на образование токов утечки и формирования однофазных или междуфазных коротких замыканий проводников, является сопротивление изоляции. Оно показывает, насколько токопроводящая жила изолирована от земли и соседних проводников.

В зависимости от используемой марки кабеля предусмотрены нормативные значения по сопротивлению. Они могут варьироваться, исходя из конкретных климатических условий. Для фиксации показаний используется мегомметр. С целью выявления слабых мест периодически осуществляется контроль указанного значения. Сроки проверки устанавливаются в соответствии с ПУЭ. Внеочередные испытания изоляции осуществляются в следующих случаях:

• при вводе в эксплуатацию;
• после проведения ремонтных работ;
• в случае попадания на защитный слой воды или при его перегреве.

Измерение сопротивления изоляции Для качественного формирования защитного покрытия токопроводящих жил рекомендуется использовать соответствующие виды изоляционного материала. При этом обязательно соблюдать правила техники безопасности. Для кратковременной изоляции проводников можно воспользоваться скотчем.

Достоинства и недостатки пластмассовой изоляции

Силовые кабели с пластмассовыми изолировочными оболочками наиболее популярны. У данных материалов нет никаких ограничений по направленности трасс и проблем стекания пропитки, что значительно упрощает производство, прокладку и эксплуатацию такой продукции.

В качестве материала используются полихлорвинил или сшитый полиэтилен. С помощью полиэтилена наиболее часто изолируют высоковольтный кабель.

Достоинствами пластмассовой изолировки являются:

• более широкий рабочий температурный диапазон;
• экологическая безопасность, позволяющая использовать ее в объектах любого назначения;
• высокая влагостойкость;
• прочность, легкость, долговечность;
• химическая и электрическая нейтральность;
• хорошая механическая стойкость.

Недостатком полиэтиленовых оболочек является чувствительность к высоким температурам и утрата эластичности при нагреве свыше +140°С. Добавление органических перекисей и вулканизация СПЭделают этот изоляционный материал устойчивым к растрескиванию и увеличивают величину температуры его плавления.

В современном производстве наиболее часто применяется высокопрочный СПЭ, способный выдерживать существенно большие температуры, не меняя своих свойств.

Термоусадочная трубка

Вместо изоляционной ленты во многих электротехнических работах можно и нужно использовать термоусадочную трубку. Каковы различия между этими решениями для изоляции?

• Термоусадка обычно является более прочным, эстетичным и долговечным решением.
• Чтобы «прикрепить» её к проводу или другому элементу, нужно разогреть трубку.
• Термоусадка не является универсальной, ее размер должен быть адаптирован к изолированному элементу.
• В отличие от изоляционной ленты, термоусадочная трубка жесткая и неразборная

Что важно при выборе термоусадки

Размер. Один из них — диаметр отверстия перед нагревом. А второй — минимальный диаметр отверстия после нагревания. Трубка не будет сжиматься бесконечно

Поэтому трубка должна не только налазить на кабель перед выполнением изоляции, но также прижиматься к проводу или разъему после нагрева.
Если хотите использовать трубку для маркировки кабеля, ее цвет имеет важное значение.
Негорючесть. Это параметр тоже должен представлять интерес, особенно когда мы намерены использовать зажигалку для нагрева термоусадочной трубки.

Термоусадочные трубки можно купить в длинных секциях (обычно 1 м), но также можете купить набор из нескольких коротких кусочков разной цветной термоусадки в одной упаковке.

За и против

Между изоляционной лентой и скотчем есть существенные отличия:

1. Толщина. Скотч значительно тоньше, поэтому понадобится больше слоёв.
2. Скотч очень легко деформируется, плавится. Любые провода имеют свойство нагреваться, и если профматериалы являются термоустойчивыми, то клейкая лента нет.
3. Также «старение» изоляции из скотча происходит быстрее, чем в случае со специальными материалами. Понадобится частая замена и постоянное наблюдение.

