Способы и материалы для изоляции мест соединения или разрушения защитного покрытия проводов

Опыт Рикке

Почему мы решили, что ток в металлах создаётся движением именно свободных электронов? Положительные ионы кристаллической решётки также испытывают на себе действие внешнего электрического поля. Может, они тоже перемещаются внутри металлического проводника и участвуют в создании тока?

Упорядоченное движение ионов означало бы постепенный перенос вещества вдоль направления электрического тока. Поэтому надо просто пропускать ток по проводнику на протяжении весьма длительного времени и посмотреть, что в итоге получится. Такого рода эксперимент и был поставлен Э.Рикке в 1901 году.

В электрическую цепь были включены три прижатых друг к другу цилиндра: два медных по краям и один алюминиевый между ними (рис. 2). По этой цепи пропускался электрический ток в течение года.

Рис. 2. Опыт Рикке

За год сквозь цилиндры прошёл заряд более трёх миллионов кулон. Предположим, что каждый атом металла теряет по одному валентному электрону, так что заряд иона равен элементарному заряду Кл. Если ток создаётся движением положительных ионов, то нетрудно подсчитать (сделайте это сами!), что такая величина прошедшего по цепи заряда соответствует переносу вдоль цепи около 2кг меди.

Однако после разъединения цилиндров было обнаружено лишь незначительное проникновение металлов друг в друга, обусловленное естественной диффузией их атомов (и не более того). Электрический ток в металлах не сопровождается переносом вещества, поэтому положительные ионы металла не принимают участия в создании тока.

Резиновая изоляция

В промышленности часто используется резиновая оболочка для проводов, которая характеризуется наличием таких положительных аспектов как:

• устойчивость к воздействию высоких температур;
• высокий уровень сопротивления;
• невероятная эластичность;
• влагостойкость.

Для производства подобной изоляции используется смесь из синтетических и натуральных материалов. Качественная изоляция обладает наилучшими показателями. У нее более высокий показатель износа, к тому же способность противостоять агрессивной химической среде и веществам на их основе. Эта оболочка способна выдерживать сильные морозы. Резиновый изолятор может гнуться, что позволяет выгибать его под любым углом (легко укладывать). По истечении определенного времени материал начинает стареть, а с появлением трещин может пропускать ток. Вулканизированная резина используется в случае, если кабель будет эксплуатироваться в условиях высоких температур. Резиновая изоляция крайне необходима в тех местах, где провод будет регулярно укладываться, и гнуться в разные стороны. Зачастую это кабель кран-балок, пультов управления и кранов. Так же используется для подключения трансформаторов сварочного типа, как со стороны нулевого провода, так и держака.

Для чего нужна пароизоляция в строительстве Подробное изучение щепетильного вопроса

Горячо приветствую Вас, любознательные читатели!

На дворе весна! Ярко светит солнышко, лаская нежными лучами землю, звонко щебечут птицы, радуясь долгожданному приходу Весны-Хохотушки. Благоухают цветы, балуя людей пьянящим ароматом. Эх! Хочется говорить о чём-нибудь высоком, а придётся обсуждать пароизоляционный материал.

Итак, пароизоляция – сырьё, которое нельзя недооценивать, и, разумеется, не стоит им пренебрегать. А ещё категорически не рекомендуется экономить на нём. Почему? Я сейчас расскажу. Вы готовы? Замечательно. В таком случае, не будем терять драгоценное время.

Ситуации, требующие задействования дополнительной изоляции

Изоляция проводов, как правило, необходима после выполнения соединения между отдельными линиями, чтобы обеспечить безопасность от поражения электрическим током. При этом случаются и следующие ситуации, когда понадобится изоляционный материал:

1. При повреждении отдельного участка защитного слоя кабельной линии. Это позволит не производить замену всего проводника, а только заизолировать нарушенный слой защиты.
2. При расположении в непосредственной близости от корпуса электрооборудования не защищенных токопроводящих жил.
3. Для маркировки проводов одного цвета.
4. Для жгутования отдельно лежащих тонких проводов.

