С каждым годом на рынке появляется все больше кабельной продукции с фторопластовой (тефлоновой) изоляцией. Благодаря уникальным свойствам материала — негорючести, устойчивости к высоким температурам, радиации, механическим воздействиям и агрессивным средам, — провода и кабели, покрытые им, широко применяются в оборонно-промышленном комплексе, авто- и авиастроении, металлургии, химической отрасли. Кабели с фторопластовой изоляцией можно эксплуатировать на территориях с повышенной влажностью. Провода имеют меньшие показатели затухания сигнала на высоких частотах, поскольку фторопласт обладает прекрасными диэлектрическими свойствами.
Виды кабелей с изоляцией из фторопласта
Номенклатура кабельных изделий с фторполимерной изоляцией очень широка:
- монтажные низковольтные провода;
- радиочастотные кабели;
- высоковольтные провода и кабели;
- бортовые авиационные провода;
- многожильные монтажные кабели;
- кабели управления;
- обмоточные провода;
- кабели для геофизических исследований и атомных электростанций;
- малогабаритные провода для электронных приборов;
- сверхпроводящие кабели;
- термопарные, термоэлектродные и нагревательные провода;
- оптические кабели.
Рассмотрим наиболее востребованные из них подробнее.
Низковольтные монтажные провода
При изготовлении монтажных проводов, рассчитанных на низкое напряжение, используется больше фторопласта, чем для производства других видов кабельных изделий. Это происходит, потому что к монтажным проводам предъявляют множество противоречащих друг другу требований: они должны бесперебойно работать при длительных и кратковременных механических нагрузках, перепадах температур, быть устойчивыми к воздействию пламени, радиации и т.д. При этом их размеры и масса должны быть минимальны, а технология производства — простой и эффективной.
Именно поэтому при производстве монтажных проводов применяют почти все известные типы фторопластов: ПТФЭ, ФЭП, ЭТФЭ, ЭТФХЭ, ПВДФ, ПФА.
Монтажные провода с фторопластовой изоляцией рассчитаны на напряжения: 100, 250, 380, 500, 1000 В. Жилы имеют сечения от 0,02 до 2,5 кв. мм.
В зависимости от того, при какой рабочей температуре предполагается эксплуатировать провода, токопроводящие жилы изготавливают из медной проволоки, покрытой медью или никелем, либо из высокопрочного сплава стали и меди.
Для обеспечения гибкости и прочности при монтаже, требующем пайки, жилы используют только многопроволочные.
Толщина изоляции зависит от рабочего напряжения, качества изоляционного материала и технологического оборудования. В некоторых случаях она не превышает 0,15 мм.
По степени термостойкости наиболее востребованы монтажные провода, рассчитанные на рабочую температуру до +200 градусов. Изоляция, сочетающая фторопласт со стекловолокном, позволяет увеличить этот показатель до 400 градусов.
Высоковольтные провода и кабели
Высоковольтные провода и кабели с фторопластовой изоляцией используют в электронной аппаратуре для устройства внутри- и межблочных соединений, выводов высоковольтных трансформаторов, а также в качестве проводов зажигания авиационных двигателей. Кабели переменного тока применяют в радиоаппаратуре и для соединения трансформатора с выпрямительными блоками, а кабели постоянного тока — в цепях накаливания.
Радиочастотные кабели
Высокие диэлектрические характеристики фторопласта позволяют применять его при изготовлении радиочастотных кабелей. Они используются в радиоэлектронных и измерительных приборах.
Основные характеристики радиочастотных кабелей:
- номинальное волновое сопротивление: 50, 75, 100 Ом;
- диаметр по изоляции — 0,6-11 мм;
- рабочая температура — от -60 до +200 градусов;
- минимальный радиус изгиба при хранении — 10-12 диаметров, при монтаже — 5-6 диаметров при положительной температуре, 10-12 диаметров при отрицательной.
Не рекомендуется использовать радиочастотные кабели в условиях высокой влажности (>98%) и пониженном атмосферном давлении свыше 667 Па.
Проводники изготавливают из медной или сталемедной посеребренной проволоки. В качестве изоляции используют экструдированные и вспененные ПТФЭ и ФЭП.
Бортовые авиационные провода
В ракетно-космической отрасли применяются провода, отличающиеся высокой устойчивостью к нагреванию, вибрациям и токовым нагрузкам. Основная функция бортовых проводов — снабжение оборудования и приборов на космическом корабле или воздушном судне электроэнергией.
Жилы бортовых авиационных проводов сечением 0,35-70 кв. мм изготавливают из алюминиевых, медных луженых или посеребренных проволок. Толщина изоляции составляет 0,32-0,64 мм, точная цифра зависит от сечения. Для повышения термостойкости поверх изоляции накладывают обмотку, а затем — стекловолоконную оплетку, пропитанную кремнийорганическим лаком.
Многожильные кабели
К этому типу относятся кабели управления, а также монтажные и контрольные кабели.
- Контрольные кабели используют на объектах с высокими требованиями к негорючести, термостойкости и устойчивости к радиации: на железной дороге, в метрополитене, на АЭС, в системах пожарной сигнализации. Основные функции контрольных кабелей — снабжение электроэнергией маломощных электроустановок, передача сигналов от датчиков к блокам измерительной электроаппаратуры.
- Кабели управления используются с теми же целями, что и контрольные, но когда требуется подвергать их различным нагрузкам на изгиб и скручивание.
- Монтажные кабели используют для соединения элементов электрооборудования между собой.
Проводники контрольных кабелей изготовлены из медной или алюминиевой проволоки диаметром до 2,73 мм. Кабели управления и монтажные кабели состоят из семи жил сечением 0,05-0,75 кв. мм или 19 жил сечением 1-2,5 кв. мм.
Максимальное количество жил в многожильном кабеле зависит от сечения:
- до 0,05 кв. мм — 19 жил;
- 0,08-0,5 кв. мм — 108 жил;
- 0,75-1 кв. мм — 61 жила;
- 1,5/2,5 кв. мм — 37 жил.
Кабели управления, которые требуется дополнительно защитить от механических повреждений, в том числе от грызунов, поверх фторопластовой оболочки оплетены стальной оцинкованной проволокой.
Ленточные (плоские) провода
По сравнению с круглыми проводами ленточные имеют ряд преимуществ:
- небольшие вес и размеры — занимают места на 70-80% меньше;
- высокая гибкость;
- повышенная устойчивость к механическим нагрузкам;
- низкая хладотекучесть;
- стабильность передачи электроэнергии по всей длине.
Провода с фторопластовой изоляцией используют для фиксированного монтажа при температуре от -60 до +200 градусов.
Они имеют до 30 токопроводящих жил сечением 0,05-0,35 кв. мм каждая.
Обмоточные провода
Как следует из названия, этот тип проводов применяется в обмотках трансформаторов, электродвигателей, различных электроаппаратов. Диаметр жил не превышает 1,95 мм.
Обмоточные провода покрыты суспензией ПТФЭ, а в некоторых случаях, для улучшения устойчивости к механическим нагрузкам и истиранию, — керамико-фторопластовой изоляцией. Комбинированное покрытие также защищает провода от воздействия влаги и обеспечивает необходимые электрические свойства.