Меры безопасности

Изоляция проводов 220 вольт должна проводиться качественно. Малейшая ошибка — и вы подвергаете опасности своё имущество и людей, живущих в помещении. Использование материалов, не предназначенных для изоляции, чревато замыканием и пожаром. Ещё один минус — от скотча остаются липкие следы клея, которые сложно отмыть.

Для работ с проводами применяется пвх-изолента, лента на хлопчатобумажной основе (предпочтительна для сухих помещений), специальные клеммы, термоусадочные трубки. Изоляционная лента продаётся везде и стоит недорого, поэтому предпочтение лучше отдать именно ей. При первой же возможности в целях безопасности рекомендуется сменить временную изоляцию из скотча на профессиональные материалы.

Некоторое время назад возникла необходимость соединить и заизолировать провода, а изоленты под рукой, как обычно бывает, не оказалось, зато был скотч. Замотал соединение скотчем и вроде все ОК. Соединение работает и сейчас и вот хочется удостоверится обладает ли скотч достаточными электроизолирующими свойствами или его использование совершенно не допустимо?

Всегда ли использовалась изоляция?

О том, что провода следует изолировать, было известно уже на первых этапах применения электричества. Однако хорошей изоляции тогда не было, особенно такой, чтоб выдерживала негативные воздействия среды на открытом воздухе. Сегодня в распоряжении людей есть пластик, резина, множество других компонентов, позволяющих создавать недорогую изоляцию, которая прослужит достаточно долго. В прошлом же материалы могли использоваться только малонадежные и дорогие. В ход шли неизолированные провода, которые просто отмечались соответствующей табличкой, чтобы люди их не трогали. В противном случае проводку пришлось бы менять едва ли не ежегодно, затрачивая на это огромные суммы.

Но данный подход применялся исключительно в прошлом, сегодня изоляция достойного качества доступна всем, ее вполне можно было бы применять на высоковольтных проводах в том числе. Но ее не используют. Главным изолятором в данном случае становится сама окружающая среда – в первую очередь, воздух, сопротивление которого достаточно высокое для обеспечения безопасности. Так как между парой проводников может проскочить дуга уже от одного только чрезмерного сближения при разных фазах, на высоковольтных линиях применяют керамические распорки, способные исключить подобный риск.

Кабеля необходимо изолировать также от земли, для данной цели в рамках высоковольтных линий применяют крупные изоляторы из фарфора, которые полноценно выполняют возложенные на них функции. Перечисленных мер бывает на практике вполне достаточно для обеспечения безопасности, для надежной работы линий.

Материалы, которые используют для изоляции проводов

Есть два типа материалов для изоляции проводов. Первый ПВХ, а второй изоляция с помощью резины. У обоих есть свои плюсы и минусы.

ПВХ (поливинилхлорид) изоляция

Другое название – виниловая. Данный материал находит широкое применение в изоляции проводки, т.к. он устойчив к щелочи и кислоте, через него не проходит ток, а также он не растворяется в воде. Эти свойства гарантируют хорошую защиту проводки от внешних воздействий.

Цену изоляции типа ПВХ можно отнести к плюсам. Еще одно преимущество этого типа оболочки то, что полимер не горит и не реагирует на резкие перепады температур.

Еще во время производства данного материала в него могут добавить пластификаторы. Из-за них уменьшается сопротивление к щелочи и различным кислотам, однако, благодаря им оболочка провода становится более эластичной, а также появляется сопротивление к ультрафиолету.

Резиновая изоляция

Оболочка из резины используется в промышленных областях. У нее множество плюсов, к которым можно отнести:

• Этот тип оболочки – влагостойкий.
• У изоляции при помощи резины присутствует значительная эластичность.
• Если измерить сопротивление изоляции, то можно увидеть что оно достаточно высокое.
• Эта оболочка не реагирует на высокие температуры.

При производстве оболочки из резины используют как натуральные, так и искусственные, синтетические материалы. Вторые долго служат, устойчивы к разным химическим веществам и большим минусовым температурам.

Еще одно преимущество данного материала – эластичность, благодаря которой вы сможете провести проводку с резиновой оболочкой где угодно. Спустя время резина начнет стареть, вследствие чего оболочка трескается. Это значит, что вас легко может ударить током.