pvc shell что это
Поливинилхлоридный пластикат в кабельно-проводниковом мире. В чем секрет его популярности?
Если вы хоть раз обращались к теме кабельно-проводниковой продукции, то наверняка обращали внимание на такие слова как «ПВХ», «пластмассовая изоляция», «поливинилхлоридный пластикат» или что-то похожее. Вы не раз задумывались, что подразумевают под собой эти буквы? Попробуем разобраться!
Немного истории.
Однажды разработка поливинихлорида перевернула мир, уже тогда во все сферы жизни человека начал проникать пластик.
История ПВХ-пластиката начинается еще с 1872 года, когда немецкий химик Евгений Бауман поместил винилхлорид на солнечный свет, получив тем самым белый порошок полимера. Однако активно использоваться материал начал только в 1926 году после множества совершенствований разработки.
Отечественная кабельно-проводниковая промышленность использует поливинихлорид в конструкциях еще с 1972 года, когда был разработан ГОСТ 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей».
Свойства пластиката
Поливинилхлоридный пластикат в настоящее время широко используется при изготовлении кабеля и не только. Что из себя представляет вещество с таким сложным названием?
ПВХ — это бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается:
Особенности ПВХ
Допустимая температура работы ПВХ составляет 70°С. При дальнейшем возрастании температуры нагрева, ПВХ начинает выделять вредный галоген хлористый водород, который опасен для человека, приводит к удушению. Причем, с увеличением температуры, скорость распада возрастает. Вещества, выделяемые ПВХ опасны и для металлов, так как способствуют появлению коррозии.
При воздействии высоких температур ухудшаются и физические и химические свойства материала, он становится хрупким.
Довольно важным является следующее свойство пластиката: при повышенной температуре ПВХ горит, но не поддерживает горения. Температура самовоспламенения ПВХ 495 °С. При горении ПВХ образуется густой и плотный дым, выделяется большое количество тепла. Добавление дополнительных компонентов в порошок пластиката позволяет сделать кабель с пониженным дымо- и газо- выделением, огнестойким.
Если сравнивать с резиной, как еще одним материалом, который используется в кабельной сфере, ПВХ-пластикат обладает относительной устойчивостью к воздействию солнечных лучей, инфракрасному излучению. Однако, старение кабеля под солнцем протекает намного быстрее. Поэтому такой кабель, содержащий оболочку из ПВХ, желательно прокладывать в закрытых установках.
Для улучшения некоторых прежних свойств или получения новых, в ПВХ добавляют определенные пластификаторы и стабилизаторы, получая тем самым новые виды материала. Таким образом появляются огнестойкие кабели, хладостойкие, с пониженным дымо- и газовыделение. Подробнее с типами кабеля с изоляцией из ПВХ можете посмотреть на сайте поставщика.
Сделаем вывод
Кабель с изоляцией и/или оболочкой и ПВХ-пластиката является самым популярным типом кабельно-проводниковой продукции в России. Такая популярность объясняется не только свойствами материала, но и ценовой доступностью такого кабеля. Кабельный рынок России консервативен и с трудом принимает нововведения. С развитием технологий выходят более совершенные материалы. На ряду с ПВХ пластикатом, в отечественной кабельной индустрии популярны такие материалы как сшитый полиэтилен и композиция, не содержащая галогенов. Об этом в следующих публикациях.
Буквенные обозначения оболочек кабелей
Оболочки выпускаемых кабелей обозначаются PVC, LSZH, plenum, non-plenum. Что обозначают эти параметры? Какой кабель можно применять в пространствах между подвесным потолком и перекрытием? Есть ли требования российских норм в этих вопросах?
