Mga proteksiyon na kaluban at cable sheath: layunin, materyales, uri, anti-corrosion, armored
Paghirang ng mga proteksiyon na shell at cover
Ang mga proteksiyon na takip ay nagsisilbing protektahan ang layer ng pagkakabukod kawad o kable mula sa impluwensya ng kapaligiran, ngunit higit sa lahat mula sa impluwensya ng kahalumigmigan. Ang hindi gaanong moisture-resistant ang pagkakabukod ng cable o wire, mas perpektong dapat ilapat ang kaluban.
Ang pisikal na mga kondisyon ng pagpapatakbo ng cable ay nakakaimpluwensya rin sa pagpili ng materyal na kaluban, halimbawa, kung kinakailangan ang pagtaas ng flexibility ng cable, pagkatapos ay isang nababaluktot na kaluban ang dapat gamitin.
Ang mga materyales na ginagamit para sa containment ay kakaunti, katulad ng tingga, aluminyo, goma, plastik, at mga kumbinasyon nito.
Ang mga proteksiyon na takip ng mga wire at cable ay nagsisilbing protektahan ang konduktor mula sa mekanikal na stress sa panahon ng pagtula o sa panahon ng operasyon, pati na rin upang protektahan ang mga cable sheath mula sa kaagnasan, samakatuwid ang mga anti-corrosion coatings ay minsan ay nakikilala mula sa grupo ng mga protective cover.
Bilang isang anti-corrosion coating, ang cable paper ay kadalasang ginagamit, na inilapat mula sa isang layer na may sabay-sabay na pagtutubig na may mga komposisyon ng bitumen ng naaangkop na lagkit.
Ang mga proteksiyon na kaluban ay binubuo ng mga cotton o cable yarns na inilapat sa anyo ng isang tirintas o tirintas sa insulating layer o protective sheath ng cable o isang tirintas sa insulating layer o protective sheath ng cable o conductor.
Ang pagtatakip ng mga proteksiyon na casing gamit ang mga plastik ay laganap upang maprotektahan ang mga ito mula sa kaagnasan at mekanikal na pinsala.
Bilang isang anti-corrosion coating, ang cable paper ay kadalasang ginagamit, na inilapat mula sa isang layer na may sabay-sabay na pagtutubig na may mga komposisyon ng bitumen ng naaangkop na lagkit.
Ang isang tirintas ng manipis na mga wire na bakal ay kadalasang ginagamit para sa mekanikal na proteksyon ng nababaluktot na mga wire at cable.
Sa isang bilang ng mga disenyo, ang mga braid na gawa sa cotton at iba pang mga sinulid ay natatakpan ng mga espesyal na barnis (coating varnishes) na nagpoprotekta sa wire mula sa impluwensya ng kapaligiran, mula sa pagkilos ng ozone at nagpapataas ng resistensya ng wire sa kahalumigmigan at gasolina.
Ginagamit din ang mga pinagsama-samang takip ng mga plastik, metal foil, at tela o coated na papel, at sa ilang mga kaso ay maaaring palitan ang lead sheath (lalo na para sa mga cable na ginagamit para sa panloob at pansamantalang pag-install).
Pagpapanatili ng mga materyales
Ang tingga ay ang pangunahing materyal kung saan ginawa ang pinaka maaasahang mga vest. Ang pangunahing bentahe ng lead sheath sa lahat ng iba pang sheath at coatings ay ang kumpletong moisture resistance nito, sapat na flexibility at ang kakayahang mabilis at murang mag-apply sa cable gamit ang lead press.
Gayunpaman, ang lead ay may maraming disadvantages: mataas na tiyak na gravity, mababang mekanikal na lakas, hindi sapat na pagtutol sa mekanikal at electrochemical corrosion.
Ang lahat ng ito, na isinasaalang-alang ang limitado at natural na mga reserba ng lead, ay ginagawang kinakailangan upang mapabuti ang kalidad ng mga lead sheath, upang ipakilala ang mga pamalit at upang magdisenyo ng mga bagong uri ng mga produkto ng cable na walang lead sheath.
