Kinerja bahan insulasi langsung mengaruhi kualitas, efisiensi pangolahan, lan ruang lingkup aplikasi kabel lan kabel. Kinerja bahan insulasi langsung mengaruhi kualitas, efisiensi pangolahan, lan ruang lingkup aplikasi kabel lan kabel.
1. Kabel lan kabel polivinil klorida PVC
Polivinil klorida (sabanjure diaraniPVC) bahan insulasi yaiku campuran sing nambahake stabilisator, plasticizer, retardan api, pelumas, lan aditif liyane menyang bubuk PVC. Miturut aplikasi lan syarat karakteristik kabel lan kabel sing beda-beda, formula kasebut diatur miturut kabutuhane. Sawise pirang-pirang dekade produksi lan aplikasi, teknologi manufaktur lan pangolahan PVC saiki wis diwasa banget. Bahan insulasi PVC duwe aplikasi sing akeh banget ing bidang kabel lan kabel lan duwe ciri khas dhewe:
A. Teknologi manufaktur wis mateng, gampang dibentuk lan diproses. Dibandhingake karo jinis bahan insulasi kabel liyane, ora mung regane murah, nanging uga bisa ngontrol bedane warna, kilap, pencetakan, efisiensi pangolahan, kelembutan lan kekerasan permukaan kawat, adhesi konduktor, uga sifat mekanik lan fisik lan sifat listrik kawat kasebut dhewe kanthi efektif.
B. Iki nduweni kinerja tahan api sing apik banget, saengga kabel berinsulasi PVC bisa kanthi gampang memenuhi tingkat tahan api sing ditemtokake dening macem-macem standar.
C. Babagan tahan suhu, liwat optimalisasi lan perbaikan formula bahan, jinis insulasi PVC sing umum digunakake saiki utamane kalebu telung kategori ing ngisor iki:
Ing babagan voltase sing dirating, umume digunakake ing tingkat voltase sing dirating ing 1000V AC lan ing ngisor iki, lan bisa diterapake kanthi wiyar ing industri kayata peralatan rumah tangga, instrumen lan meter, penerangan, lan komunikasi jaringan.
PVC uga nduweni sawetara kekurangan sing mbatesi aplikasine:
A. Amarga kandungan klorin sing dhuwur, bakal ngetokake asap kandel sing akeh nalika diobong, sing bisa nyebabake sesek napas, mengaruhi visibilitas, lan ngasilake sawetara karsinogen lan gas HCl, sing nyebabake kerusakan serius marang lingkungan. Kanthi perkembangan teknologi manufaktur bahan insulasi halogen tanpa asap rendah, ngganti insulasi PVC kanthi bertahap wis dadi tren sing ora bisa dihindari ing pangembangan kabel.
B. Insulasi PVC biasa duwé resistensi sing kurang apik marang asam lan alkali, lenga panas, lan pelarut organik. Miturut prinsip kimia kaya larut kaya, kabel PVC rentan banget rusak lan retak ing lingkungan tartamtu sing kasebut. Nanging, kanthi kinerja pangolahan sing apik banget lan biaya sing murah, kabel PVC isih akeh digunakake ing peralatan rumah tangga, perlengkapan lampu, peralatan mekanik, instrumen lan meter, komunikasi jaringan, kabel bangunan lan bidang liyane.
2. Kabel lan kabel polietilen sing saling terkait
PE sing disambung silang (sabanjure diaraniXLPE) iku jinis polietilen sing bisa malih saka struktur molekul linier dadi struktur telung dimensi telung dimensi ing kahanan tartamtu ing sangisore aksi sinar energi dhuwur utawa agen cross-linking. Ing wektu sing padha, polietilen uga malih saka termoplastik dadi plastik termoset sing ora larut.
Saiki, ing aplikasi insulasi kawat lan kabel, ana telung metode cross-linking:
A. Ikatan silang peroksida: Iki kalebu nggunakake resin polietilen sing digabungake karo agen ikatan silang lan antioksidan sing cocog, banjur nambahake komponen liyane sing dibutuhake kanggo ngasilake partikel campuran polietilen sing bisa diikat silang. Sajrone proses ekstrusi, ikatan silang kedadeyan liwat pipa ikatan silang uap panas.
B. Silane cross-linking (cross-linking banyu anget): Iki uga minangka metode cross-linking kimia. Mekanisme utamane yaiku kanggo cross-link organosiloksan lan polietilen ing kahanan tartamtu, a
lan tingkat cross-linking umume bisa tekan udakara 60%.
