5.3. Кабел изоляциялари

 

Кабел ўтказгичларининг изоляцияси электр тавсилотлари бўйича катта ва ўзгармас, эгилувчан, механик томонидан қаттиқ ҳамда ишлаб чиқариш технологияси бўйича осон бўлиши керак. Электр хусусиятлари бўйича изоляциялар қуйидаги параметрлар бўйича тавсифланади:

1. Электр мустахкамлик - U, изоляциянинг тешилиши;

2. Солиштирма электр қаршилик - , диэлектрикларга токнинг оқиб
кетиши;

3. Диэлектрик ўтказувчанлик - , электр майдони таъсирида
зарядларнинг диэлектрикда силжиши (поляризацияси);

4. Диэлектрик йўқотувчанликнинг тангенс бурчаги -  (диэлектрик йўқотувчанлик), юқори частотали энергиянинг диэлектрикдаги йўқотувчанлиги тушунилади. Кўрсатилган тавсилотлар бўйича энг яхши диэлектрик ҳаво ҳисобланади, унда   ва бўлади, аммо ҳаво билан изоляцияни ҳосил қилиш мумкин эмас, шунинг учун кабелнинг изоляцияси комбинацияланган бўлиб, у қаттиқ диэлектик ва ҳаво билан ҳосил қилинади. Бу талабларни қондириш учун қаттиқ диэлектик миқдори камроқ бўлиб, кабелнинг мустаҳкамлиги  ва чидамлиги юқори бўлиши керак. Кабел ўтказгичларини бир-биридан ажратиш учун улар изоляцияланади, бу ҳолда гурухда жойлашган ўтказгичларнинг жойи силжимаслиги керак. Алоқа  кабелларида диэлектрик вазифасини асосан поляризацион пластмассалар туркумига кирувчилар ташкил этади булар: полистирол (стирофлекс), полиэтилен, фторопласт, поливинилхлорид ва ҳ.к.з. Юқори частоталарда электр хусусиятларнинг юқорилиги, ҳар  хил таъсир этувчи моддаларга чидамлилиги, ҳамда  ишлаб чиқаришда қийин бўлмаган технология жараёнларидан иборат бўлган пластмассалар алоқа  кабелларида изоляция ва ташқи мухитлардан сақловчи қобиғ вазифасини бажариш учун кенг ўрин олган. Қўлланиш жараёнларида у ёки бу кабелни ишлатишда асосан кабел бўйича узатилаётган частота полосасининг кенглигига ва кабелда ишлатилаётган диэлектрикнинг хосиятларига (ва ) боғлиқ, бу хоссаларнинг асосийси - диэлектрик йўқотувчанлик ҳисобланади. Кабел диэлектрикларида юқори частотали энергияларни йўқотувчанлиги билан боғлиқ, частота ўсиши билан у тўғри чизиқ бўйича ўсади. Мисол учун 1 МГц частотада кордел-қоғозли изоляцияда электр йўқотувчанлик  бўлса, полиэтиленники эса  бўлади. Частота ўсиши билан йўқотувчанликнинг фарқи ўзгаради ва юқори частоталарда пластмасса учун ўзгармас бўлади.

Изоляцион материалларнинг асосий физик, механик ва электр хусусиятлари 5.1 жадвалда кўрсатилган

5.1 жадвал

 

Материаллар

Солиштирма оғирлик

Чўзилиш хусусияти

1 кГц частотада

Диэлектрик сингдирувчанлик

Кабел қоғози

0,7

800

80

2...25

Полистирол

1,05

300…50

2

2,5...2,7

Тўлиқ полиэтилен

0,92

120…180

3

2,28...2,30

Порийли полиэтилен

0,47

25...50

4

1,45...1,50

Поливинилхлорид

1,26…1,40

100…220

300…1000

3...6

 

Қоғоз – асосан паст частотали кабел ўтказгичлари учун ишлатилади, у сульфат целлюлозасидан ишлаб чиқарилади. Шаҳарлараро алоқа  тармоқларида ишлатиладиган кабеллар учун қоғознинг қалинлиги 0,12 ва 0,17 мм ўлчамда бўлиб, кабелларнинг монтажи осон бўлиши учун қоғоз турли хил рангларга бўялади: қизил, ҳаворанг, кўкранг ва ҳ.к.з.

Қоғозли – кордел – ип  ҳолида бўлиб, диаметри 0,6; 0,76 ва 0,85 мм қилиб кабел қоғозининг тагидан ўралади, қоғозли корделнинг узилишга бўлган мустаҳкамлиги 80 мПа ёки (8кгс/мм2).

Полистирол – (стирофлекс) суюқ стирол моддасидан ишлаб чиқарилади, унинг асосий манбаи нефть ёки тошкўмир. У очилувчан, тиниқ ва юпқасимон материал бўлиб, ундан қалинлиги 0,045 мм ва кенглиги 10....12мм тасма ишлаб чиқарилади. Юқори частотали алоқа  кабеллари учун диаметри 0,8мм бўлган корделлар изоляция учун қўлланилади. Изоляциялар учун ишлатиладиган полистироллар бир-биридан ранги бўйича фарқ қилади, уларнинг ранги қизил, ҳаво ранг ва кўк ранг. Полистиролнинг камчилиги паст иссиқлик температурасига чидамсизлиги, яъни 65...80°С да ўз хусусиятини ўзгартиради.