Ang lead na hindi mas mababa sa grade C-3, na may lead content na 99.86%, ay ginagamit para sa paglubog ng mga cable sheath.
Ang mekanikal na lakas ng lead shell ay higit na tinutukoy ng istraktura nito. Ang fine-porous na istraktura na nakuha bilang resulta ng paggawa ng shell mula sa lead grade C-2 at C-3 na may mabilis at masinsinang paglamig ng extruded shell ay ang pinaka mekanikal na malakas at matatag.
Sa isang daluyan at magaspang na istraktura ng butil, ang mga mababang kalidad na tuldok ay nakuha. Mula sa gayong mga shell, kahit na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng produksyon, ang mga lead crystal ay lumalaki, na pagkatapos ay lumilipat sa isa't isa kasama ang mga cleavage plane, at ito ay humahantong sa napaaga na pagkasira ng shell.
Napakadalisay ng tingga ay napakadali sa pagbuo at paglaki ng kristal kahit na sa temperatura ng silid, na ginagawa itong hindi angkop para sa paggawa ng mga kaluban ng tingga.
Ang isang hakbang upang labanan ang pagkikristal ng lead ay, bilang karagdagan sa paglamig pagkatapos ng lead coating, ang pagdaragdag ng lata, antimony, calcium, tellurium, tanso at iba pang mga metal sa lead.
Battlecruiser cable, na ginawa para sa Royal Navy ng Great Britain, na kinomisyon noong 1920. Tatlong konduktor, na nakabalot sa tingga, sa armor.
Ang pinakamahusay na additive ay lata, kung saan, kapag nakapaloob sa lead sa isang halaga ng 1-3% sa pamamagitan ng timbang, ay nagbibigay ng isang matatag na fine-grained na istraktura. Gayunpaman, ang lata ay napakahirap at kasalukuyang pinapalitan sa mga cable sheath ng iba pang mga metal.
Ang pagpapakilala ng antimony sa tingga sa halagang 0.6 hanggang 0.8% ay paborableng nakakaapekto sa istraktura ng lead shell at pinatataas ang mekanikal na lakas, medyo nagpapababa ng pagkalastiko, iyon ay, ang kakayahan ng lead shell na yumuko. Ang pagdaragdag ng tellurium sa halagang halos 0.05% ay nagbibigay ng magagandang resulta. Ang tinatawag na copper lead, na lead na may admixture ng tanso — sa halagang humigit-kumulang 0.05% — ay naging laganap din.
Bilang karagdagan sa mga dobleng haluang metal, mayroong mga ternary alloy ng lead na may cadmium, lata (0.15%), antimony at iba pang mga metal. Ang mga haluang ito ay hindi gaanong maginhawa sa paggawa at ang kanilang mga resulta ng pagsubok ay malapit sa ilang mga binary alloy at tanso-lead.
Ang aluminyo ay maaari ding gamitin sa paggawa ng mga cable jacket. Para sa layuning ito, ang parehong teknikal at mataas na kadalisayan na aluminyo (na may nilalamang aluminyo 99.5 at 99.99%) ay ginagamit, ang mga mekanikal na katangian na kung saan ay mas mahusay kaysa sa mga lead at lead alloys.
Ang lakas ng aluminyo shell ay hindi bababa sa 2-3 beses na mas mataas kaysa sa lakas ng lead. Ang temperatura ng recrystallization ng aluminum, pati na rin ang paglaban nito sa vibration, ay mas mataas kaysa sa lead.
Ang tiyak na gravity ng aluminyo ay 2.7 at ang ng lead ay 11.4, samakatuwid, ang pagpapalit ng lead sheath ng aluminyo ay maaaring magresulta sa isang malaking pagbawas sa bigat ng cable at isang pagtaas sa mekanikal na lakas ng sheath, na gagawing posible sa ilang mga kaso upang tanggihan ang reinforcement ng cable na may steel strips.