C. Iradiasi silang: Iki nggunakake sinar energi dhuwur kayata sinar-R, sinar alfa, lan sinar elektron kanggo ngaktifake atom karbon ing makromolekul polietilen lan nyebabake silang. Sinar energi dhuwur sing umum digunakake ing kabel lan kabel yaiku sinar elektron sing diasilake dening akselerator elektron. Amarga silang iki gumantung marang energi fisik, mula kalebu silang fisik.
Telung metode crosslinking ing ndhuwur nduweni ciri lan aplikasi sing beda:
Dibandhingake karo polietilen termoplastik (PVC), insulasi XLPE nduweni kaluwihan ing ngisor iki:
A. Iki wis ningkatake resistensi deformasi panas, ningkatake sifat mekanik ing suhu dhuwur, lan ningkatake resistensi kanggo retakan stres lingkungan lan penuaan panas.
B. Wis ningkatake stabilitas kimia lan tahan pelarut, nyuda aliran adhem, lan njaga kinerja listrik asli. Suhu kerja jangka panjang bisa tekan 125℃ lan 150℃. Kawat lan kabel insulasi polietilen sing dihubung silang uga nambah resistensi sirkuit pendek, lan resistensi suhu jangka pendek bisa tekan 250℃, kanggo kabel lan kabel kanthi kekandelan sing padha, kapasitas pengangkut arus polietilen sing dihubung silang luwih gedhe.
C. Iki nduweni sipat mekanik, tahan banyu, lan tahan radiasi sing apik banget, mula digunakake sacara wiyar ing macem-macem bidang. Kayata: kabel sambungan internal kanggo peralatan listrik, kabel motor, kabel lampu, kabel kontrol sinyal voltase rendah kanggo mobil, kabel lokomotif, kabel lan kabel kanggo kereta bawah tanah, kabel perlindungan lingkungan kanggo tambang, kabel Kelautan, kabel kanggo peletakan tenaga nuklir, kabel voltase dhuwur kanggo TV, kabel voltase dhuwur kanggo penembakan X-RAY, lan kabel lan kabel transmisi daya, lan liya-liyane.
Kabel lan kabel sing diisolasi XLPE nduweni kaluwihan sing signifikan, nanging uga nduweni sawetara kekurangan sing mbatesi aplikasi:
A. Kinerja adhesi tahan panas sing kurang apik. Nalika ngolah lan nggunakake kabel ngluwihi suhu sing dirating, kabel kasebut gampang nempel siji lan sijine. Ing kasus sing parah, bisa nyebabake kerusakan insulasi lan korsleting.
B. Tahan konduksi panas sing kurang apik. Ing suhu ngluwihi 200℃, insulasi kabel dadi alus banget. Nalika kena tekanan utawa tabrakan saka gaya njaba, kabel kasebut gampang pedhot lan korsleting.
C. Angel ngontrol bedane warna antarane batch. Masalah kayata goresan, pemutihan, lan karakter sing dicithak ngelupas gampang kedadeyan sajrone proses.
D. Insulasi XLPE kanthi tingkat tahan suhu 150℃ pancen bebas halogen lan bisa lulus uji pembakaran VW-1 miturut standar UL1581, kanthi njaga sifat mekanik lan listrik sing apik banget. Nanging, isih ana sawetara kendala ing teknologi manufaktur lan biayane larang.
3. Kabel lan kabel karet silikon
Molekul polimer karet silikon minangka struktur rantai sing dibentuk dening ikatan SI-O (silikon-oksigen). Ikatan SI-O yaiku 443,5KJ/MOL, sing luwih dhuwur tinimbang energi ikatan CC (355KJ/MOL). Umume kabel lan kabel karet silikon diprodhuksi liwat ekstrusi adhem lan proses vulkanisasi suhu dhuwur. Antarane macem-macem kabel lan kabel karet sintetis, amarga struktur molekul sing unik, karet silikon nduweni kinerja sing luwih unggul dibandhingake karo karet biasa liyane.
A. Karet iki alus banget, nduweni elastisitas sing apik, ora ana ambune lan ora beracun, lan ora wedi karo suhu dhuwur lan bisa tahan kadhemen sing parah. Kisaran suhu operasi saka -90 nganti 300℃. Karet silikon nduweni tahan panas sing luwih apik tinimbang karet biasa. Bisa digunakake terus-terusan ing suhu 200℃ lan kanggo jangka wektu ing suhu 350℃.
