Алюминиевая лента. Такая лента (табл. 16). используется в конструкциях ОК с полиэтиленовыми оболочками для защиты от поперечной диффузии влаги.
Таблица 16 - Основные технические характеристики ленты Dozakl
Параметр | Единица измерения | Значение |
---|---|---|
Толщина алюминиевой ленты | мм | 0,10...0,15 |
Толщина полиэтиленового покрытия | мм | 0,045... 0,050 |
Разрывное усилие | МПа | 50 |
Относительное удлинение | % | <22 |
Клеи-расплавы. Используются в конструкции ОК для склеивания арамидных нитей с внешней полиэтиленовой оболочкой, для склеивания алюминиевой или стальной ленты с полимерным покрытием. Для склеивания или герметизации арамидных волокон или алюминиевой ленты с полиэтиленом используются клеи-расплавы Macromelt 6735 или Macro-melt ТРХ 20-315. Лента из гофрированной стали с полиэтиленом высокой плотности склеивается клеем-расплавом Macromelt Q 3265 (табл. 17).
Таблица 17 - Основные технические характеристики клеев-расплавов марки Macromelt
Параметр | Единица измерения | Q3265 | 6735 | ТРХ 20-315 |
---|---|---|---|---|
Состав | Термо-пластические сополимеры | Полиамид | Полиамид | |
Цвет | Желтоватый | Янтарный | Янтарный | |
Температура размягчения | °С | 105+7 | 100+5 | 105+5 |
Вязкость при температуре: 160°С | мПа-с | 500011200 | — | 48000+12000 |
170°С | 3500+500 | 1950014500 | — | |
180°С | 3000+550 | 1350013000 | 2200015000 | |
190°С | 21001450 | 9500+2000 | — | |
200°С | 17001400 | 6500+1500 | 11000+3000 | |
210°С | — | 4500+1000 | — | |
Прочность на отслаивание при склеивании: Al/Al А1/А1 (покрытый сополимером) ПЭ/ПЭ 22°С ПЭ/ПЭ 60°С |
Н/см | 22 58 — — |
— — — — |
— — 200 100 |
Сопротивление ползучести | °С | 65+5 | 80+5 | 85+5 |
Гибкость при низкой температуре | °С | — | -30+5 | -30+5 |
7. Материалы для изготовления оболочек ОК
Сравнительные характеристики полимерных материалов, используемых для изготовления ОК, приведены в таблице 18.
Таблица 18 - Сравнительные характеристики полимерных материалов
Характеристика | ПЭНП | ПЭВП | ПВХ | ПА | ПУ |
---|---|---|---|---|---|
Стойкость к окислению | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ |
Стойкость к высоким температурам | ++ | +++ | ++/+++ | +++ | ++ |
Стойкость к нефтепродуктам | ++/+++ | ++/+++ | + | +++ | ++ |
Гибкость при низких температурах | +++ | +++ | -/+ | ++ | ++ |
Стойкость к атмосферным воздействиям | +++ | +++ | ++/+++ | +++ | ++ |
Стойкость к воздействию озона | +++ | +++ | +++ | +++ | +++ |
Абразивная стойкость | ++ | +++ | +/++ | ++++ | ++++ |
Электрические характеристики | +++ | +++ | +/++ | - | - |
Стойкость к горению | - | - | +++ | - | - |
Стойкость к воздействию радиации | ++/+++ | ++/+++ | + | +/++ | ++ |
Водопоглощение | +++ | +++ | +/++ | -/+ | -/++ |
Стойкость к воздействию кислот | ++/+++ | +++ | ++/+++ | -/+ | + |
Стойкость к воздействию щелочей | ++/+++ | +++ | ++/+++ | +++ | + |
Стойкость к воздействию бензина, керосина и др. алифатических гидрокарбонатов | ++/+++ | ++/+++ | - | ++ | -/++ |
Стойкость к воздействию растворителей | ++ | ++ | -/+ | +++ | -/++ |
Примечание. ПЭНП — полиэтилен низкой плотности, ПЭВП — полиэтилен высокой плотности, ПВХ — поливинилхлоридный пластикат, ПА — полиамид, ПУ — полиуретан. - низкая, + средняя. ++ хорошая, +++ высокая, ++++ превосходная. Приведенные оценки полимеров основаны на усредненных данных материалов общего применения. Характеристики могут быть иными при применении специальных композиций полимеров. |
Полиэтилен, широко используемый для изготовления оболочек ОК материал, получается в результате полимеризации этилена. В зависимости от способа полимеризации имеет несколько отличающиеся между собой следующие характеристики:
- полиэтилен низкой плотности ПЭНП (в отечественной литературе преимущественно именуется полиэтилен высокого давления по способу полимеризации - при давлении до 1500 кгс/см2) характеризуется высокими электрическими свойствами;
- полиэтилен высокой плотности ПЭВП (в отечественной литературе преимущественно именуется полиэтилен низкого давления по способу полимеризации - при давлении до 150 кгс/см2, в присутствии металлоорганических катализаторов) характеризуется высокими механическими свойствами и более худшими, по сравнению с ПЭНП, элек трическими свойствами;
- полиэтилен средней плотности ПЭСП обладает промежуточными характеристиками по сравнению с ПЭНП и ПЭВП.