Сначала приведем расшифровку перечисленных вами сокращений:
Из этой информации вытекает ответ на вторую часть вашего вопроса: между подвесным потолком и перекрытием, то есть в пленумном пространстве, можно прокладывать кабель класса пленум без дополнительной защиты. Если вы намерены использовать другой тип кабеля, его придется заключить в замкнутую трассу, например, в кондуит. Следует добавить, что кабель с лучшими противопожарными характеристиками можно использовать вместо кабеля с худшими характеристиками; согласно NEC высшим уровнем является тип Plenum, затем тип Riser, затем следуют кабели т.н. общего назначения General Purpose / United States, General Purpose / Europe, затем (нижний уровень) Residential – кабели ограниченного использования, применяемые в жилом секторе.
Если говорить о российских требованиях, то, к сожалению, на данный момент в той форме, в которой существуют зарубежные стандарты и нормативные документы, их нет. Отдельные аспекты вопроса рассматриваются в ПУЭ или, например, в НПБ 238-97 (Огнезащитные кабельные покрытия. Общие технические требования и методы испытаний) и др.
Справочная информация
Кабели, покрытые оболочкой из ПВХ, наиболее просты в использовании и их часто относят к кабелям общего назначения. Такие типы кабелей предназначены для инсталляции в местах, где нет особых требований пожарной безопасности. Примером может служить подключение системного блока и монитора дома и в офисе. При горении провода, покрытые ПВХ, могут выделять хлороводород. Хлор служит акцептором свободных радикалов и повышает пожаростойкость материала. Несмотря на то, что газы хлороводорода по своему происхождению также могут представлять опасность для здоровья, хлороводород распадается на поверхностях, особенно в пространствах, где достаточно холодный воздух
Plenum (CMP) Rated Cable
Кабели пленум (plenum) предназначены для прокладки в воздуховодных каналах, называемых часто пленумами или пленум-полостями, где возможен приток воздуха, в объеме, способствующем поддержанию и распространению пламени вдоль трассы. В связи с этим пленум-кабели должны обладать сопротивляемостью горению. Кабели этого класса выделяют при горении меньше дыма и токсичных газов, чем традиционные кабели в ПВХ оболочке. Требование к содержанию токсичных элементов в продуктах горения относится к особо жестким нормативам пожарной безопасности. Кабели Plenum должны соответствовать указанным нормативам и удовлетворять стандартам NFPA-262 и UL-910.
Low Smoke Zero Halogen (LSZH, LS0H) Rated Cable
Кабели с LSZH-оболочкой предназначены для использования там, где необходимы как молодымные и низкокорродирующие газы. Используются на борту судна и центрах компьютерных коммуникаций, где токсичный и кислотный дым и газ могут причинить вред людям и оборудованию. Например, галоген содержит фтор, хлор, бром и йод. При сгорании эти материалы выделяют кислотный дым, который может нанести ущерб людям и компьютерному оборудованию. Малодымность означает, что кабель не должен выделять чёрной сажи и дыма подобно ПВХ-кабелям. Такие кабели будут самогаситься, но они не удовлетворяют UL-910 или UL-1666 для кабелей Пленум или кабелей, допускающих прокладку в вертикальных стояках.
Riser (CMR) Rated Cable
Соответствуют UL-1666. Предназначены для использования в вертикальных лотках таких как кабельные трассы между этажами по стоякам или в шахтах лифта. Эти пространства не могут быть использованы для окружающего воздуха. Эти кабели должны самогаситься и также препятствовать распространению пламени вверх по кабелю.
General Purpose (CM, CMG, CMx) Cable (кабель основного применения)
Будет гореть и частично самогаситься. Не для использования под фальшполом и plenum-полостях. Часто такие кабели используются для рабочих станций и патч-кордов. Соответствует UL-1581.
Limited Use Cable (кабель ограниченного применения)
Этот кабель имеет определенные ограничения на открытую прокладку, например, допускает ся его использование только в жилых зданиях, разрешается его прокладка только в трубах из несгораемого материала, или лимитируется его максимальный диаметр и т.д.
