Старение резиновой изоляции проводов и кабелей
Электрическая прочность изоляции кабелей
29/08/2022
Защитные оболочки и покровы кабелей: назначение, материалы, виды, борьба с коррозией, бронирование
29/08/2022Ускоренное старение образцов резины при нагреве идет значительно медленнее для теплостойкой резины, чем для резины, содержащей серу. Обычно применяемый метод старения в термостате не дает заметного изменения механических свойств теплостойкой резины даже за несколько месяцев.
Повышение температуры, при которой производится искусственное старение с 70° С для сернистых резин до 120° С для резин теплостойких, существенно изменяет условия старения и, следовательно, затрудняет сравнение сроков жизни обычных и теплостойких резин по результатам испытания на старение.
Срок службы резиновой изоляции условно характеризует кривая, изображенная в координатной системе, где время отложено по абсциссам, а потери качества — по ординатам. Эта кривая дает при температуре испытания время, необходимое для потери первоначального качества изоляционного материала, например разрывной прочности или произведения упругости, до определенного заранее установленного предела.
Существенным вопросом определения температурной кривой жизни изоляционного материала является установление основного критерия — потери качества материала. Этим критерием могут быть прежде всего механические свойства изоляционного материала, например разрывная прочность и удлинение после разрыва, а также и другие признаки потеря в весе, высыхание, обугливание и т. п.).
Для резины за основной признак, характеризующий качество этого материала, принимают прочность на разрыв и удлинение после разрыва, а иногда берут произведение этих показателей (произведение упругости). В качестве критерия, характеризующего потерю основного качества, принимают не сравнение механических свойств, а их изменение в процессе старения.
Длительность жизни изоляционного материала в зависимости от температуры может быть представлена некоторой экспонентой. Для подавляющего большинства волокнистых изолирующих материалов (пряжа, бумага) по литературным данным каждое повышение температуры на 10°С снижает срок службы материала в 2 раза.
Теперь нужно установить ту предельную температуру, при которой происходит потеря качества изолирующего материала за более или менее продолжительный срок.
Для оценки старения машинной изоляции этот срок принимается иногда равным 2 годам.
Для современных проводов и кабелей срок службы резиновой изоляции даже при повышенной температуре, например при 70°, измеряется годами и поэтому непосредственное определение его весьма затруднительно.
Определение же срока службы кабеля или провода, работающего в естественных условиях, по данным ускоренного старения при повышенной температуре (90 — 120°) совершенно невозможно, так как потеря качества материала изолирующего слоя при высокой температуре идет быстрее, тогда как при меньшей температуре спадание качественного признака делается заметным только через некоторый промежуток времени, измеряемый иногда десятками и сотнями дней. Этот промежуток времени тем больше, чем ниже температура старения.
Иногда даже наблюдается некоторое повышение механических свойств резины в первые дни старения при относительно низкой температуре.
Если тепловое старение резиновой изоляции, в основном, определяется процессом окисления каучука за счет кислорода воздуха, то старение эластомеров главным образом определяется улетучиванием пластификаторов, что связано с увеличением хрупкости и снижением механических характеристик.
Кроме теплового старения для пластмассы, применяемой в кабельном производстве, большое значение имеет процесс светового старения.
Наиболее полное испытание проводов с изоляцией из пластмассы и резины, а также и самого изолирующего материала, примененного для изготовления провода или кабеля, производится в специальной установке, в которой изоляция подвергается одновременно действию тепла (тепловое старение) и света ультрафиолетовой лампы (световое старение) в условиях повышенной влажности и ускоренной циркуляции воздуха (испытание на поголоустойчивость), которое в настоящее время псе более и более вытесняет тепловое старение, так как более правильно представляет условия, в которых находится изолирующий материал.