B. Tahan cuaca sing apik banget. Sanajan wis suwe kena sinar ultraviolet lan kahanan iklim liyane, sipat fisike mung ngalami owah-owahan cilik.
C. Karet silikon nduwèni resistivitas sing dhuwur banget lan resistivitasé tetep stabil ing macem-macem suhu lan frekuensi.
Sauntara kuwi, karet silikon nduweni resistensi sing apik banget kanggo debit korona voltase dhuwur lan debit busur. Kabel lan kabel sing diisolasi karet silikon nduweni seri kaluwihan ing ndhuwur lan digunakake sacara wiyar ing kabel piranti voltase dhuwur kanggo televisi, kabel tahan suhu dhuwur kanggo oven microwave, kabel kanggo kompor induksi, kabel kanggo pot kopi, kabel kanggo lampu, peralatan UV, lampu halogen, kabel sambungan internal kanggo oven lan kipas, utamane ing bidang peralatan rumah tangga cilik.
Nanging, sawetara kekurangane dhewe uga mbatesi aplikasi sing luwih akeh. Contone:
A. Tahan suwek sing kurang. Sajrone proses utawa panggunaan, gampang rusak amarga tekanan, goresan, lan grinding saka gaya njaba, sing bisa nyebabake korsleting. Langkah protèktif saiki yaiku nambahake lapisan serat kaca utawa serat poliester suhu dhuwur sing dijalin ing njaba insulasi silikon. Nanging, sajrone proses, isih perlu kanggo nyegah ciloko sing disebabake dening tekanan saka gaya njaba sabisa-bisane.
B. Agen vulkanisasi sing saiki digunakake utamane ing cetakan vulkanisasi yaiku dobel, loro, papat. Agen vulkanisasi iki ngandhut klorin. Agen vulkanisasi sing bebas halogen (kayata vulkanisasi platinum) duwe syarat sing ketat kanggo suhu lingkungan produksi lan larang. Mulane, nalika ngolah kawat harness, poin-poin ing ngisor iki kudu digatekake: tekanan roda tekanan ora kena dhuwur banget. Paling apik nggunakake bahan karet kanggo nyegah retak sajrone proses produksi, sing bisa nyebabake resistensi tekanan sing kurang.
4. Kawat karet monomer etilena propilen diena (EPDM) sing disambung silang (XLEPDM)
Karet monomer etilena propilena diena sing disambung silang (EPDM) minangka terpolimer saka etilena, propilena, lan diena non-konjugasi, sing disambung silang liwat metode kimia utawa iradiasi. Kawat insulasi karet EPDM sing disambung silang nggabungake kaluwihan kawat insulasi poliolefin lan kawat insulasi karet biasa:
A. Alus, fleksibel, elastis, ora lengket ing suhu dhuwur, tahan suwe kanggo tuwa, lan tahan cuaca sing atos (-60 nganti 125 ℃).
B. Tahan ozon, tahan UV, tahan insulasi listrik, lan tahan korosi kimia.
C. Resistensi lenga lan pelarut bisa dibandhingake karo insulasi karet kloroprena tujuan umum. Iki diproses nganggo peralatan ekstrusi panas biasa lan iradiasi cross-linking diadopsi, sing gampang diproses lan biaya murah. Kabel insulasi karet etilena propilen diena monomer (EPDM) sing dihubung silang duwe akeh kaluwihan sing kasebut ing ndhuwur lan digunakake sacara wiyar ing bidang kayata kabel kompresor pendinginan, kabel motor tahan banyu, kabel transformator, kabel seluler ing tambang, pengeboran, mobil, piranti medis, kapal, lan kabel internal umum piranti listrik.
Kekurangan utama kabel XLEPDM yaiku:
A. Kaya kabel XLPE lan PVC, kabel iki nduweni daya tahan robek sing relatif kurang.
B. Adhesi lan daya rekat sing kurang apik mengaruhi kemampuan proses sabanjure.
5. Kabel lan kabel fluoroplastik
Dibandhingake karo kabel polietilen lan polivinil klorida umum, kabel fluoroplastik nduweni fitur-fitur penting ing ngisor iki:
A. Fluoroplastik tahan suhu dhuwur nduweni stabilitas termal sing luar biasa, saengga kabel fluoroplastik bisa adaptasi karo lingkungan suhu dhuwur wiwit saka 150 nganti 250 derajat Celsius. Ing kondisi konduktor kanthi area penampang sing padha, kabel fluoroplastik bisa ngirim arus sing luwih gedhe, saengga bisa ngembangake jangkauan aplikasi jinis kawat berinsulasi iki. Amarga sifat unik iki, kabel fluoroplastik asring digunakake kanggo kabel internal lan kabel timbal ing pesawat, kapal, tungku suhu dhuwur, lan peralatan elektronik.