Ang pangunahing kawalan ng aluminyo ay nito hindi sapat na paglaban sa kaagnasan… Ang proseso ng paglalagay ng kaluban sa cable ay lubhang kumplikado sa pamamagitan ng mataas na punto ng pagkatunaw ng aluminyo (657 ° C) at ang tumaas na presyon sa panahon ng pagpindot, na umaabot ng tatlong beses ng presyon kapag tinutulak palabas ang lead sheath.
Ang aluminyo sheathing ay maaaring ilapat hindi lamang sa pamamagitan ng crimping, ngunit din sa pamamagitan ng isang malamig na paraan, kung saan ang mga insulated wire at cable ay iginuhit sa aluminum tubes na dati nang ginawa sa pamamagitan ng pagpilit, na sinusundan ng sheathing sa pamamagitan ng pagguhit o pag-roll. Ang pamamaraang ito ay nagbibigay-daan sa komersyal na grade aluminum na gamitin.
Ang paraan ng malamig na hinang ng isang aluminyo na kaluban ay medyo karaniwan, na binubuo sa katotohanan na ang mga gilid ng isang aluminyo na strip ay inilapat nang pahaba sa cable pass sa pagitan ng mga roller, sa tulong kung saan ang isang mataas na tiyak na presyon ay nilikha sa aluminyo, sapat. para sa malamig na hinang nito.
Sa kasalukuyan, matagumpay na ginagamit ang mga plastik upang makagawa ng mga proteksiyon na kaluban para sa mga wire at cable sa halip na tingga. Kapag kinakailangan ang mas mataas na flexibility ng cable, ang mga vulcanized na goma at plastic na kaluban ay pinakaangkop.
Ang vulcanized rubber hose cover ay ang pinakamalawak na ginagamit sa paggawa ng cable. sa natural o sintetikong goma at mula sa mga thermoplastic na materyales tulad ng PVC, polyethylene.
Ang mekanikal na lakas ng naturang mga shell ay medyo mataas (lakas ng luha sa saklaw mula 1.0 hanggang 2.0 kg / mm2, pagpahaba mula 100 hanggang 300%).
Ang pangunahing disbentaha ay ang kapansin-pansing moisture permeability, na nauunawaan bilang isang halaga na nagpapakilala sa kakayahan ng materyal na pumasa sa singaw ng tubig sa ilalim ng impluwensya ng isang pagkakaiba sa presyon sa magkabilang panig ng materyal na layer.
Ang vulcanized na goma sa natural na goma ay maaaring gumana nang mahabang panahon sa hanay ng temperatura mula -60 hanggang + 65 ° C. Para sa karamihan ng mga plastik, ang mga limitasyong ito ay mas makitid, lalo na para sa mga temperatura sa ibaba ng zero degrees.
Mayroong mga silicone rubber, mga bagong materyales ng goma na mga silicon silicon polymers. Ito ay mga mataas na molekular na sangkap, sa batayan kung saan ang istraktura ng mga silikon na atom ay pinagsama sa mga carbon atom.
Ang kaluban na gawa sa mga thermoplastic na materyales, kumpara sa lead sheath ng mga cable, ay maaaring makabuluhang bawasan ang bigat ng cable at mapataas ang corrosion resistance ng sheath at mekanikal na lakas (tingnan din ang — Mga wire at cable na may pagkakabukod ng goma).
Pagkasira ng lead sheath
Ang mekanikal na lakas ng lead sheath ay kinakailangan upang matiyak ang sapat na proteksyon ng insulating layer mula sa kapaligiran na nakapalibot sa cable. Ang pag-aari na ito (lakas ng mekanikal) ay dapat na mapanatili nang mahabang panahon sa panahon ng pagpapatakbo ng cable sa loob ng ilang dekada at hindi nagbabago sa paglipas ng panahon sa ilalim ng impluwensya ng mekanikal (vibration) at kemikal (corrosion) na mga sanhi.
