Кабели Lapp с полиэтиленовой изоляцией

Кабели Lapp с полиэтиленовой изоляцией: материалы, конструкции, области применения

Компания Lapp Group, являясь одним из мировых лидеров в производстве кабельно-проводниковой продукции, предлагает широкий спектр кабелей с изоляцией и оболочками из различных типов полиэтилена. Данные материалы выбираются исходя из требований к электрическим, механическим и химическим характеристикам кабеля в конкретных условиях эксплуатации. Полиэтилен (ПЭ) в кабельной промышленности ценится за выдающиеся диэлектрические свойства, низкое водопоглощение, стойкость к агрессивным средам и возможность работы в широком температурном диапазоне.

Классификация полиэтилена, используемого в кабелях Lapp

В продукции Lapp применяются несколько основных типов полиэтилена, каждый из которых модифицирован для решения специфических задач.

• Полиэтилен низкой плотности (LDPE, ПЭНП): Обладает высокой гибкостью и отличными диэлектрическими характеристиками. Часто используется в качестве изоляции для контрольных и слаботочных кабелей, где важна эластичность и простота монтажа.
• Полиэтилен средней плотности (MDPE, ПЭСП): Занимает промежуточное положение, предлагая улучшенную механическую прочность по сравнению с LDPE при сохранении хорошей гибкости. Применяется в изоляции и оболочках кабелей для умеренно жестких условий.
• Полиэтилен высокой плотности (HDPE, ПЭВП): Характеризуется высокой прочностью на разрыв, стойкостью к истиранию и давлению. Используется преимущественно для наружных оболочек, а также в качестве изоляции в кабелях, подверженных значительным механическим нагрузкам, например, в горнодобывающей промышленности.
• Сшитый полиэтилен (XLPE, ПЭС): Материал, молекулярная структура которого была модифицирована (сшита) химическим или радиационным способом. Это придает материалу повышенную термостойкость (рабочая температура до +90°C, кратковременно до +250°C), стойкость к растрескиванию под напряжением и выдающуюся стойкость к коротким замыканиям. XLPE является стандартом для изоляции силовых кабелей среднего и высокого напряжения.
• Безгалогенный огнестойкий полиэтилен (HF, FRPE): Специальные композиции, которые при возгорании выделяют минимальное количество дыма и коррозионно-активных газов (галогенов). Критически важны для применения в общественных зданиях, на транспорте (метро, аэропорты), в телекоммуникационных объектах.

Конструкции кабелей Lapp с полиэтиленовой изоляцией

Конструкция кабеля определяется его назначением. Lapp предлагает решения для различных сегментов.

1. Силовые кабели

Для передачи электроэнергии используются кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE). Они рассчитаны на напряжение от 0.6/1 кВ до 20 кВ и выше.

• Жила: Медная или алюминиевая, секторной или круглой формы.
• Изоляция: XLPE, обеспечивающая высокую электрическую прочность и долговременную стабильность.
• Экран: Для кабелей на напряжение от 6 кВ обязателен экран из электропроводящего ПЭ или полупроводящего слоя поверх изоляции, а также медная оплетка или лента для выравнивания электрического поля и защиты от внешних помех.
• Оболочка: Как правило, из ПЭВП для наружной прокладки (стойкость к УФ-излучению, влаге) или из безгалогенных материалов для внутренней.

2. Кабели управления и контроля

Для передачи сигналов управления в системах автоматизации. Изоляция жил часто выполняется из цветного полиэтилена (LDPE или HDPE) для идентификации.

• Экранирование: Присутствует в большинстве моделей (фольга, оплетка) для защиты от электромагнитных помех.
• Оболочка: ПЭВП, ПУ или специальные композиции (маслостойкие, безгалогенные).

3. Телекоммуникационные и коаксиальные кабели

В данных кабелях полиэтилен (вспененный или сплошной) служит диэлектриком между центральной жилой и экраном. Вспененный ПЭ (Foam PE) снижает диэлектрические потери и уменьшает вес кабеля.

4. Специальные и гибридные кабели

Lapp производит комбинированные кабели, где полиэтиленовая изоляция может сочетаться с силовыми, контрольными, оптическими и даже пневматическими компонентами в одной оболочке (например, серия ÖLFLEX® SERVO 7/8).

Сравнительные характеристики материалов изоляции

Параметр	ПВХ (для сравнения)	LDPE / HDPE	XLPE	Безгалогенный ПЭ (HF)
Рабочая температура, °C	-5 / +70	-40 / +70 (до +80 для HDPE)	-40 / +90	-30 / +70
Стойкость к маслам	Умеренная	Низкая	Низкая/Умеренная	Низкая
Гибкость	Хорошая	Отличная (LDPE), Хорошая (HDPE)	Хорошая	Удовлетворительная/Хорошая
Диэлектрическая проницаемость (на 1 МГц)	~4-5	~2.3	~2.3	~2.5-3.5
Поведение при пожаре	Плавится, выделяет едкий дым с HCl	Плавится, каплеобразование	Плавится, каплеобразование	Самозатухающий, низкое дымовыделение, нет коррозионных газов
Основное применение в кабелях Lapp	Оболочки, изоляция общего назначения	Изоляция жил, оболочки для улицы	Изоляция силовых кабелей	Изоляция и оболочка для объектов с высокими требованиями пожаробезопасности

Ключевые преимущества и области применения

Преимущества:

• Высокие диэлектрические показатели: Низкие диэлектрические потери и высокая электрическая прочность делают ПЭ, особенно XLPE, идеальным для изоляции силовых кабелей среднего и высокого напряжения.
• Влагостойкость: Полиэтилен практически не впитывает воду, что критически важно для кабелей, прокладываемых в земле, воде или условиях высокой влажности.
• Химическая стойкость: Устойчив к воздействию многих кислот, щелочей, солей. HDPE и XLPE особенно устойчивы.
• Широкий температурный диапазон: Сохраняет гибкость при низких температурах (до -50°C для некоторых марок) и работоспособность при высоких (до +90°C для XLPE).
• Механическая прочность: HDPE и XLPE обеспечивают отличную защиту от ударов, истирания и раздавливания.
• Стойкость к УФ-излучению: Черный полиэтилен, содержащий сажу, является оптимальным материалом для наружных оболочек.