Изоляция проводов — какие бывают материалы

Прежде, чем преступить к процессу изоляции проводов, нужно подготовить все необходимые инструменты. Перед тем, как преступить к работе, требуется отключить напряжение в квартире (доме) автоматическими выключателями.

На сегодняшний день можно отметить следующие материалы для изоляции проводов и кабелей:

ПВХ изолента

ПВХ изолента. (На фото выше) Она хорошо устойчива к повреждениям внешней среды. Во влажном помещении не раскисает и даже не отклеивается со временем. Однако, лучше ее применять только в сухих помещениях, так срок службы этого изолирующего материала будет длиннее и надежнее.

ПВХ изолента

ХБ изолента

ХБ изолента. Ее считают достаточно хорошим материалом, даже лучше предыдущий вариант. Поскольку она гораздо более устойчива к влаге и другим нагрузкам. Использовать ее можно в более обширных зонах применения, например для подключения проводов в машине. Да и качество ХБ превосходит ПВХ.

ХБ изолента

Термоусадочная трубка (ТУТ)

Термоусадочная трубка (ТУТ). Самый оптимальный вариант, мы рекомендовали бы использовать именно его повсеместно. Самая надежная степень изоляции под водой, под землей и наконец в машине. Она легко устанавливается и имеет большой срок службы. ТУТ считается лучшим материалом на данный момент.

Термоусадочная трубка (ТУТ)

Колпачки СИЗ

Колпачки СИЗ. Они используются крайне редко, зачастую в тех случаях, когда нужно заизолировать скрутку. По свойствам напоминают термоусадочную трубку.

Колпачки СИЗ

Термоусадочные трубки

Термоусадочные трубки. Этот способ является современным и более надежным способом изоляции проводников. Термоусадочные трубки изготавливают различного диаметра и длины (до одного метра). Так, как они идут универсального размера, то должны подбираться под конкретный диаметр проводника. В процессе монтажа происходит сужение исходного сечения практически в два раза. Благодаря этому происходит надежная фиксация с защищаемой поверхностью.

Термоусадочные трубки

Материалы, из которых производятся термотрубки — специальные полимеры: полиэтилен, силикон и прочее. Для улучшения показателей сцепки с токопроводящими жилами дополнительно используется термоклей во внутренней полости трубки. К тому же они легко эксплуатируются в различных климатических условиях, без проблем выдерживают воздействие агрессивных сред.

Виды термоусадок:

• термостойкая;
• с повышенной прочностью;
• полупроводниковые;
• гофрированные;
• флуоресцентные.

Жидкая изоляция проводов

Жидкая изоляция проводов. Еще один вариант материалов для правильной изоляции проводов. Его используют в качестве восстановления защитного слоя токопроводящих жил, эксплуатация которых проходит в условиях повышенной влажности или в непосредственном соприкосновении с водой. В качестве изоляционного материала применяется полиуретановый компаунд. Его заливают в заранее подготовленную муфту через специальный бандаж. По обоим концам муфты устанавливаются резиновые уплотнители.

Жидкая изоляция проводов

Положительные свойства покрытия:

1. Имеет высокую стойкость к внешним неблагоприятно влияющим факторам;
2. способность к диалектному покрытию;
3. устойчивость к вибрации;
4. может переносить воздействие ультрафиолетовых излучений;
5. легкость в применении ремонтных работ;
6. пластичность и тщательное покрытие провода в труднодоступных местах и сгибах.

Отрицательные свойства покрытия:

1. токсичность;
2. высокая стоимость;
3. летучесть жидкости. Не экономично расходуется при открытии герметичной банки.

Характеристики жидкой электроизоляции:

1. имеет вид вязкой субстанции, тянущееся вещество;
2. выпускается в трех видах — в тюбике, банке и в виде спрея;
3. нанесение производится кистью, за исключением распылителя.