Fire retardant polyvinylchloride (FR-PVC) (негорючий поливинилхлорид)
Оболочка из негорючего поливинилхлорида (FR-PVC) обладает лучшими огнестойкими качествами, чем оболочка из обычного ПВХ. Она имеет значительные преимущества в более низком выделении кислоты и образовании дыма. Выделение хлора оболочками из огнестойкого ПВХ значительно больше (5%), чем у обычного ПВХ. Негорючий ПВХ имеет хорошие изоляционные характеристики при температуре ниже 100 °С.
Halogen Free Flame Retardant (HFFR) cables (безгалогенные огнестойкие кабели)
Безгалогенные огнестойкие кабели помогают предотвратить возгорание кабеля с момента возникновения, и даже если кабель загорелся, производят значительно меньше сопутствующего дыма. Поэтому они особенно важны для защиты жизни людей и животных. Для HFFR-кабелей главным преимуществом остаются механические и электрические качества и наилучшая плавкая технологичность. Это также может быть достигнуто оптимальной адгезией наполнителей и полимеров или посредством сшивания полиэтиленов. Преимущества безгалогенного огнестойкого компаунда: повышенный уровень нагрузки, высокая огнестойкость, очень низкое поглощение воды полимером, значительно лучшие электрические свойства, повышенная пропускная способность кабельной продукции, улучшенные механические свойства.
Полиэтилен поликристаллический термостатический материал и один из наиболее широко используемых пластиков. Как правило, ему присущи пластичность, гибкость и низкая прочность. Различают две основных разновидности полиэтилена: полиэтилен низкой плотности (LPDE – low density polyethylene) и полиэтилен высокой плотности (HDPE – high density polyethylene).
High density polyethylene (HDPE) (полиэтилен высокой плотности)
ПЭВП (HDPE) – более прочный вариант полиэтилена. Он твёрже, прочнее и немного тяжелее полиэтилена низкой плотности, но менее эластичный. Использование УФ-стабилизаторов (технического углерода) улучшает стойкость против атмосферных воздействий, но окрашивает полиэтилен в черный цвет. ПЭВП также менее прозрачный и более стойкий к высоким температурам (120°C на короткий период, 110°C в постоянном режиме). Полиэтилен высокой прочности обладает многими преимуществами: химически- и коррозионностойкий, лёгкий, плохо впитывает влагу, неокрашивающийся (не оставляющий пятен), нетоксичен, высокая прочность на разрыв.
Кабель с ПВХ оболочкой
Оболочка кабеля предназначена для его защиты от внешних (прежде всего механических) неблагоприятных воздействий. Для выполнения этих функций могут быть использованы различные материалы в зависимости от задач, поставленных перед электриками.
Поливинилхлоридные (ПВХ) оболочки в основном используют для силовых и контрольных кабелей, предназначенных для внутренней проводки. Цвет, как правило, серый.
С помощью специальных присадок этот материал может иметь, в соответствии с назначением, различные свойства. Например, использование веществ, стойких к воздействию различных нефтепродуктов, позволяет использовать кабели с такой оболочкой в тех местах, где в грунте возможно наличие химически активных отложений.
ПВХ – термопластичный материал, соответственно, он становиться более мягким при нагревании и твердеет при охлаждении. Этот показатель в различном диапазоне температур может быть различным, и в первую очередь зависит от количества и типа имеющихся в его составе пластификаторов. Как правило, кабели с ПХВ оболочкой можно эксплуатировать при внешней температуре до 70 градусов. А вот их укладку не рекомендуют производить при температурах ниже – 10 град, так как материал становится жестким и хрупким.
Поливинилхлорид имеет хорошие прочностные характеристики на разрыв и растяжение. Твердость также может быть изменена в определенных пределах с помощью пластификатора, позволяющих создавать кабельную продукцию для выполнения конкретных задач.
При осуществлении проводки с ПВХ оболочкой внутри помещение ее срок службы практически не ограничен. Для внешнего монтажа наиболее подходящий вариант – использование ПВХ черного цвета, как наиболее стойкого к воздействию внешних неблагоприятных факторов.
