Время чтения: 7 минут
С электрическим током шутки, как известно, плохи. Поэтому токопроводящие части электрической цепи стараются надежно предохранить от возможности контакта с человеком. К чему приводит подобный контакт понятно всем, особенно если речь идет о напряжении бытовой сети в 220 Вольт. А если 380 Вольт для трехфазной сети? Для того чтобы избежать неприятных последствий этого и служат изоляционными материалы или говоря по-научному диэлектрики. Их назначение видно из их названия – они выполняют изоляцию находящихся под напряжением частей электрической цепи, то есть защищают от утечек электрического тока. Это утечка может быть направлена как на человека, так и на другие токопроводящие части. Самый простой пример, когда при повреждении изоляция проводов однофазной сети образуется прямой контакт фазного и нулевого провода. В результате происходит короткое замыкание, которое может привести к очень неприятным последствиям.
Изоляционные материалы, служащие для защиты токопроводящих частей должны обладать определенным набором характеристик, позволяющих им выполнять данную функцию. Наиболее важным является удельное сопротивление материала, так как эта физическая величина характеризует способность препятствовать прохождения через него электрического тока. Чем оно выше, тем лучше данный материал справляется с изоляционными функциями. Важной характеристикой является также напряжение пробоя.
Пробоем диэлектриков называют состояние, при котором они теряют свои изоляционные свойства, то есть перестают выполнять свои защитные функции. Номинальное рабочее напряжение должно быть 2-4 раза ниже пробойного напряжения. Также важна диэлектрическая проницаемость материала, чем она меньше, тем лучше диэлектрические свойства. Для изоляционных материалов важно, чтобы свои диэлектрические свойства они сохраняли в возможно большем диапазоне параметров окружающей среды таких как температура, влажность, ультрафиолетовое излучение и т.д.
Изоляционные материалы могут находиться в трех агрегатных состояниях – газообразном, жидком и твердом. При этом газообразные и жидкие диэлектрики находят в основном промышленное применение или используется в готовых изделиях, например, конденсаторах. Вообще видов изоляционных материалов существует великое множество, но для рядового потребителя, осуществляющего простой домашний электромонтаж выбор не так уж велик.
Изоляционные ленты
Пожалуй, нет ни одного человека, который хоть раз в жизни не использовал бы изоленту. Она служит для изоляции электрических проводов при их соединении друг с другом и при ремонте проводов с поврежденной изоляцией.
На массовом рынке представлены изоленты из двух видов материалов – на тканевой хлопчатобумажной основе (ХБ) и изолента из поливинилхлорида (ПВХ).
Изолента ХБ производится из хлопчатобумажной ткани типа миткали. При этом на одну или обе стороны наносится специальный состав на резиново-клеевой основе. Данный тип изоленты применяется при температурном диапазоне от -30С до +30С. При этом не допускается его применение в агрессивной среде, так как тканевая основа не выдерживает подобного воздействия.
Преимуществом данной изоленты является то, что по сравнению с изолентой ПВХ при нагреве электрического провода она твердеет, а не плавится, тем самым предотвращая возникновение оголенного контакта и возникновение короткого замыкания. При низких температурах, например, при электромонтаже на открытом воздухе, она меньше подвержена ломкости и остается липкой, когда ПВХ изолента уже перестает прилипать. Изолента ХБ бывает двух видов – для повседневного применения и для использования в производственных целях. Они маркируются цифрой 1 или 2, которые означают одностороннюю или двухстороннюю липкость, а также областью применения.
Изолента ХБ для повседневного применения:
1 ШОЛ – односторонняя изолента обычной липкости
2 ШОЛ – двусторонняя изолента обычной липкости.
Изолента ХБ для производственного использования:
1 ПОЛ – односторонняя изолента обычной липкости
2 ПОЛ – двусторонняя изолента обычной липкости
2 ППЛ – двусторонняя изолента повышенной липкости.
Эта изолента выпускается чаще всего в традиционном черном цвете, роликами различной длины. Также она различается и шириной ролика, которая указывается после марки продукта, например, 1 ШОЛ20 – это лента шириной 20 мм. Напряжение пробоя составляет для изоленты бытового применения 1 кВ, для специальных промышленных марок может доходить и до 6 кВ.