Ang mga mekanikal na katangian ng mga kaluban ng tingga at ang kanilang katatagan sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga sanhi ay pangunahing nakasalalay sa istraktura ng kaluban at mga pagbabago nito sa ilalim ng impluwensya ng init at panginginig ng boses.
Ang mga cable na may lead sheath na may magaspang na istraktura ay madalas na hindi makatiis sa pangmatagalang transportasyon, kahit na sa pamamagitan ng tren (lalo na sa tag-araw).
Sa ilalim ng impluwensya ng pagyanig at pagtaas ng temperatura, ang mga kristal na tingga ay nagsisimulang lumaki, isang network ng mga maliliit na bitak ang lumilitaw sa shell, na lumalalim nang higit pa at sa wakas ay humantong sa pagkawasak ng shell.Ang mga lead sheath ng mga cable na nakalagay sa mga tulay ay partikular na madaling kapitan ng vibration damage.
May mga kaso kapag ang mga lead cable, na ipinadala sa tag-araw sa pamamagitan ng tren sa loob ng ilang libong kilometro, ay dumating sa kanilang patutunguhan na may ganap na nawasak na shell.
Ang mga ganitong kaso ay kadalasang nangyayari sa mga kaluban ng tingga na gawa sa purong tingga. Ang mga pagdaragdag ng lata, antimony, tellurium at ilang iba pang mga metal ay nagbibigay ng isang matatag na istraktura ng butil at samakatuwid ay ginagamit sa paggawa ng mga lead cable sheath.
Kapag ang leakage current ay umalis sa lead sheath ng isang cable na inilatag sa basa-basa na calcareous na lupa na naglalaman ng C0 ion3lead carbonate PbC03 sa exit point kung saan ang lead sheath ay kasunod na nawasak.
Ang electrochemical corrosion ng lead ay maaaring humantong sa kumpletong pagkasira ng lead sheath sa loob ng isa hanggang dalawang taon, dahil ang isang kasalukuyang 1A bawat taon ay maaaring magdala ng humigit-kumulang 25 kg ng lead o 9 kg ng bakal, at samakatuwid ay may average na leakage current na 0.005 A sa isang taon ay sumisira ng humigit-kumulang 170 g ng tingga o humigit-kumulang 41.0 g ng bakal.
Isang radikal na panukala labanan laban sa electrochemical corrosion ay ang tinatawag na cathodic protection, batay sa katotohanan na ang protektadong metal ay binibigyan ng negatibong potensyal na may kinalaman sa mga nakapaligid na istruktura, na ginagawang immune ang metal na ito sa halos lahat ng uri ng kaagnasan ng lupa.
Ang pinakamababang potensyal na electronegative kung saan ang lahat ng uri ng corrosion ay huminto ay 0.85 V para sa steel pipe at 0.55 V para sa lead sheaths ng mga electrical cable.
Sa ilang mga kaso, ang coating ng lead sheath ay nagbibigay ng magandang proteksyon laban sa electro-corrosion na may protective cover na binubuo ng isang layer ng semi-conducting bitumen, dalawang semi-conducting rubber strips at isang fixing white tape. Sa kasong ito, isang ang uri ng electronic na filter ay nakuha, na pumasa sa electric current na umaalis sa kaluban, at naghihiwalay sa lead mula sa direktang epekto ng natanggap sa ion electrolysis.
Mga puwersang mekanikal sa kaluban ng kable
Ang mga mekanikal na puwersa sa cable sheath ay lumitaw bilang isang resulta ng daloy ng impregnating mixture sa isang patayong nasuspinde mga kable ng kuryente, pati na rin dahil sa thermal expansion ng impregnating mixture kapag pinainit ang cable. Sa moderno mataas na boltahe na mga kable na puno ng langis at gas ang lead sheath ay dapat makatiis ng malaking panloob na presyon.
Habang pinainit ang pinaghalong impregnating, ang presyon sa cable ay tumataas sa isang halaga na naaayon sa hydrostatic pressure. Ang mas mahusay na impregnation ng insulating layer, mas malaki ang presyon ay nakuha sa cable sa panahon ng pag-init, dahil ang dami ng gas inclusions ay bumababa sa pagpapabuti ng impregnation ng cable.