Тип изоляции кабелей применяется на основании конструктивных особенностей кабеля и сетевого напряжения, при котором он будет эксплуатироваться:

• для оболочных кабельных изделий при показателях постоянного напряжения не более 700 Вольт, и номинального переменного тока не более 220 Вольт для однофазных сетей (380 Вольт в случае с трёхфазными);
• для безоболочных кабелей с показателями постоянного напряжения не выше 700 Вольт, и номинального переменного тока до 220 Вольт (380 вольт для трёхфазных сетей);
• а для оболочных и безоболочных кабелей с показателями постоянного тока не более 700 — 1000 Вольт, и переменного от 220 до 400 Вольт (для трёхфазных сетей на 380 и однофазных на 220 Вольт);
• для кабелей с постоянным напряжением до 3600 Вольт и показателями переменного тока от 400 до 1800 Вольт;
• для кабелей, эксплуатируемых в условиях постоянного напряжения в 1000 — 6000 Вольт при показателях переменного тока в 400 — 1800 Вольт.

Обзор изолирующих материалов

На сегодняшний день для изоляции оголенных жил рекомендуется использовать такие материалы, как:

• ПВХ изолента. Обладает хорошей эластичностью, но во влажной среде быстро раскисает и отклеивается. Рекомендуется использовать для изоляции проводов в сухих помещениях, а также если необходимо сделать цветовую маркировку проводов (существует изолента разных цветов, которую можно использовать для обозначения фазы, нуля и земли на конце проводника).
• ХБ изолента. Хлопчатобумажный материал, который является более надежным вариантом не только для домашних условий, но и если необходимо изолировать провода друг от друга под капотом в автомобиле. Преимущество ХБ изоленты в том, что она более устойчива к влаге, низким температурам и грязи.
• Термоусадочная трубка (ТУТ). Термоусадка является одним из наиболее современных и надежных изолирующих материалов. Ее рекомендуется использовать, если нужно заизолировать место соединения электрических проводов не только в доме, но и в земле, под водой, в машине. Универсальный изолятор, который мы и рекомендуем использовать в быту!
• Колпачки СИЗ. Изоляция жил сизами используется в том случае, если Вы сделали скрутку проводников. Изолирующие свойства, конечно же, не такие как у термоусадочной трубки, но все же позволяют защитить оголенные жилы в распределительной коробке, под люстрой и гипсокартоном.

Вот мы и предоставили наиболее надежные и популярные среди электриков изоляционные материалы. Далее мы расскажем, как правильно изолировать оголенные контакты изолентой, термоусадкой и специальными колпачками.

samelectrik.ru

При установке или эксплуатации погружного насоса может возникнуть необходимость удлинения силового кабеля. Собственно речь пойдет не о удлинении-соединении, а об изоляции места соединения проводов погружного насоса. В данном случае соединение должно быть полностью герметично, так как условия эксплуатации просто экстримальные — под водой.

Во первых соединенные концы кабеля должны быть пропаяны, либо находиться в специальных зажимных гильзах. Для электро-гидроизоляции проводов погружных насосов можно использовать:

1. термоусадочную трубку
2. изоленту
3. заливные муфты.

При изоляции термоусадочной трубкой

Термоусадка должна быть клеевой. На ее внутренней поверхности нанесен слой клея, который при обжимании расплавляется и образуется сплошной герметичный слой. Термоусадочная трубка способна сжиматься при воздействии на нее повышенной температуры и плотно охвватывать изолируемые поверхности. Как правило это производится с помощью горелки, специального фена или открытого пламени если диапазон температур для трубки не критичен. В этом случае подойдет простая зажигалка. Температура нагревания указывается в инструкции к трубке.

Из изолент лучше применять ленту ЛЭТСАР. Главная ее особенность — способность монолитизироваться, то есть превращаться в сплошную трубку. Продается она в больших бабинах, намотанная с прослойкой полиэтилена (чтобы не слиплась). Слои ленты ЛЭТСАР следует наматывать с перекрытием предыдущего наполовину. Для качественной изоляции требуется 3-4 слоя ленты.

