关于电线电缆绝缘及护套材料的技术研究

孙金祥 谢宇豪 杨航 杨宇轩 闵立伟

摘要：电线电缆是一种电能传输通道，主要作用是向设备系统提供电量，目前被广泛应用于各种机械设备。本文重点阐述电线电缆绝缘护套的重要性及充分发挥该技术作用的方法，之所以要使用绝缘护套，原因是电线电缆的弹性在恶劣外界环境下容易达到极限，若是电线电缆突然断裂，可能会对人们生命安全造成威胁。

关键词：电线电缆;绝缘护套;保护技术

前言：我国电线电缆行业内生产企业数量相对较多，但因为存在投资小且技术含量低等问题，加上大部分企业缺乏安全防范意识，使得电线电缆绝缘护套应用力度与相关材料研发力度比较低，降低了产品的质量与安全。为了增强电线电缆安全性，企业必须明确绝缘护套的重要性，积极开发护套材料，同时加大资本支持。

一、电线电缆绝缘护套的重要性

在电线电缆生产制造资金比例中，绝缘护套占总材料成本的20%及以下，大多数企业因为这一点，忽视了护套质量的重要性，没有认真选择强度较高的护套制作材料，加上有关部门检验宽松、消费者选择随意等现象，使得电线电缆绝缘护套防护性较差，降低了电线电缆的应用安全性。绝缘护套质量直接决定了电线电缆的电气绝缘性能、物理机械性能，其中后者又包括耐腐蚀性、耐燃烧性、环境适应性等[1]。据相关调查显示，无论是按照哪一标准生产电线电缆，与绝缘护套质量有关的项目数都占据项目总数的一半以上，具体数据如表1所示：

分析表1可知，尽管绝缘护套及材料成本占电线电缆总生产成本的20%（或以下），但其直接影响了70%（或以上）成品质量与性能，若是绝缘护套质量不合格，那么这70%的成品质量自然不符合安全标准。因此，电线电缆生产制造企业必须明确护套及材料的重要性，致力于研发并应用高质量材料，以此提高护套的应用性、增强电线电缆的安全性，有利于推动企业加强自身市场竞争力，获得更多经济利益。

二、增强电线电缆绝缘护套实用性的方法

（一）采用新型复合材料

电线电缆在实际应用过程中，极易遭受外界恶劣环境或机械应力的影响，若是护套质量较差，防护性能便无法充分满足电线电缆应用安全要求，当前使用范围最广的护套是由橡胶制成，存在老化过快、抗拉强度较小的问题。电线电缆主要依靠橡胶护套与导体承重，在该时间与环境的双重作用下，橡胶护套逐渐老化，出现整体龟裂、局部断裂等现象，为了保证抗拉强度，电线电缆会将承载力转移至导体，使得导体老化速度加快，若是发生电极化反应，必然会引发用电事故。

对此，企业必须加大新型护套材料的研究开发力度，结合安全、环境、性能等要求，充分发挥现代科学技术的优势，开发出能够有效替代橡胶护套的材料。某企业研究人员经过长期不懈努力，研发出聚氯乙烯丁腈复合物绝缘材料，其不仅具有较强的耐腐蚀性、耐热性、耐油性、抗老化性，还具有较高的抗张力强度、断裂伸长率，具体如表2所示，能够有效增强电线电缆的绝缘性与安全性。

（二）针对不同电线电缆使用不同绝缘护套

若想切实增强电线电缆的安全性，企业还需要根据电线电缆的应用环境选择不同材料制成的绝缘护套，如此方能延长电线电缆的使用寿命。第一，对于电压在1kv及以下的电线电缆要使用聚氯乙烯材料，该材料制成的护套价格较低但性能较好，具有比重轻、耐油性与耐腐蚀性强的优点，若是在制造绝缘护套时添加了电压稳定剂，还能制作6kv电线电缆的护套。但由于聚氯乙烯中含有阻燃料，在燃烧时会释放危害性较强的毒烟，故而不能应用在含有乙醇、乙醛、甲醇、苯胺类等化学元素的土质环境中，不能应用在对烟、毒要求较高的场所中，不能应用在二硫化碳、三氯甲烷、冰醋酸等环境中[2]。

第二，若是想要在上述环境中提高绝缘护套的实用性，可以采用交联聚乙烯制成的护套。该材料是由高分子交联后产生的热固性材料，具有结构简单、比重较轻、耐腐蚀与耐热性强的优点，并且交联聚乙烯中不含有阻燃料，在燃烧后不会产生有毒烟气，因而当下已经成为高压电线电缆绝缘护套的主要制造材料。需要企业注意的是，尽管该材料物理机械性能与电气绝缘性能良好，但是对紫外线比较敏感，所以不可以应用于能被紫外线直射的地方。

第三，相较于传统的橡胶材料，乙丙橡胶料的抗老化能力较强，主要原因是其耐高温性能强，不仅能够在90度左右的环境下长期工作，还能适应电线电缆短路时的高温环境（250度）。该材料的耐寒性、耐臭氧、耐氧化、抗风化、抵御光照直射等能力也十分良好，可以适应不同的环境。除此之外，橡胶类绝缘护套制作材料还有硅橡胶绝缘材料（甲基乙烯硅橡胶、高温硫化硅橡胶），该材料抗撕裂能力、抗张强度、弯曲能力比较强。

结束语：综上所述，若想保证电线电缆应用的安全性并延长其使用寿命，企业必须增强其电气绝缘性能与物理机械性能。对此，企业选择质量良好的绝缘护套，在充分发挥丁腈复合物等新材料的基础上，加大护套材料研发力度，并保证按照施工要求开展安装工作，如此可有效强化电线电缆的承载能力，避免突然断裂。

参考文献：

[1]季伟，刘晓晖，刘皓.电线电缆绝缘高温压力试验测试结果的不确定度评定[J].检验检疫学刊，2017，27（02）：14-17.

[2]谢莉杰，吴启震.基于matlab的电缆绝缘护套厚度测量系统的设计与实现[J].质量技术监督研究，2015（03）：32-36.

作者简介：

孙金祥 性别：男 民族：汉 籍贯：河北省武邑县 出生年月：1997年6月7日

謝宇豪 性别：男 民族：汉 籍贯：山东省寿光县 出生年月：1997年11月11日

杨航 性别：男 民族：汉 籍贯：山东省新泰市 出生年月：1998年6月23日

杨宇轩 性别：女 民族：汉 籍贯：河北省秦皇岛市 出生年月：1997年10月20日

闵立伟 性别：男 民族：汉 籍贯：山东省临沂市 出生年月：1997年9月1日