Для изготовления оболочек ОК применяют полиэтиленовые композиции, в которые вводят различные компоненты, способствующие повышению стойкости материала к старению, к солнечной радиации и др. В частности, повышение стойкости полиэтилена к солнечной радиации чаще всего обеспечивается за счет введения газовой сажи в объеме около 3 %, в связи с чем наружные полиэтиленовые оболочки ОК имеют преимущественно черный цвет. Одним из недостатков полиэтилена является его горючесть, поэтому ОК с полиэтиленовыми оболочками используются только для наружной прокладки. Применять их для кабелей, прокладываемых внутри зданий, в коллекторах и туннелях, нельзя по соображениям пожаробезопасности. Разрывная прочность полиэтилена составляет 10...12 МПа, относительное удлинение при разрыве 400...500 %, температура плавления 110...130°С.
Полиэтиленовые композиции, обладающие стойкостью к распространению горения, получают преимущественно за счет введения в них достаточно большого объема (до 50 %) три-гидрооксида алюминия А1(ОН)3. При воздействии температуры более 200°С тригидрооксид алюминия разлагается на негорючую окись алюминия А12О3 и воду (в виде водяных паров), благодаря чему температура падает, а концентрация горючих паров и кислорода уменьшается. ОК с такими оболочками относятся к категории кабелей с оболочками, не распространяющими горение, и предназначены для прокладки в туннелях, коллекторах и внутри зданий.
Поливинилхлоридный пластикат применяется преимущественно для изготовления оболочек станционных ОК, так как обеспечивает нераспространение горения и позволяет изготавливать оболочки ОК высокой гибкости. К недостаткам материала относится возможность миграции пластификаторов в другие элементы конструкции, выделение дыма и хлора при воздействии пламени, с образованием удушающих газов и паров соляной кислоты из-за взаимодействия выделяющегося при горении хлора с влагой воздуха. Как правило, рабочий диапазон температур ОК с оболочками из ПВХ пластиката составляет -10...+70°С. При более низких температурах жесткость материала резко увеличивается, при более высоких также происходит увеличение жесткости за счет улетучивания пластификаторов из материала.
Полиамид (широко применяемые его торговые названия - капрон, нейлон) применяют как дополнительное покрытие наружной оболочки ОК с целью повышения стойкости к абразивному воздействию, к химическим веществам, а также воздействию грызунов и термитов. Оболочки из полиамида остаются гибкими при температурах -40...+90°С, размягчение их происходит при температуре более +150°С.
Полиуретаны наиболее дорогостоящие полимеры и поэтому наименее широко применяются при изготовлении оболочек ОК. Они характеризуются превосходными механическими характеристиками (разрывная прочность 30...55 МПа, относительное удлинение при разрыве 400...700 %), высокой абразивной стойкостью, высокой гибкостью, стойкостью к химическим материалам, к окислению. Основная область применения - военно-полевые кабели и кабели для подвижных соединений машин и механизмов.
Характеристики некоторых полиэтиленовых композиций, используемых в конструкциях ОК связи, приведены в таблицах 19, 20, 21.
Таблица 19 - Марки полиэтиленов
Назначение | ГОСТ, фирма-изготовитель | Марка полиэтилена |
---|---|---|
Для оболочек ОК | ГОСТ 16336-77 | 102-10К, 153-10К, 178-10К |
Для оболочек внутриобъектовых ОК (композиции, не поддерживающие горение) | Фирма Borealis | НЕ 6067, НЕ 6062, ME 6052 |
Для изоляции жил | Тоже | FR4810 |
Для оболочек диэлектрических ОК, подвешиваемых на опорах ЛЭП (композиции, стойкие к электрокоррозии) | Тоже | ME 6080, ME 6081 |
Таблица 20 - Основные технические характеристики полиэтиленов по ГОСТ 16336-77
Параметр | Единица измерения | 102-10К | 153-10К | 178-10К |
---|---|---|---|---|
Плотность | г/см3 | Не нормируется | ||
Показатель текучести расплава | г/ 10 мин | 0,24... ,36 | 0,21... 0,39 | 1,05. ..1,95 |
Предел текучести при растяжении | МПа | >11,3 | >11,3 | >9,3 |
Предел прочности | МПа | >14,7 | >13,7 | >11,7 |
Относительное удлинение при разрыве | % | >600 | >600 | >600 |
Стойкость к растрескиванию | ч | >500 | >500 | >2,5 |
Стойкость к термоокислительному старению | ч | >8 | >8 | >8 |
Стойкость к фотоокислительному старению | ч | 500 | 500 | 500 |
Таблица 21 - Основные технические характеристики полиэтиленов фирмы Borealis
Параметр | Единица измерения | НЕ6067 | НЕ6062 | МЕ6052 | FR4810 | МЕ6080 | МЕ6081 |
Плотность | г/м3 | 0,954 | 0,954 | 0,944 | 1,270 | 1,100 | 1,100 |
Показатель текучести расплава | г/ 10 мин | 1,7 | 0,5 | 0,7 | 0,1 | 0,2 | 0,4 |
Предел прочности | МПа | 20 | 25 | 25 | 200 | 20 | 200 |
Относительное удлинение при разрыве | % | 800 | 700 | 700 | 500 | 400 | 500 |
Стойкость к растрескиванию | ч | 1000 | 2000 | 2000 | 1000 | 1000 | 2000 |
Температура хрупкости | °С | -76 | -76 | -76 | -35 | -50 | -80 |
Модуль упругости на изгиб | МПа | 850 | 850 | 600 | — | 850 | — |
Удельное объёмное сопротивление | Ом-см | 1016 | 1016 | 1016 | 5х1016 | — | — |