Также поливинилхлорид обладает отличной стойкостью к воздействию озона, кислот, щелочей и большинства моторных масел и растворителей. В то же время под воздействием некоторых сортов двух последних материалов могут происходить процессы вывода из оболочки пластификаторов, что делает ее более твердой и хрупкой. Для борьбы с этой проблемой применяются более стойкие присадки.
Также причиной вывода пластификаторов может длительный контакт с различными видами пластмасс, а также с лакированными поверхностями.
В чистом виде ПВХ плохо горит (не поддерживая процесс горения), так как в его составе находится 57 % связанного хлора. А вот различные добавки и те же пластификаторы относятся к горючим материалам, что увеличивает степень воспламеняемости. Чтобы решить эту проблему, используются в разумных пределах (без снижения механических характеристик) уже дополнительные жаростойкие присадки.
Необходимо также отметить, что при горении ПВХ происходит выделение галогенов Cl2, при вдыхании которых у человека возникает риск удушения. Поэтому в помещениях, предусматривающих нахождение большого количества людей (метро, кинотеатры, супермаркеты и т. д.) сейчас применяют более современные материалы на основе невоспламеняющихся полимеров, не содержащих опасные галогены.
Также к недостаткам этого материала в качестве оболочки кабеля можно отнести пониженную устойчивость к износу и воздействию ультрафиолета, а также повышенную диффузию влаги.
Среди положительных моментов следует отметить удобство монтажа, а также простоту и экономичность производства.
ОПИСАНИЕ МАТЕРИАЛОВ ОБОЛОЧЕК КАБЕЛЕЙ
Термопластичный материал смешанного состава. Плюсы: эластичность, плотность и прочность, водостойкость, воздухонепроницаемость, термостойкость, солнцестойкость, неокисляемость, бюджетность, относительно долгий срок службы (от 5 до 15 лет в зависимости от использования и характеристик).
Термопластичный материал не поддерживающий горение (соответствует UL 1581 VW-1).Изоляция широкого назначения для применений, отвечающих ограниченным требованиям пожароустойчивости.
Соотвествует стандартам DINVDE и ICE. Пожароустойчивый, с низким дымовыделением и не содержащий галогенов материал. При горении не выделяет агрессивных кислотных газов.
Соотвествует стандартам DINVDE и ICE. Пожароустойчивый, с низким дымовыделением и не содержащий галогенов материал. При горении не выделяет агрессивных кислотных газов.
Оболочка кабеля характеризуется как FR (негорючая, не поддерживающая горение) и NC (не подверженная коррозии). Оболочки кабелей могут маркироваться как FRNC, а также по отдельности FR или NC, в зависимости от использованного материала. Встречаются обозначения FRNC/LSZH, FR/LSZH, FR/PVC и другие.
Пожароустойчивый при групповой прокладке, при горении не выделяющий агрессивных кислотных газов, не подверженный коррозии. Соответствует стандартам VDE 0472 и IEC 60332-3
Синтетический материал с крайне низкой степенью диэлектрической проницаемости и полной водонепроницаемостью, пластичный, гибкий. Применяется для внутренней и внешней изоляции проводников в кабелях. Предназначенных для эксплуатации в водной среде, а также для уличного применения т.к. обладает стойкостью к ультрафиолету и к низким температурам.
Светостабилизированный синтетический материал с крайне низкой степенью диэлектрической проницаемости и полной водонепроницаемостью, пластичный, гибкий. Применяется для внутренней и внешней изоляции проводников в кабелях. Предназначенных для эксплуатации в водной среде, а также для уличного применения т.к. обладает стойкостью к ультрафиолету и к низким температурам.
Прекрасное сочетание высоких характеристик материала с минимальной толщиной получаемой изоляции, высокая степень устойчивости к разрывам и сохранения формы, остается эластичным в условиях экстремальных температур, превосходные характеристики электро-изоляции, жаростойкий, химически стойкий.