Заливная муфта по сути — коробка куда укладывается место соединения кабеля и заливается компаундом(смола отверждаемая в есстественных условиях). В отличии от первых двух более кустарных способов муфта считается практичной и имеет дольший срок службы. Хотя в советское время для таких работ использовалась обычная изолента — и отлично служила.

i-glue.ru

Перейти в форум

forum.ngs.ru

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.

Функции изоляции газопровода

Сегодня к газопроводу подключено практически каждое здание в каждом населённом пункте, без голубого топлива сложно представить себе жизнь современного человека. Только вообразите, какое количество труб необходимо для реализации такой сети поставок!

Они тянутся над нашими головами, под ногами, глубоко в земле, и даже по морскому дну. Каждый сантиметр этой газовой паутины должен быть надёжно защищен и абсолютно безопасен, ведь утечка может привести к масштабной аварии, с разрушениями, а иногда и жертвами.

Современные подземные газопроводы прокладывают, в основном, в полимерных трубах – им не страшна ни коррозия, ни воздействие блуждающих токов, и температуру они сохраняют лучше

Полиэтиленовые газопроводы не нуждаются в дополнительной защите, но использовать их можно не везде, а замена стоит дорого, поэтому большинство труб с газом – стальные.

Чтобы сталь не ржавела и не разрушалась, её обрабатывают специальными составами и материалами, изолирующими её поверхность от окружающей среды. Основные функции таких покрытий – защита от влаги, химических влияний, механических воздействий, а также диэлектрическая защита.

Активная электрохимическая защита формирует на поверхности трубы катодный заряд, обеспечивая её электрическую стабильность и предотвращая влияние сторонних токов

Кроме покрытия, для надёжной защиты от блуждающих и постоянных токов, на подземных газопроводах организуют электрохимическую катодную защиту, которая обеспечивает отвод этих зарядов через специальный проводник к дренажной подстанции.

Для надземного трубопровода защита менее солидная, ведь её легче обновлять, а трубы подвергаются воздействию только атмосферной влаги, регулярно просыхая. Для морских же газопроводов – напротив, кроме надежной защиты от агрессивной среды требуется дополнительный слой утяжеления, чтобы труба неподвижно лежала на дне, под волнами.

Как обезопасить использование удлинителя в саду

Термоусадочный рукав

Чтобы подключить садовое оборудование, требуются удлинители со степенью влагозащиты IP54. Если изоляционный слой был поврежден, его обязательно требуется герметизировать для обеспечения полной безопасности эксплуатации. Сделать это можно с помощью термоусаживаемой ленты. Достаточно просто обмотать ею провод и нагреть феном.

При термическом воздействии изолирующее вещество дает усадку, тем самым плотно обжимая провод. Также при усадке из внутренней поверхности изоляционного материала выделяется клей, усиливающий действие. По качеству выполненных работ термоусаживающая лента не уступает трубкам, изготовленным из аналогичного материала. Еще одно преимущество строительного материала заключается в том, что есть возможность использовать его обмоточным способом.

Твердые диэлектрики

Традиционно под изоляторами данного типа понимаются такие материалы, как стекло, кварц, фарфор, пластики и резина. Их происхождение может быть натуральным и синтетическим. В тонких слоях изоляторов могут быть повышенные показатели удельного сопротивления и напряжения пробоя – эти значения зависят от диэлектрической проницаемости и электрической прочности структуры. Увеличение разности потенциалов по отношению к твердому или жидкому диэлектрику будет повышать ток, проходящий целевой объект. В итоге это явление способствует формированию вблизи катода положительного пространственного заряда на фоне отрыва электронов. Электрический пробой можно будет рассматривать как результат искажения заряженного поля в структуре самого изолятора. Твердотельные электроизоляционные материалы подвергаются поляризации, поэтому их диэлектрическая постоянная превышает единицу. Также в момент приложения переменных электрических полей поляризация способствует образованию диэлектрических потерь. В этом контексте стоит выделить материалы, которые даже в высокочастотных полях имеют минимальные диэлектрические потери. К таким можно отнести полиэтилен и кварц.