Полиэтилен – суюқ этилен полимеризация йўли билан олинади, у оппоқ рангда бўлиб (баъзи бир пайтда оқ-сариқ рангда бўлади), ушлаганда парафинга ўхшаган бўлади. Ёндирилганда секин-аста ёнади ва ҳаворанг аланга билан тутайди. Полиэтилен термопластик материал, унинг юмшатиш температураси 110°С атрофида, одатдаги температурада унга ҳеч қандай кислота ва ишқорлар таъсир қилмайди. Полиэтиленни икки хил йўл билан олиш мумкин; юқори босим остида (150...300 МПа ёки 1500...3000 атм) яъни +200°С ва паст босим остида (0.3...0.4МПа ёки 3...4атм), яъни +70°С температурада. Паст босим остида олинган полиэтиленнинг солиштирма зичлиги катта (0,97 г/см3 гача) ва кристалсимон шаклида бўлади. Полиэтилен асосан майда гранул-бўлаклардан ўлчамлари 3 мм бўлган ҳолатида ишлаб чиқарилади.

Порийли (Пўкаксимон) – полиэтилен таркибига газ ҳосил қилувчилар ёки парофор юборилиб, у маълум бир температураларда газсимон шаклига ўтади ва ундан олинади.

Поливинилхлорид – винилхлорид полимеризация қилиш йўли билан
олинади. Поливинилхлориднинг юмшоқ материал шаклида олиш учун
унинг таркибига пластификатор аралаштирилади. Поливинилхлорид
ҳар  хил химиявий элементларга таъсирчандир, аммо у қиздирилганда
тезда эрийди ва ўзидан хлорид водород ажратиб чиқаради. Унинг
яхши томони ёнмаслигида, шунинг учун у станция кабеллари
изоляциясини ишлаб чиқариши учун кенг равишда қўлланилмокда.
Поливинилхлориднинг камчилиги           иссиқлик температурасига чидамсизлигидир (70°С гача). Паст температураларда у ўзининг мустаҳкамлигини йўқотади ва юқори температураларда ўзининг электр хосиятларини камайтиради. Ҳозирги пайтда юқорида кўрсатилган диэлектрик материаллар асосида турли хил кўринишдаги изоляцион қатламлар ишлаб чиқарилмокда, алоқа  кабелларида асосан қуйидаги турдаги изоляциялар қўлланилмоқда.

Найчасимон (трубчатая) – қоғоз ёки пластмасса тасмалари бир-бири устига найча кўринишида қилиб ўралади.(5.6 а-расм).

Корделли – кордел ипини ўтказгич устига спирал шаклида ўраб, унинг устига тасма ўралади. ( 5.6 б-расм).

Тўлиқ - ўтказгич устига тўлиқ қилиб пластмасса қатлами қопланади(5.6 в-расм).

 

 

5.6.-расм. Алоқа  кабелларининг изоляция турлари

 

Порийли – пенопласт қопламларини қоплаш натижасида ҳосил қилинади.                              (7.6 г-расм).

Баллонли – юпқа қават пластмасса найчасидан иборат бўлиб, ичида бемалол ўтказгич жойлашади, найча маълум бир нуқталарда ёки спирал бўйича сиқилади, бу пайтда изоляция ўтказгични мустаҳкам ўртада ушлаб туради. (5.6 д,е-расм).

Шайбали – қаттиқ диэлектрик фторопласт шайбалар ички ўтказгич устида маълум бир масофада жойлаштирилади. (5.6 ж-расм).

Спирал (геликоидал) – бутун ўтказгич бўйлаб, тўғри  бурчак юзали пластмасса спирал қилиб буралган бўлади. (5.6 з-расм).

Бундан ташқари кордел-найчали (кордельно-трубчатая) изоляция тури бўлиб, улар пластмасса кордели ва тасмани найча қилиб ўралишидан ҳосил бўлади. Юқорида кўрсатилган турли хил кўринишдаги диэлектриклардан қуйидагилари ҳозирги пайтда кабел ишлаб чиқариш корхоналарида кенг ишлаб чиқарилмоқда.

Шаҳар ва қишлоқ телефон тармоқлари учун қоғоз-ҳаво найча ўрами кўринишида бўлиб, улар қоғоз тасмаларининг ўрамидан; тўлиқ полиэтилен, порийли қоғоз ёки полиэтилендан иборат бўлган изоляциялар қўлланилмоқда.

Шаҳарлараро алоқа тармоқларида қўлланиладиган симметрик
кабеллар учун кордел-қоғоз, кордел – стирофлекс, порийли изоляциялар; коаксиал кабеллар учун фторопласт шайба, баллон, геликоидал ва порий (ҳамма турдагилар учун полиэтилен диэлектрик вазифасини бажаради) изоляциялар, сув ости хавзаларидан ўтишда ишлатиладиган коаксиал кабеллар учун тўлиқ полиэтилен изоляциялар ишлатилади.