Energiapédia szócikk találomra
Vezetékek szigetelése
A vezetékek szigetelőrétegét általában egy vagy több szigetelőanyag, valamint szigetelőanyagok kombinációja képezi. Legáltalánosabb szigetelőanyagok, és azok felhasználási területei:
Papír és a szigetelő masszák
Ezek ma már nem igazán használatosak, pedig szakemberek szerint ez az egyik legjobb szigetelőanyag. Az, hogy ma már nem használják annak köszönhető, hogy a gyártásuk nem oldható meg gazdaságosan, mivel az újabb technológiák alkalmazásával már olcsóbban lehet gyártani és szerelni.
A kábelek, vezetékek szigetelésére alkalmas papírokat gyantától, lignintól, fel nem tárt farostanyagoktól gyakorlatilag mentes, megfelelően őrölt, hosszú szálú, töltőanyagmentes cellulózrostokból, enyvezés nélkül állították elő. A kábelpapír alapanyaga tehát a tiszta, fehérítetlen nátriumcellulóz volt. A felhasználás körülményeitől függően többféle minőségű kábelpapír készült.
Szálas anyagok
Ezt sem igazán használják már, kiszorították a korszerűbb gyártási eljárások. A gyengeáramú vezetékeknek sok típusa készült textilbeszövéssel. Ezek anyaga azbeszt, pamut, len, kender, selyem, viszkóz, de használtak még poliamid, poliészter és polivinil alapú anyagokat is.
A textiliparban is használt eljárással szőtték rá a szigetelést a vezetőre. A késztermék felhasználástól függően különféle szövésmintákat, és szükség szerinti rétegszámot alkalmaztak. A szigetelésre pedig utolsó lépésben egy lakkréteget is felhordtak.
Lakkok
Ez is régi módszer, mint az előzőek, azonban ezt még ma is használják. A lakkozott huzalokat különféle motorok és egyéb tekercsek előállításakor használják. A lakk alapanyaga a lakkgyanta, ami természetes, vagy szintetikus úton állítható elő. Különféle adalékanyagokkal segítik elő a jobb tapadást és filmképződést. A mechanikai tulajdonságok közül a legfontosabbak a rugalmasság, hajlékonyság és kopásállóság.
Az általános célú zománchuzalok 200 °C üzemi hőmérsékletet is el tudnak viselni. A forraszthatóság és a nagyfokú hőállóság csak a speciális lakkoknál érhető el egyidejűleg. Néhány mikrométer a kész lakkréteg vastagsága, azonban villamos szigetelési tulajdonságai kitűnőek. Olyan területeken alkalmazható, ahol kis helyigényű tekercseket kell létrehozni.
PVC (polivinil-klorid)
Ez tekinthető a legelterjedtebb szigetelőanyagnak. Jól feldolgozható, olcsón előállítható, kedvezőek a villamos paraméterei a szigetelés szempontjából, valamint kémiailag is jól ellenálló. Az általa szigetelt kábel alapesetben -20 °C és +70 °C közötti üzemi hőmérsékleten alkalmazható, de vannak olyan változatai, amelyek elviselik akár a -40 °C és a +105 °C is. Lángállóság szempontjából a kábelgyártásban használt PVC önkioltónak minősül. Ez azt jelenti, hogy égetés hatására meggyulladhat ugyan, de amint a külső hatás véget ér, a szigetelés is elalszik, nem ég tovább. Emiatt a tulajdonsága miatt alkalmazzák szívesen annak ellenére, hogy nem halogénmentes. Mivel nagyon hajlékony, ezért alkalmazható flexibilis vezetékek gyártására is alacsony hajtogatási igénybevétel mellett.
PE (polietilén)
A PVC-hez hasonlóan ez is széles körben használt szigetelőanyag. Különböző változatait használják a kábeliparban: alacsony sűrűségű PE (LDPE), nagy sűrűségű PE (HDPE), térhálósított PE (XLPE) és habosított hab-porszigetelés. Az egyes fajták villamos és mechanikai tulajdonságai eltérnek egymástól. Általánosságban elmondható a PE-ről, hogy paraméterei jelentősen jobbak, mint a PVC-é, és nem is drágább anyag. Tulajdonságai:
- kevésbé hajlékony,
- nem önkioltó, ezért belső terekben nem, viszont külső terekben remekül alkalmazható, mivel itt kiváló mechanikai védelmet biztosít,
- alkalmazott üzemi hőmérséklet akár -50 °C és +100 °C között is lehetséges, az alkalmazott anyagoktól függően.
Polietilént használnak erősáramú kábelek szigetelésére, a térhálósított változatát pedig közép és nagyfeszültségű kábelek készítésénél.
Gumiszigetelés
Amikor a hajlékonyság kiemelt fontosságú és várhatóan folyamatos hajtogatásnak lesz kitéve a kábel, akkor nagy rugalmasságú szigetelést kell alkalmazni. Nem csak a szigetelés anyagát kell ilyenkor jól megválasztani, hanem nagy flexibilitású vezetőt is kell választani. Tehát, ha komolyabb mechanikai igénybevétel mellett nagy hajlékonyságú kábelre van szükség, akkor gumikábelt kell használni.
A gumiszigetelésű vezetékek és kábelek alapanyaga a nyersgumi (kaucsuk). A kaucsuk származékok lehetnek természetes eredetűek, vagy mesterségesen előállítottak.
A gumiszigetelésnél fontos művelet a vulkanizálás, ami abból áll, hogy a felvitt gumikeveréket felmelegítik, aminek következtében fizikai tulajdonságai megváltoznak. A vízgőzben, forró levegőben és a sófürdőben történő eljárások ismertek vulkanizálásnál. A kábeliparban többnyire a vízgőzt használják erre a célra.