Малодымный поливинилхлорид (Low Smoke Polyvinyl Chloride). Температура эксплуатации, от 0 до +75°C.
Поливинилхлорид, не выделяющий коррозионно-активных продуктов (Polyvinyl Chloride Non-Contaminating)
Данному материалу характерны отличные механические и электрические свойства, а также высокая устойчивость к химическому воздействию. Компания InBalt предлагает PTFE в экструдированном виде и в виде ленты в рулоне.
Обладает теми же свойствами, что и изоляция PTFE. Применяется в экструдированном виде.
Свойства материала подобны свойствам полимера PTFE, исключая температурный диапазон. Применяется в экструдированном виде
Химические и механические свойства подобны свойствам изоляции PTFE. Применяется в экструдированном виде.
Материал, состоящий на 80% из поливинилфторида и на 20% из акрила. Покрытие прочное, наиболее устойчивое к УФ-излучению, практически не выгорает, обладает высокой стойкостью к агрессивным средам и к механическому воздействию, имеет глянцевую поверхность.
Ткани с покрытием PVDF целесообразно применять в условиях агрессивных сред, таких, как морское побережье, сооружения химической промышленности и т.п.
Основные эксплуатационные характеристики ткани FR PVDF:
высокая механическая стойкость; высокая прочность, даже при низких температурах; химическая стойкость; высокая допустимая температура работы (150 С); электроизоляционные свойства; физиологическая нейтральность (PVDF допустим для непосредственного контакта с продовольственными товарами и в медицине); размерная стабильность (PVDF не изменяет формы даже во влажных условиях); низкая горючесть; устойчивость к УФ-излучению и к атмосферным явлениям; сопротивление сжатию.
Обладает термостойкостью, химической стойкостью, а также относительно высокими физико-механическими показателями
CPE — Хлорированный полиэтилен
CSPE — Хлорсульфированный полиэтилен
Ценным свойством изоляции из облученного полиэтилена является ее высокая нагревостойкость. Провод, изолированный облученным полиэтиленом не изменяет своих эксплуатационных характеристик после выдержки 24 ч в расплавленном олове при температуре +300оС
TPE — Термопластичные эластомеры
HFPE — Усиленно вспененный полиэтилен
GiFHDPE — Газонаполненный вспененный полиэтилен высокой плотности (Gas injected FHDPE)
FHDPE — Вспененный полиэтилен высокой плотности
PP — Полимерное покрытие
Очень жесткий, прочный, износостойкий и устойчивый к ударам и к образованию трещин термопласт
LDPE — Полиэтилен низкой плотности
LLDPE превосходит базовый LDPE по прочности на разрыв, устойчивости к удару и на прокол. LLDPE схож LDPE, обладая при этом столь же низкой плотностью и высокой эластичностью
ETFE — ethylene tetrafluoroethylene или ЭТФЭ – этилентетрафторэтилен, или частичнофторированный сополимер этилена и тетрафторэтилена
ПОЖАРНЫЕ КЛАССЫ ДЛЯ КАБЕЛЕЙ
Европейский регламент о строительных продуктах. Его цель обеспечить надежную информацию по характеристикам используемых в зданиях продуктов. Это достигается согласованием правил того, как строительные продукты тестируются и классифицируются. Любой желающий ввести на рынок строительный продукт должен протестировать, классифицировать и промаркировать продукт в соответствии с общеевропейскими правилами CPR. Кабели ранее не были включены в CPR. Но после 1 июля 2017 года новый стандарт EN 50575 стал обязательным для кабелей СКС.
EN 50575 объединяет стандарты для тестирования нескольких параметров, что означает, что кабели будут тестироваться на энергоемкость, распространение огня, дыма, кислотность, теплоотдачу и образование капель (горящих капель пластмассы, распространяющих огонь). Есть семь новых классов: Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca и Fca.