Рисунок 1. Изолента ХБ
Изолента ПВХ является пленкой из поливинилхлорида, на одну из сторон которой нанесен клеевой состав. Она может эксплуатироваться в широком диапазоне температур окружающей среды от -50°С до +70°С. Но как было уже указано, при отрицательных температурах монтаж с использованием пленки ПВХ будет затруднен, так как она становится нелипкой, ломкой и теряет прочность при растяжении. Она обладает более высоким диэлектрическими характеристиками и выдерживает эксплуатацию в агрессивных средах. Изделия выпускаются с различными толщинами в основном от 150 до 450 мкм, которые зависят от вида и конкретного производителя, в рулонах различной длины и ширины. Диапазон, представленных на рынке ширин довольно широк - 10мм, 15мм, 19мм, 20мм, 30мм, 40мм и 50мм. Цветовая гамма тоже достаточно разнообразна, изолента выпускается в следующих цветах: белый, черный, желтый, синий, голубой, красный, зеленый, желто-зеленый.
При покупке изоленты ПВХ следует иметь в виду, что чем меньше толщина изоленты, тем хуже диэлектрические свойства изделия. Но тут, как говорится, палка о двух концах, слишком толстой изолентой работать труднее и добиться надежного контакта требует определенных навыков. Естественно, производитель должен гарантировать высокое качество клеевого покрытия, в противном случае изделие просто не будет выполнять свои функции. Толщина клеевого покрытия обычно составляет 20 мкм. Напряжение пробоя для изоленты ПВХ толщиной 150 мкм составляет 6 кВ.
Рисунок 2. Изолента ПВХ
Термоусаживаемые трубки (ТУТ)
Практически каждому, кто занимался электромонтажом, конечно, известен старый добрый кембрик, незаменимый, когда производится протяжка провода и он подвергается изгибу и повороту. Любой электрик скажет вам, что в таких местах требуется дополнительная защита и изоляция. Но технологии не стоят на месте и на смену кембрикам приходят более функциональные и надежные изделия – это термоусаживаемые или термоусадочные трубки (ТУТ). Но это не единственное назначение ТУТ, они с успехом применяются и для изолирования соединения проводов и выдерживают напряжение до 600 В.
Область применения.
Если кратко обозначить области применения ТУТ, то к основным относятся:
- восстановление поврежденной изоляции
- создание герметичного соединения там, где это требуется
- изолирование места соединения проводов
- использование для информационной маркировки проводов
- использование в качестве декоративного, защитного и противокоррозионного покрытия.
Термоусаживаемые трубки изготавливают из экологичного материала, который называется полиолефин. Он не горюч, не поддерживает горение и не воспламеняется, более того в состав материала входят вещества, которые подавляют горение, а также имеет широкий температурный диапазон использования от -60° до +80°С. Данный материал обладает высокой химической устойчивостью к агрессивным средам.
Как же работают термоусаживаемые трубки? Надо сказать, что принцип их использования довольно прост и основан на свойстве данного материала уменьшать диаметр трубки под действием температуры. При нагревании трубка как бы обжимает провод со всех сторон и плотно прилегает к нему. В результате получается практически монолитное соединение. Лучше всего нагрев производить строительным феном при температуре 120 - 140° С. Как правило диаметр трубки меняется при нагреве в два, три или четыре раза, что находит отражение в маркировке ТУТ, например, 10,0/5,0 мм – означает, что изначальный диаметр трубки составляет 10 мм, а после нагрева – 5 мм. Эта величина изменения диаметра называется коэффициент усадки.
Там, где требуется высокая степень герметизации используются специальные трубки с клеевым покрытием, после завершения процесса монтажа образуется практически полностью герметичное соединение. Следует заменить, что ТУТ несут в себе еще и определенную эстетическую функцию – они бывают разных цветов (черный, красный, желтый, зеленый, синий и прозрачный) и соединение при их использовании выглядит гораздо красивее и аккуратнее, чем соединение изолентой. ТУТ выпускаются под все стандартные диаметры проводов. Потребитель может выбрать либо бухты по 100 или 200 метров, если он профессиональный электромонтажник или куски как правило метрового размера. В наличие имеются и наборы под разные диаметры проводов.
При монтаже следует учитывать, что ТУТ, кроме радиальной усадки, дают еще и продольную доходящую до 15 процентов.
 |
 |
| Рисунок 3. ТУТ бухта цвет белый | Рисунок 4. ТУТ размер 1м |
Своеобразным, но весьма полезным аксессуаром является термоусаживаемый колпак (капа). Он используется для обеспечения изоляции, герметизации и защиты кабеля во время электромонтажных работ, транспортировки и хранения. Также данный аксессуар может использоваться как заглушка для металлических и пластиковых труб. Также капы можно использовать в качестве заглушек для стальных и полимерных труб.
Рисунок 5. Термоусаживаемый колпак
Таковы основные изоляционные материалы, используемые в несложном бытовом электромонтаже. Тем не менее при правильном выборе, монтаже и использовании они отлично справляются со своими функциями.