Изоляция – это один или несколько слоев специального диэлектрического материала, который покрывает кабельные жилы и создает эффект электрического разъединения, т.е. препятствует протеканию электротока между парой проводников. Основная задача изолятора – не допустить «прорыва» напряжения электросети наружу, за пределы определенной жилы, предотвратить электроудар, короткое замыкание или даже возгорание изделия.
Изоляционное покрытие наиболее часто классифицирует по материалу, из которого оно изготовлено. Чтобы сделать правильный выбор, нужно знасть свойства изоляциионых материалов.
Полиэтилен (ПЭ) – является отличным диэлектриком, поэтому применяется для изолирования разнообразных проводных марок, в т. ч. для высоковольтных кабелей. ПЭ-изоляция способна эффективно выполнять свои функции в довольно широком температурном диапазоне, отличается хорошей стойкостью к повреждаемости, к воздействию кислот, щелочей и влаги, с ней легко работать в отношении монтажа. Полиэтиленовое изоляционное покрытие достаточно дружелюбно с точки зрения экологии, поэтому соответствующие марки можно прокладывать на любых объектах. Более «продвинутая версия», изоляция из сшитого полиэтилена, обладает высокой степенью плавления (до 140 °C), неплохой эластичностью и устойчивостью к растрескиванию.
Поливинилхлорид (ПВХ, ПВХ-пластикат) – это один из наиболее популярных видов изоляционного покрытия, которое широко применяется для прокладки, в первую очередь, внутри помещений. ПВХ не «дружит» с холодом и воздействием ультрафиолета, поэтому на открытом пространстве обычно монтируется в трубах. При этом существуют отдельные исполнения кабелей с ПВХ-покрытием, которые легко выдерживают до -60 °C. Добавление к пластикату различных компонентов (карбонат, тальк, каолин или кальций) повышает их эластичность и устойчивость к низким температурам. ПВХ-изоляция имеет превосходную пропускную способность, высокий уровень допустимых токов и низкий показатель потерь, экологически безвредна, может применяться на сложных трассах, отлично переносит механические воздействия и неплохо справляется с возгоранием. Важным достоинством ПВХ-пластиката является его относительно низкая.
Резина – данный изоляционный материал производится из натуральных или синтетических каучуков и отличается превосходными характеристиками гибкости и минимальным уровнем гигроскопичности, т.е. способности поглощать влагу.
Именно гибкость кабелей с изоляцией из резины стала их «фишкой», которая существенно облегчила любой вид нестационарного подключения подвижного механизма или инструмента к энергоисточнику. Серьезным недостатком резинового покрытия является его относительная недолговечность, постепенная потеря эластичности и сравнительно высокая стоимость.
К одной из разновидностей данного типа изоляции относится кремнийорганическая резина, которая является полимером на основе чередующихся частиц кислорода и кремния, потерявшего способность к окислению. Такой химический состав кремнийорганики способствует ее высокой сопротивляемости нагреву, поэтому она очень популярна как изолятор для термостойких кабелей. Эластичность и пластичность кремнийорганической резины обеспечивается присутствием атомов углеродной группы.
Бумага – в основе данного изоляционного покрытия лежит специальный кабельный бумажный материал из сульфатной целлюлозы, который укладывается большим количеством слоев. Бумажная изоляция долговечна, обладает отличными электрическими характеристиками и доступна по цене. При наличии дополнительной защиты от влаги в виде металлических оболочек или особой пропитки из канифоли, восковых или масляных компонентов, ее можно использовать даже магистральных электросетях с напряжением до 35 кВ. Главный недостаток бумажной изоляции – это ее мягкость, неспособность переносить жесткие механические воздействия.
Фторопласт – это техническое наименование фторсодержащих полимеров, которые прекрасно зарекомендовали себя при конструировании термостойких кабелей, широко применяемых, например, в быту при подключении электрооборудования для бань или саун. При помощи фторопласт-полимеров выполняется первичная обмотка высоковольтных кабелей и проводов для теплых полов. Данный тип изоляции считается одним из наиболее надежных, ведь фторопласты по праву признаны одними из лучших изоляторов электротока. Кроме того, особая технология изготовления, а именно запекание при высоких температурах уже заизолированных кабельных изделий, обеспечивает на выходе предельно крепкий провод, фторопластовая изоляция которого весьма стойка к повреждению, в т.ч. воздействию агрессивных концентрированных кислот и щелочей. Иногда фторопластовый изолятор может дополнительно покрываться или стеклотканью, или другими аналогичными материалами.
Полиолефины – это особый тип полимеров, не содержащий галогены, например, хлор, фтор, йод, астат или бром. Галогенная составляющая, присутствуя в кабельной изоляции, способствует ее повышенной негорючести (индекс «нг» в маркировке), но при этом, если возгорание все же состоялось, выделяется в виде высокотоксичного угарного газа CO и хлороводорода HCl. Поэтому в местах с большим скоплением людей рекомендуется применять кабельную продукцию, изолированную безгалогенными композициями («HF», Halogen Free), которая при горении выделяет малое количество дымов без вредных веществ.
В некоторых проводных марках встречается изолятор из лака, полистирола, шелка и асбеста, хотя последний используется все реже, поскольку признан канцерогенным веществом.
Подводя итоги, следует сказать, что однозначного ответа на вопрос «какая изоляция лучше» все-таки нет, ведь под каждый проект марка кабеля подбирается достаточно индивидуально, в рамках рекомендаций и требований нормативных документов, а также сложившейся практики.