Назначение

Благодаря универсальности данный материал находит применение в разных областях человеческой деятельности. Он применим как в условиях улицы, так и внутри помещений. В магазинах встречаются ленты разных цветов, но главное, чтобы они не имели посторонних неприятных запахов — это свидетельствует о низком качестве.

Вам это будет интересно Особенности генератора электрической энергии

ПВХ-лента не рекомендована для изоляции полимеров или силиконовых поверхностей, в составе которых есть фтор. Если обрабатываемая поверхность с дефектами, порами или другими повреждениями, ее сперва подготавливают — наносят грунтовочный материал. ПВХ-лента наносится только на сухую и чистую поверхность.

Ключевая функция — изолирующая

Области применения:

работы с электротехникой. Лентой изолируют электрокабели, соединяют провода, маркируют жгуты;
бытовые работы. ПВХ-лента пригодится, если нужно отремонтировать разные вещи, начиная инструментом и заканчивая другими домашними мелочами;
ремонт автомобиля. Например, при необходимости изолировать провода и другие места;
упаковка. Благодаря клеевому покрытию такой лентой легко упаковать коробки небольшой массы. Упаковочные работы все чаще автоматизируются;
ремонт лодок. Для этого пользуются специальной усиленной лентой;
защита трубопроводов. На трубы, проложенные в земле, постоянно действуют отрицательные влияния грунта, поэтому магистрали требуют надежной защиты. ПВХ-изоляция позволяет защитить наружную сторону труб от образования ржавчины

Но здесь важно правильно ею пользоваться, а именно — наматывать по спирали, во избежание перекосов. Лента, стойкая к влаге, гидроизолирует магистрали.

Это далеко не весь перечень сфер, где находит применение изолента. Помимо ремонтных работ, она широко распространена и в творческой деятельности.

В дизайне ей тоже находится применение

Виды соединений

Но прежде, чем разбирать виды изоляционных материалов и способ их применения, давайте остановимся на типах соединений проводов в быту. Ведь тип изоляционного материала во многом зависит именно от этого фактора.

Наиболее часто в быту мы сталкиваемся с необходимостью соединения нескольких проводов. Но соединение соединению рознь. Ведь согласно норм ПУЭ провода могут быть соединены методом сварки, пайки, прессовки и болтовым соединением. Заметьте, так популярного в народе метода скручивания проводов в этом перечне нет. И это не случайно. Ведь скручивание проводов не обеспечивает гарантий качества соединений и его надежности во время эксплуатации.

Соединение методом сварки	Суть данного метода сводится к тому, что токопроводящие жилы провода скручиваются, а затем при помощи специального сварочного аппарата для проводов концы данной скрутки свариваются в единое целое. Главным ограничивающим фактором применения данного метода, является цена сварочного аппарата, который, если вы не занимаетесь этим профессионально, вам совершенно не нужен.
Соединение проводов пайкой	Она нашла широкое применение в низковольтных сетях как одно из наиболее надежных и простых в реализации соединений. В то же время, при больших сечениях проводов, данный метод практически не применим. Ведь при больших сечениях, контактные соединения могут нагреваться до значительных температур, что может привести к разрушению контактного соединения.
Соединение проводов прессовкой	Для него необходимо специальное оборудование в виде гильз и прессов. Конечно, для проводов небольшого сечения существуют гильзы, которые можно спрессовать обычными пассатижами, но они не нашли широкого применения.
Винтовое соединение проводов	Специальные клеммы, которые уже имеют изоляцию, позволяют достаточно надежно соединить провода. Недостатком данного метода, является увеличение размеров контактного соединения, и их крайне низкая защита от проникновения влаги.

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

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.

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.