Sa ilalim ng impluwensya ng presyon na kumikilos sa panloob na bahagi ng kaluban, ang huli ay may posibilidad na lumawak, at kung ang limitasyon ng nababanat na pagpapapangit ng tingga ay lumampas, pagkatapos ay isang permanenteng pagpapapangit ang magaganap, na nagpapahina sa kaluban ng tingga at binabawasan ang pagpapatakbo. mga katangian ng cable.
Ang paulit-ulit na pag-init at paglamig ng mga cycle ng cable na nagreresulta sa mga permanenteng pagpapapangit sa lead ay maaaring maging sanhi ng pagkaputol ng lead sheath.
Dahil ang tingga na walang mga additives sa temperatura ng silid ay halos walang nababanat na limitasyon, ang hitsura ng naturang mga permanenteng deformation sa lead sheath ng gumaganang cable ay walang alinlangan na hahantong sa isang paglabag sa mekanikal na lakas nito.
Ang pagkakaroon ng mga additives sa lead ay nagpapataas ng mga mekanikal na katangian at lalo na ang nababanat na limitasyon ng kaluban, samakatuwid, para sa mga cable na nakalantad sa presyon mula sa loob, ipinag-uutos na gumamit ng alloyed lead o espesyal na double at triple alloys.
Ang pagbabawas ng mga mekanikal na katangian ng lead shell sa paglipas ng panahon ay tumutukoy sa haba ng buhay nito. Mula sa puntong ito, lumitaw ang konsepto ng «shell life curve», na nangangahulugang ang relasyon sa pagitan ng tensile strength sa shell at ang tagal nito aksyon hanggang sa mapunit ang shell.
Sa mga kaso kung saan kinakailangan ang reinforcement ng lead sheath ng cable, halimbawa sa mga kable na puno ng gas o inilaan para sa pagtula sa isang matarik na hilig na ruta, ang paggamit ng isang strip armor ng dalawang manipis na brass o steel strips ay nagpapataas ng mekanikal na lakas ng kaluban at ginagawa itong angkop para sa mataas na presyon, pagbuo sa cable.
Mga nakabaluti na kable
Ang lead sheath ay hindi nagbibigay ng sapat na proteksyon laban sa mekanikal na mga impluwensya, halimbawa aksidenteng epekto sa cable sa panahon ng pag-install, at sa partikular laban sa makunat pwersa na nagaganap sa parehong panahon ng pagtula ng cable at sa panahon ng operasyon nito.
Sa mga cable para sa patayong pag-install, lalo na sa ilog at dagat, kinakailangan na protektahan ang lead sheath mula sa mga puwersa ng makunat, dahil kung walang ganoong proteksyon, ang lead sheath ay mapupunit o masira sa paglipas ng panahon.
Mayroong dalawang pangunahing uri ng armor: tape, na pinoprotektahan ang cable lalo na mula sa hindi sinasadyang mekanikal na impluwensya sa panahon ng pagtula, at wire - mula sa tensile forces.
Ang strip armor ay binubuo ng dalawang steel strip na naka-layer sa isang backing ng fibrous na materyales upang ang mga puwang sa pagitan ng mga liko ng isang strip ay magkakapatong sa mga liko ng kabilang strip. Ang mga puwang sa pagitan ng mga gilid ng mga liko ng isang strip ay katumbas ng halos isang-katlo ng lapad ng strip, at ang overlap ng mga pagliko ng isang strip na may mga liko, ang isa, ay dapat na hindi bababa sa isang-kapat ng lapad ng strip. strip nakabaluti strip.
