Твердый продукт полимеризации – поливинилхлорид – не распространяет горения. Для повышения эластичности и морозостойкости ПВХ в него добавляют пластификаторы – каолин, тальк, карбонат кальция, для получения цветного ПВХ вводят окрашивающие добавки.
ПВХ стареет под воздействием температуры, солнечной радиации и т. п. за счет улетучивания пластификатора (происходит снижение эластичности и холодостойкости).
Резиновая изоляция состоит из смеси каучука (натурального или синтетического), наполнителя, мягчителя, ускорителя вулканизации, противостарителя, красителя и др. Для изоляции кабелей применяют резину РТИ-1, имеющую в составе 35 % каучука.
Плюсы резиновой изоляции – гибкость и практически полная негигроскопичность. Недостатки – более высокая стоимость и низкая рабочая температура жилы (65 °C) по сравнению с другими видами изоляции, что снижает допустимую нагрузку на кабель.
Со временем у изоляционных резин наблюдается значительное снижение эластичности и изменение других физико-механических свойств. Старение резиновой изоляции происходит под воздействием различных факторов и является в основном следствием окислительной деструкции (разрушения) содержащегося в резине каучука.
С целью защиты изоляции жил от воздействия света, влаги, различных химических веществ, а также для предохранения ее от механических повреждений кабели снабжают оболочками.
Лучшими материалами для изготовления оболочек кабелей в отношении герметичности и влагонепроницаемости, гибкости и теплостойкости являются металлы – свинец и алюминий. Кабели с невлагоемкой (пластмассовой или резиновой) изоляцией не нуждаются в металлической оболочке, поэтому их обычно изготовляют в пластмассовой или резиновой оболочке. Толщина оболочки нормируется и зависит от материала, из которого она изготовлена, диаметра кабеля и условий эксплуатации.
Свинцовые оболочки изготовляют из свинца марки С-3 (чистого свинца не менее 99,95 %). Свинец принадлежит к числу весьма тяжелых металлов (плотность 11340 кг/м3). Температура плавления – 327,4 °C. Свинец обладает малой механической прочностью и значительной текучестью, что приходится учитывать при вертикальных прокладках кабелей в голой свинцовой оболочке. При повышении температуры текучесть свинца увеличивается.
Нормальный электрохимический потенциал свинца равен -0,13 В, поэтому он обладает малой химической активностью и высокой коррозионной стойкостью.
Минус свинцовых оболочек – малая стойкость против вибрационных нагрузок, особенно при повышенной температуре. Повышения вибростойкости и механической прочности достигают введением в свинец присадки из сурьмы. Свинцовая оболочка кабелей без защитных покровов изготовляется из свинцово-сурьмянистых сплавов марок ССуМ, ССуМТ. Свинцовые оболочки не должны иметь рисок, царапин и вмятин, выводящих их за пределы минимальных допусков по толщине.
Алюминиевые оболочки изготовляют методом выпрессовывания из алюминия А-5 чистотой не ниже 99,97 %. Плотность алюминия – 2700 кг/м3, предел прочности – 39,3-49,1 МПа. Алюминиевые оболочки в 2–2,5 раза прочнее и в 4 раза легче, чем свинцовые, имеют повышенную стойкость к вибрационным нагрузкам и обладают высокими экранирующими свойствами.
Недостатки алюминиевых оболочек – большие технологические трудности наложения их на кабель и малая стойкость к электрохимической коррозии, что объясняется высоким нормальным отрицательным потенциалом алюминия (-1,67 В).
Коррозия сводится к вытеснению из среды, с которой соприкасается алюминий, ионов водорода и переходу самого алюминия в виде ионов в раствор. Поэтому кабели с алюминиевыми оболочками защищают особо стойкими против гниения покровами, не пропускающими к оболочке влагу.
Пластмассовые оболочки изготавливают из шлангового ПВХ-пластиката или полиэтилена. Пластмассовые оболочки сочетают в себе легкость, гибкость и вибростойкость, но через пластмассу постепенно диффундируют водяные пары, что приводит к падению сопротивления изоляции кабелей. Поэтому их применяют в кабелях с негигроскопичной изоляцией из полиэтилена, ПВХ и др. Шланговый пластикат отличается от изоляционного подбором пластификаторов и стабилизаторов, обеспечивающих большую стойкость против светового старения. Для оболочек кабелей применяют ПВХ-пластикат марки 0-40. Оболочки кабелей из ПВХ-пластиката при температуре ниже допустимой становятся жесткими и при ударе могут разрушаться.