Области применения кабелей Lapp с ПЭ изоляцией:

• Энергетика: Стационарная прокладка силовых кабелей (XLPE) в земле, туннелях, на воздухе.
• Промышленная автоматизация: Кабели управления и питания подвижных механизмов (роботы, станки ЧПУ) с изоляцией из LDPE/HDPE.
• Инфраструктура: Телекоммуникационные сети, системы видеонаблюдения (коаксиальные кабели).
• Объекты с особыми требованиями пожарной безопасности: Метро, вокзалы, больницы, высотные здания (кабели с изоляцией и оболочкой из безгалогенного ПЭ).
• Внешние установки и солнечная энергетика: Фотоэлектрические кабели с двойной изоляцией из XLPE/ПЭ, стойкой к УФ и погодным условиям.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелями с полиэтиленовой изоляцией необходимо учитывать следующие факторы:

• Минимальный радиус изгиба: Определяется конкретной конструкцией кабеля и обычно составляет от 5 до 15 наружных диаметров. Для многожильных гибких кабелей он меньше, для силовых одножильных с XLPE – больше.
• Температура монтажа: Прокладка допустима при температурах не ниже -20°C (для специальных марок до -30°C) без предварительного подогрева. При более низких температурах кабель требует прогрева.
• Способы прокладки: Кабели в оболочке из ПЭВП предназначены для прокладки в земле (в траншеях), на лотках, в кабельных каналах, по воздуху (с тросом). Важно обеспечить защиту от механических повреждений (бронирование) при прокладке в земле без защитных труб.
• Соединение и оконцевание: Требуют специальных термоусаживаемых или холодноусаживаемых муфт, рассчитанных именно на кабели с XLPE изоляцией. Неправильный монтаж аксессуаров – частая причина пробоев.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между изоляцией из ПВХ и полиэтилена в кабелях Lapp?

ПВХ (поливинилхлорид) – более мягкий и гибкий материал общего назначения, но с худшими диэлектрическими характеристиками, ограниченным температурным диапазоном и выделяющий коррозионные газы при горении. Полиэтилен (особенно XLPE) превосходит ПВХ по электрической прочности, влагостойкости, диапазону рабочих температур и долговечности в тяжелых условиях. ПВХ чаще используется для оболочек и изоляции кабелей общего назначения внутри помещений.

Почему для силовых кабелей среднего напряжения всегда указывают изоляцию XLPE, а не просто ПЭ?

Обычный термопластичный полиэтилен (LDPE/HDPE) начинает размягчаться при температурах выше +70…+80°C, что может привести к необратимой деформации и короткому замыканию. Сшитый полиэтилен (XLPE) благодаря пространственной молекулярной решетке сохраняет форму и диэлектрические свойства при температурах до +90°C (и до +250°C в режиме короткого замыкания), что является обязательным требованием для силовых кабелей, работающих под значительной нагрузкой.

Можно ли прокладывать кабель в ПЭ оболочке (например, ÖLFLEX® CLASSIC 110) на открытом солнце?

Да, но только если в спецификации кабеля прямо указана стойкость к УФ-излучению. Кабели Lapp, предназначенные для наружной прокладки, имеют оболочку из специального черного полиэтилена высокой плотности (HDPE) с добавлением стабилизаторов углеродного типа (сажи), которые эффективно защищают материал от деградации под действием солнечного света. Кабели с оболочкой из обычного ПЭ или цветного ПЭ для улицы не подходят.

Что означают маркировки «FRPE» или «HF» в названии кабеля?

Это указывает на использование безгалогенных огнестойких материалов. FRPE (Flame Retardant Polyethylene) – огнестойкий полиэтилен. HF (Halogen Free) – безгалогенный. Такие кабели при возгорании не выделяют коррозионно-активные газы (хлористый водород и др.) и производят минимальное количество дыма, что позволяет людям эвакуироваться и не наносит ущерба электронному оборудованию.

Как правильно выбрать между кабелем в ПЭ оболочке и кабелем в ПУ (полиуретановой) оболочке для подвижного применения?

Полиэтилен (HDPE) обеспечивает отличную защиту от истирания и раздавливания, но обладает большей жесткостью и памятью формы. Полиуретан (PUR) значительно более гибок, устойчив к многократным изгибам и скручиваниям, а также обладает выдающейся стойкостью к маслам, топливам и гидролизу. Выбор: для стационарной прокладки в жестких условиях – ПЭ; для подвижных применений, особенно в контакте с маслами, – PUR.

Требуют ли кабели с XLPE изоляцией особых условий хранения?

Да. Основное требование – защита от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Барабаны с кабелем должны храниться в закрытых помещениях или под навесом. Не рекомендуется хранить кабели на открытом солнце более 6 месяцев даже в оригинальной упаковке, так как это может привести к старению материала. Также важно избегать контакта с острыми кромками, которые могут повредить оболочку.