B. Tahan api sing apik: Fluoroplastik nduweni indeks oksigen sing dhuwur, lan nalika kobong, jangkauan panyebaran api cilik, saengga ngasilake asap sing luwih sithik. Kawat sing digawe saka iku cocok kanggo piranti lan papan kanthi syarat tahan api sing ketat. Contone: jaringan komputer, sepur ngisor lemah, kendaraan, bangunan dhuwur lan papan umum liyane, lan liya-liyane. Sawise geni kedadeyan, wong bisa duwe wektu kanggo ngungsi tanpa ketubrukan asap kandel, saengga entuk wektu nylametake sing larang regane.
C. Performa listrik sing apik banget: Dibandhingake karo polietilen, fluoroplastik duwe konstanta dielektrik sing luwih murah. Mulane, dibandhingake karo kabel koaksial kanthi struktur sing padha, kabel fluoroplastik duwe atenuasi sing luwih sithik lan luwih cocog kanggo transmisi sinyal frekuensi dhuwur. Saiki, frekuensi panggunaan kabel sing saya tambah wis dadi tren. Sauntara kuwi, amarga resistensi suhu dhuwur saka fluoroplastik, umume digunakake minangka kabel internal kanggo peralatan transmisi lan komunikasi, jumper antarane feeder transmisi nirkabel lan pemancar, lan kabel video lan audio. Kajaba iku, kabel fluoroplastik duwe kekuatan dielektrik sing apik lan resistensi insulasi, saengga cocog digunakake minangka kabel kontrol kanggo instrumen lan meter penting.
D. Sifat mekanik lan kimia sing sampurna: Fluoroplastik nduweni energi ikatan kimia sing dhuwur, stabilitas sing dhuwur, meh ora kena pengaruh owah-owahan suhu, lan nduweni resistensi penuaan cuaca lan kekuatan mekanik sing apik banget. Lan ora kena pengaruh macem-macem asam, alkali, lan pelarut organik. Mulane, cocok kanggo lingkungan kanthi owah-owahan iklim sing signifikan lan kahanan korosif, kayata petrokimia, penyulingan minyak, lan kontrol instrumen sumur minyak.
E. Nggampangake sambungan las Ing instrumen elektronik, akeh sambungan digawe kanthi ngelas. Amarga titik leleh plastik umume kurang, cenderung gampang leleh ing suhu dhuwur, mbutuhake katrampilan ngelas sing trampil. Kajaba iku, sawetara titik las mbutuhake wektu ngelas tartamtu, sing uga dadi alesan kenapa kabel fluoroplastik populer. Kayata kabel internal peralatan komunikasi lan instrumen elektronik.
Mesthi wae, fluoroplastik isih duwe sawetara kekurangan sing mbatesi panggunaane:
A. Regane bahan mentah larang. Saiki, produksi domestik isih gumantung banget marang impor (Daikin saka Jepang lan DuPont saka Amerika Serikat). Sanajan fluoroplastik domestik wis berkembang kanthi cepet ing taun-taun pungkasan, varietas produksi isih tunggal. Dibandhingake karo bahan impor, isih ana kesenjangan tartamtu ing stabilitas termal lan sifat komprehensif liyane saka bahan kasebut.
B. Dibandhingake karo bahan insulasi liyane, proses produksine luwih angel, efisiensi produksine kurang, karakter sing dicithak gampang copot, lan kerugiane gedhe, sing ndadekake biaya produksi relatif dhuwur.
Kesimpulane, aplikasi kabeh jinis bahan insulasi sing kasebut ing ndhuwur, utamane bahan insulasi khusus suhu dhuwur kanthi tahan suhu luwih saka 105℃, isih ana ing periode transisi ing China. Apa iku produksi kawat utawa pangolahan kawat, ora mung ana proses sing diwasa, nanging uga proses kanggo mangerteni kanthi rasional kaluwihan lan kekurangan saka jinis kawat iki.
Wektu kiriman: 27 Mei 2025