Ang ganitong pagpapatupad ng cable armor ay nagbibigay-daan upang maprotektahan ang lead sheath mula sa paghagupit ng isang pala kapag inilalagay ang cable at iba pang hindi masyadong malakas na mekanikal na impluwensya, at sa parehong oras ay pinapanatili ang kakayahang umangkop na kinakailangan para sa pagtula ng cable, na nakuha sa pamamagitan ng paggalaw « bends ng tape armor na may kaugnayan sa bawat isa.
Ang kawalan ng tape armor ay ang posibilidad ng pag-aalis ng mga bends ng armor tape kapag ang cable ay kinaladkad sa lupa sa panahon ng pagtula. Ang ganitong baluti ay pangunahing ginagamit para sa pag-armor ng mga kable sa ilalim ng lupa, pati na rin ang mga kable na inilatag sa loob ng mga cable tunnel at sa mga dingding ng mga gusali.
Ang bakal na tape na ginagamit sa industriya ng cable ay dapat magkaroon ng tensile strength na 30 hanggang 42 kg/mm2, dahil ang tape na may mataas na tensile strength ay napakatalbog at hindi maayos na nakalagay sa cable habang nagbu-book. Ang pagpahaba sa break na 20 - 36% ay kinakailangan (na may tinantyang haba ng sample na 100 mm).
Para sa mga armoring power cable, isang steel tape na may kapal na 0.3, 0.5 at 0.8 mm at isang lapad na 15, 20, 25, 30, 35, 45 at 60 mm ang ginagamit, depende sa diameter ng cable. Ang tape ay dapat ihatid sa mga bilog na may diameter na mga 500 - 700 mm.
Ang armor wire ay ginagamit na bilog at naka-segment (flat). Ang round wire ay ginagamit sa armor ng mga kable na dapat makatiis ng makabuluhang puwersang makunat sa panahon ng pag-install o pagpapatakbo (hal. mga submarine cable). Ang naka-segment na kawad ay ginagamit para sa mga kable na inilatag sa mga minahan at sa matarik na hilig na mga ruta.
Upang maprotektahan laban sa kaagnasan, ang wire na ginagamit para sa armoring ay dapat na pinahiran ng isang makapal, tuluy-tuloy na layer ng zinc.
Sa reserbasyon, ang isang wire armor, na katulad ng tape, ay inilapat sa cable sa isang cushion, na maaaring binubuo ng isang layer ng cable yarn pre-impregnated na may isang anti-rot compound, na sakop ng isang layer ng bituminous mixture sa itaas.
Para sa wire armor, ang direksyon ng twist ay kinukuha sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng full twist ng mga cable core.
Upang maprotektahan ang baluti mula sa kaagnasan (kaagnasan), ito ay natatakpan ng isang bituminous compound at isang layer ng pre-impregnated cable yarn na natatakpan sa itaas na may parehong tambalan. Ang panlabas na layer ng cable yarn ay idinisenyo hindi lamang upang protektahan ang armored tape o ang armored wire mula sa kaagnasan, ngunit nagsisilbi rin para sa pangkabit, iyon ay, hindi nito pinapayagan ang mga armored tape na ilipat at hawakan ang mga armored wire sa isang ikid.
Ang mga cable na inilaan para sa panloob na pag-install ay hindi dapat magkaroon ng isang layer ng impregnated cable yarn sa ibabaw ng armored coating para sa mga kadahilanang pangkaligtasan sa sunog. Ang ganitong mga kable, halimbawa mga kable ng tatak ng SBG, ay dapat na nakabaluti ng barnis na armor tape.
Ang proseso ng reserbasyon ay binubuo ng paglalagay ng mga proteksiyon na takip at baluti.Ang lead cable ay dapat ilapat sa pagkakasunud-sunod: isang layer ng bituminous na komposisyon na pinaikot na may dalawang piraso ng cable paper (anti-corrosion coating), isang layer ng compound, cable yarn o impregnated sulfate paper (cushion sa ilalim ng armor), isang layer ng bituminous composition , isang armor na gawa sa dalawang steel strips o steel wires, isang layer ng bituminous composition, cable yarn (panlabas na takip), isang layer ng bituminous na komposisyon at chalk solution.