В производстве кабелей и проводов повышение производительности труда достигается прежде всего путем широкого применения пладтмасс и резин, так как полимерные материалы и смеси на их основе можно перерабатывать высокопроизводительным методом экструзии. Одновременно метод экструзии позволяет автоматизировать производство кабельной продукции путем объединения в единый технологический процесс операций экструдирования, волочения, отжига, испытаний и т.д.

Важная задача, решаемая при внедрении в кабельное производство пластмасс и резин,-снижение материалоемкости. Так, например, применение полимерных оболочек и изоляции позволяет в большинстве случаев отказаться от использования металлических оболочек, в частности из остродефицитного свинца, и резко снизить массу кабелей. Применение hobiix полимерных материалов с меньшей плотностью не только позволяет уменьшить массу кабельного изделия, но и дает возможность из одного и того же количества материала выпустить большее количество кабеля.

Именно поэтому применение прогрессивных полимерных материалов в кабельной промышленности возрастало быстрыми темпами. Так, в 1985 г. по сравнению с 1970 г. в кабельном производстве использование полиэтилена увеличилось на 91%, поливинилхлоридного пластиката - на 41%, фторопластов - в 4,5 раза. Применение резин осталось примерно на прежнем уровне, однако их номенклатура заметно изменилась, возросла доля более нагревостойких материалов.

В области материалов, применяемых для изоляции и защитных оболочек кабелей и проводов, работы ведутся, в основном, в направлении повышения нагревостойкости, мас-лостойкости, стойкости к воздействию пламени, различных агрессивных сред, радиационной стойкости. Результаты научно-исследовательских работ в области химии и физики обеспечивают создание таких материалов, которые принципиально меняют характеристики кабелей и проводов, позволяют создавать новые поколения кабельной продукции. Одновременно

использование новых полимерных материалов дает возможность осуществлять миниатюризацию кабелей и проводов для электронной, авиационной, космической техники.

По сравнению с ранее опубликованными книгами по вопросам производства кабелей и проводов с пластмассовой и резиновой изоляцией настоящая книга содержит ряд новых материалов, в частности описание свойств и технологии переработки сшиваемых полимеров, каучуков и других ингредиентов резиновых смесей. В книге систематизированы методы расчета технологических режимов кабельных линий непрерывной вулканизации, производительности экструдера, приведены полезные сведения по реологии пластмасс.

Работа над книгой распределилась между авторами следующим образом: А. Г. Григорьяном написаны гл. 3, 4 и 6, Д. Н. Дикерманом-§ 2.1, 2.2, 2.4, 2.5, 5.1, 5.2, 5.7-5.11, гл. 7, § 9.3, гл. 10, И. Б. Пешковым-предисловие, гл. 1, § 2.3, 2:6, 5.3 и 5.4, 5.6, гл. 8, 9.1, 9.2, 9.4, 9.5; §5.5 написан Г. П. Казанчяном.

Авторы выражают глубокую благодарность Ф. Д. Демиковс-кому, В. В. Баландину и сотрудникам Камского кабельного завода им. 50-летия СССР, тщательно просмотревшим рукопись и сделавшим много ценных замечаний. Авторы будут признательны читателям за замечания и пожелания, которые следует направлять по адресу: 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10, Энергоатомиздат.

А. Г. Григорьян Д. Н. Дикерман И. Б. Пешков

Глава первая

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КАБЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС И РЕЗИН

1.1. КЛАССИФИКАЦИЯ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС И РЕЗИН

Вся кабельная продукция с точки зрения конструктивных элементов делится на кабели, провода и шнуры. Эта классификация является достаточно условной, так как в соответствии со сложившейся многолетней практикой в ряде случаев эти термины используются произвольно. Достаточно отметить, что одножильные кабели с пластмассовой изоляцией и авиационные провода больших сечений конструктивно выглядят практически одинаково. Тем не менее в соответствии с действующей стандартизированной терминологией понятия кабель, провод и шнур могут быть определены следующим образом [1 ]:

1) кабель - одна или несколько изолированных жил (проводников), заключенных, как правило, в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может быть соответствующий защитный покров, в который может входить броня;

2) провод - одна неизолированная или одна или несколько изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может быть неметаллическая оболочка, обмотка и (или) оплетка волокнистыми материалами или проволокой;

3) шнур-две или более изолированных гибких или особо гибких жил сечением до 1,5 мм, скрученных или уложенных параллельно, поверх которых в зависимости от условий эксплуатации могут быть неметаллическая оболочка и защитные покровы.