Хорошая механическая прочность ПВХ-пластиката позволяет широко применять кабели в оболочке без защитных покровов. Он не распространяет горения, он влаго– и маслостоек, стоек к электрической и химической коррозии. Кабели в такой оболочке просты в производстве и удобны в монтаже.
Полиэтиленовые оболочки кабелей отличаются высокими физико-химическими свойствами, малой влагопроницаемостью и стойкостью против электрической и химической коррозии.
Резиновые оболочки изготавливают из маслостойкой резины РШН-2, не распространяющей горения. Резиновые оболочки обладают высокой стойкостью к растягивающим, ударным и крутящим нагрузкам. В качестве наполнителей резин применяют технический углерод (сажу), который защищает ее от действия солнечной радиации.
Защитные покровы состоят из подушки, брони и наружного покрова и предназначены для защиты кабелей от механических повреждений и коррозии. В обозначение марки кабеля, не имеющего защитного покрова, добавляется буква «Г».
Подушки кабеля представляют собой концентрические слои волокнистых материалов и битумного состава или битума поверх оболочки и предназначаются для предохранения оболочек кабеля от повреждения лентами или проволоками брони и защиты ее от коррозии и не имеют обозначения. Усиленную подушку с дополнительной обмоткой двумя пластмассовыми лентами, обеспечивающую защиту от коррозии и блуждающих токов, маркируют буквой «л». Для повышения стойкости против коррозии подушку изготовляют с двумя слоями пластмассовых лент и маркируют цифрой и буквой – «2л». С целью повышения коррозионной и влагостойкости подушки поверх лент из ПВХ-пластиката (и другого равноценного материала) накладывают слой выпрессованного полиэтилена или ПВХ-пластиката. В маркировке этот тип подушки обозначают буквами «п» (полиэтилен) и «в» (ПВХ-пластикат). Защитные покровы без подушки маркируют буквой «б». Минимальная толщина подушки зависит от конструкции, диаметра кабеля и составляет 1,5–3,4 мм.
Броня служит для защиты кабелей от механических повреждений. Для кабелей, не подвергающихся в процессе эксплуатации растягивающим усилиям, применяют ленточную броню, которая состоит из двух стальных лент толщиной от 0,3 до 0,8 мм (в зависимости от диаметра кабеля по оболочке) и накладывается так, чтобы верхняя лента перекрывала зазоры между витками нижней ленты. Для кабелей, которые подвергаются растягивающим усилиям, применяют броню из стальных оцинкованных плоских или круглых проволок. Толщина брони из стальных оцинкованных плоских проволок составляет 1,5–1,7 мм, диаметр круглых проволок – 4–6 мм.
Наружный покров, в который входит слой битумного состава или битума, пропитанная пряжа и покрытия, предохраняющие витки кабеля от слипания, в маркировке обозначения не имеет. Покров с негорючим элементом в маркировке кабеля имеет букву «Н». С выпрессованным полиэтиленовым защитным шлангом покровы имеют обозначения «Шп», а с ПВХ-шлангом – «Шв». Минимальная толщина наружного покрова зависит от диаметра кабеля и составляет 1,9–3 мм.
Механизмы для электромонтажных работ
Монтаж электропроводок и установок связан с выполнением таких трудоемких работ, как устройство в стенах и межэтажных перекрытиях гнезд для приборов скрытой проводки, пробивка сквозных отверстий, борозд, затяжка проводов в трубы, соединение жил и т. п. Эти работы выполняются с помощью средств механизации.
Так, дыры пробивают при помощи электромеханизмов и пневматических инструментов, которые оснащены сверлами (пластинами) из твердых сплавов. Электромеханизмы выпускаются на напряжение 220 В переменного тока промышленной частоты и на напряжение 36 В с частотой 200 Гц. Электрифицированные инструменты должны быть с двойной изоляцией.
Относительной безопасностью в работе и сравнительно небольшой (до 6 кг) массой обладают пневматические инструменты, но их применение ограничено вследствие необходимости установки компрессоров и прокладки трубопроводов для подачи сжатого воздуха.
Наиболее распространены следующие электромеханизмы.
Бороздофрез– режущий электромеханизм, состоящий из электродвигателя, который присоединяется к электрической сети напряжением 36 или 220 В, дисковой фрезы, армированной пластинами твердого сплава марок ВК-6 или ВК-8, рукояток и направляющих роликов для облегчения перемещения инструмента по обрабатываемой поверхности и обеспечения заданной глубины обработки. С помощью бороздофрезов можно делать борозды шириной до 10 и глубиной – 20 мм.
