Plastiques courants pour les fils et les câbles

Le polyéthylène est un plastique avec une large application et une grande consommation à l’heure actuelle. Selon les données du tableau, le polyéthylène est un bon matériau d’isolation électrique avec une faible perte de méson, une résistivité élevée, une résistance élevée au champ de rupture, une bonne résistance aux intempéries et une bonne aptitude au traitement. Cependant, en raison de sa basse température de fonctionnement, il est principalement utilisé comme isolant des câbles de communication. Les polyéthylènes de densité moyenne et haute densité ont une résistance et une dureté élevées et une faible perméabilité à l’eau. Ils sont principalement utilisés comme gaine de câble. Cependant, le polyéthylène a l’inconvénient du grand Z, c’est-à-dire qu’il est facile à brûler et a une forte fumée noire. Par conséquent, son application a apporté de nombreux dangers cachés à l’environnement.

Le polyéthylène réticulé est un excellent matériau isolant thermodurcissable formé par l’ajout d’un agent de réticulation au polyéthylène basse densité. Sur la base de l’héritage de nombreuses excellentes propriétés du polyéthylène, il améliore les propriétés mécaniques, la résistance aux intempéries et la température de travail admissible, de sorte qu’il est devenu un bon matériau isolant pour le câble d’alimentation Z à l’heure actuelle.

En raison de différents agents de réticulation, différents processus de réticulation sont formés. À l’heure actuelle, il existe trois types de réticulation chimique, la réticulation de l’eau chaude et la réticulation par irradiation. La réticulation chimique est principalement utilisée pour les câbles moyenne et haute tension (tels que 10 kV et plus); La réticulation à l’eau chaude et la réticulation par irradiation sont principalement utilisées pour les câbles basse tension (1 kV et moins).

Les performances d’isolation du XLPE sont étroitement liées à sa pureté. L’isolation des câbles haute tension et ultra-haute tension au-dessus de 35 kV doit adopter un polyéthylène réticulé ultra-propre, ce qui nécessite non seulement une grande pureté des matières premières, mais également une grande propreté des équipements de traitement réticulés et de l’environnement, ainsi qu’un processus stable et fiable.

Il convient de noter que les propriétés isolantes du polyéthylène et du polyéthylène réticulé ont une « bizarrerie », c’est-à-dire qu’elles conviennent à l’isolation CA plutôt qu’à l’isolation CC, en particulier la haute tension CC réduira leur durée de vie isolante. Par conséquent, l’isolation des câbles CC adopte principalement une isolation en caoutchouc ou en papier à l’huile. De plus, le polyéthylène et l’isolation en polyéthylène réticulé ont « peur de l’eau », et leur dégradation est souvent liée à l’existence d’eau, c’est-à-dire à la formation de « branches d’eau » sous haute tension, entraînant des dommages à l’isolation. Par conséquent, lorsque le polyéthylène et le polyéthylène réticulé sont utilisés comme isolant de câbles à haute tension et à très haute tension, l’eau doit être évitée lors du processus de traitement, de stockage, de transport et d’extrusion d’isolation, et il doit y avoir des structures bloquant l’eau à l’extérieur du bouclier isolant du câble, telles que la gaine métallique.

Par rapport à l’isolation en polyéthylène, en polychlorure de vinyle et en papier, l’un des grands avantages de l’isolation en polyéthylène réticulé est que la température de travail est augmentée de 20 ° C, ce qui améliore la sécurité du câble et réduit le coût d’entrée du câble. Par exemple, lorsque le débit de la ligne est le même (comme 300A), la section transversale du conducteur de cuivre du câble isolé en polyéthylène ou en polychlorure de vinyle (tel que YV ou VV) a besoin de 120 mm2, tandis que le ruban isolé en polyéthylène réticulé du conducteur en cuivre pour hommes n’a besoin que de 70 mm2. On peut voir à quel point les avantages du câble isolé XLPE sont remarquables.

Le PVC a de bonnes propriétés physiques et mécaniques et d’excellentes propriétés de processus. Ce n’est pas seulement le plastique le plus utilisé au 20ème siècle, mais aussi le principal matériau isolant et matériau de gaine des fils et câbles basse tension. Cependant, au 21ème siècle, le PVC rétrécira progressivement ou même s’estompera sur le marché des câbles. Il y a deux raisons. D’une part, la sensibilisation des gens à la sécurité s’est améliorée et espère utiliser des matériaux sans halogène, de sorte que de nombreux matériaux sans halogène ont vu le jour. Il ne fait aucun doute qu’il deviendra un nouveau favori de l’industrie du câble au 21ème siècle et occupera le marché. D’autre part, le PVC présente cinq faiblesses: premièrement, il a une densité élevée, environ 1,5 fois celle du XLPE, et un coût d’isolation élevé; Deuxièmement, la température de travail est basse; Troisièmement, la perte diélectrique est élevée, plus de 100 fois supérieure à celle du polyéthylène réticulé; Quatrièmement, faible résistance au froid (- fragile à 15 °C); Cinquièmement, le gaz toxique (HCl) est libéré lors de la combustion. Les propriétés mécaniques, les propriétés électrothermiques et la résistance d’isolation du PVC réticulé développé ces dernières années ont été considérablement améliorées. Certains câbles de petite section sont entrés sur le marché par processus d’irradiation et ont été appliqués dans des fils d’équipement, des fils de plomb haute tension, des fils d’automobile et des câblages de bâtiments, mais leurs défauts halogènes ne peuvent pas être modifiés.

Les fluoroplastiques sont largement utilisés dans les fils et les câbles en raison de leur température de travail élevée, de leur petit milieu, de leur bonne isolation, de leur résistance aux intempéries, de leur résistance aux acides et aux alcalis, de leur résistance à l’huile et à leur ignifugation.