Как кабели и провода, так и шнуры изготовляют с применением в конструктивных элементах пластмасс и резин. Поэтому наиболее правильно классифицировать кабели и провода, а также шнуры с применением пластмасс и резин прежде всего в рамках групп однородной продукции, стандартизированных в последнее время для кабельных изделий в целом. 1аких групп однородной кабельной продукции всего 21:

1) кабели силовые для стационарной прокладки на напряже-™ ДО 35 кВ включительно;

2) кабели силовые для стационарной прокладки на напряжение НО кВ и выше;

3) кабели силовые для нестационарной йрокладки;

4) кабели связи симметричные;

5) кабели связи коаксиальные;

6) кабели связи телефонные;

7) кабели связи телефонные распределительные;

8) кабели радиочастотные;

9) кабели управления;

10) кабели контрольные;

11) провода неизолированные для воздушных линий электропередачи;

12) провода неизолированные гибкие;

13) провода силовые изолированные;

14) провода обмоточные с эмалевой изоляцией;

15) провода обмоточные с эмалево-волокнистой, волокнистой, пластмассовой и пленочной изоляцией;

16) провода монтажные низковольтные;

17) провода монтажные высоковольтные;

18) шнуры силовые;

19) провода телефонные распределительные;

20) арматура силовых кабелей;

21) шнуры слаботочные.

Имеется еще одна, по существу, 22-я общая группа - прочи кабельные изделия, охватывающая судовые, шланговые, оптические и другие типы кабелей и проводов Кабели и провода с применением пластмасс и резин входят во все перечисленные! группы однородной продукции, за исключением проводов; неизолированных для воздушных линий электропередачи, проводов неизолированных гибких и проводов обмоточных с эмалевой изоляцией. Поэтому можно считать, что на кабельные, изделия с применением пластмасс и резин распространяется общая классификация кабельной продукции.

Из других систем классификации кабельной продукции, принятых в повседневной практике, следует выделить следу-! ющие [2]. I

а) Классификация по материалу изоляции. Кабельные; изделия с применением пластмасс и резин, прежде всего, делятся на кабели и провода с пластмассовой изоляцией и (или) оболочкой и кабели и провода с резиновой изоляцией и (или) оболочкой. В свою очередь, кабельные изделия с применением пластмасс делятся на кабели и провода с полиэтиленовой, поливинилхлоридной, фторопластовой и другими видами изоляции или оболочек, а кабельные изделия с применением резин - на кабели и провода с изоляцией или оболочками из маслобензостойких резин, теплостойких резиВ и т. д. Эта система классификации носит частный характер и наиболее часто используется в практике кабельных заводов, так как для потребителя она не несет полезной информации 6

(потребителя прежде всего интересуют области применения того или иного кабельного изделия).

б) Классификация по назначению. Так как назначением кабельных изделий является передача и распределение электроэнергии, сигналов информации, выполнение раэтичных электрических соединений, в том числе обмоток в электротехнических устройствах, то с точки зрения назначения кабели и провода с применением пластмасс и резин делятся на кабели и провода высокого напряжения (более 1000 В), низкого напряжения (не более 1000 В), связи, радиочастотные кабели, обмоточные провода.

в) Классификация по области применения. Эта система классификации несет для потребителя наибольшую информацию, так как, практически не давая информации о конструктивных элементах кабелей и проводов, применяемых в их конструкции материалах, она снабжает конструкторов и расчетчиков необходимыми данными для выбора требующихся им кабельных изделий.

В соответствии с этой системой все кабели и провода с применением пластмасс и резин можно разделить на кабели и провода общего применения и кабели и провода специального применения. Кабельная продукция общего применения называется так потому, что эти кабели и провода можно использовать в самых различных областях: для энергоснабжения предприятий и передачи электроэнергии на расстояние, для подводок к отдельным электротехническим, металлургическим и другим устройствам, для удовлетворения нужд населения и т. д. Кабельные изделия специального применения используются в строго определенных условиях или таких устройствах, где особенности применения требуют соответствующих особенностей конструкции кабелей и проводов, обеспечивающих удовлетворение специфических требований потребителей. Кабельные изделия специального применения делятся на судовн- кабели, кабели и провода для авиационной и космической техники, кабели для нефтегазовой промышленности, шахтные кабели и провода, кабели для питания передвижных механизмов, подводные кабели и т. д. Так, шахтные кабели и провода применяются для передачи электроэнергии в шахтах (питание угольных комбайнов, различных угледобывающих инструментов, освещение), организации местной связи и сигнализации, монтажа различной аппаратуры. К этим кабелям и проводам предъявляется прежде всего требование взрывобезопасности, заключающееся в их повышенной стойкости к образованию электрической искры, которая может привести к взрыву при скоплении рудничного газа. Кроме того, эти кабели и провода гиЛ • распространять пламя, обладать повышенной иокостью и механической прочностью, стойкостью к истиранию, продавливанию и ударам.