Статья посвящена нихрому в изоляции, охватывающая его конструкции и разновидности проводов
Нихром в изоляции: Конструкции, типы проводов и их применение
В этой статье мы подробно рассмотрим специализированную кабельно-проводниковую продукцию, состоящую из нихромового проводника, обладающего высокой температурной устойчивостью, и внешней изолирующей оболочки.
Обсудим качественные и эксплуатационные характеристики различных изоляционных материалов, а также методы производства и области применения изолированных нагревателей.
Нихром в изоляции
Нагревательный кабель или провод, имеющий токоведущую жилу из нихрома и внешнюю изоляционную оболочку, пользуется большим спросом как в промышленности, так и в бытовом секторе на российском рынке.
Гибкие изолированные нагреватели находят применение в создании систем обогрева различных технических устройств и агрегатов, строительных конструкций, а также для поддержания стабильных высоких температур в технологических процессах и средах.
Использование специализированных эластичных термо- и огнестойких материалов для изоляции нихромового проводника позволяет:
• Эффективнее использовать физические и механические свойства нихрома.
• Улучшить технические и эксплуатационные характеристики кабеля.
• Расширить область применения нагревателя.
Конструкция нагревательного кабеля
Гибкий изолированный нагреватель состоит из двух основных компонентов: центральной токоведущей жилы и термостойкой электроизоляционной оболочки.
Толщина изоляционного слоя зависит от сечения жилы и назначения кабеля.
Сечение жилы определяется маркой провода.
Такая конструктивная схема характерна для большинства одножильных нагревательных проводов, изготовленных из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением.
Материалы изоляции
К материалам оболочек для электрической и тепловой изоляции высокотемпературных нагревательных кабелей из нихрома предъявляются строгие требования по следующим параметрам:
• Нагревостойкость.
• Линейная плотность.
• Эластичность (устойчивость к многократным изгибам).
• Механическая прочность.
• Способность сохранять форму без усадки при высоких температурах.
• Сопротивление деформации при сжатии.
• Устойчивость к высоковольтному пробивному напряжению.
Для создания изоляционных материалов применяются стеклянные нити, эмаль и поливинилхлорид (ПВХ).
Виды изоляции
Эмалевую оболочку производят на основе полимеризованных масел растительного происхождения, поливинилацеталевых (винифлакс) и полиэфирных смол.
Нанесение эмали на провод осуществляется на специализированных эмалировочных станках.
ПВХ-изоляция создаётся из поливинилхлоридного пластиката, а её нанесение происходит методом экструзии на токоведущую нихромовую жилу.
Для создания высоконагревостойкой изоляции используется стекловолокно, которое может быть представлено в виде одинарных или двойных стеклонитей, кварцевых нитей или кремнезёмных волокон.
Эти нити плотно и равномерно навиваются в один или несколько слоёв на круглые (нихромовая проволока) или прямоугольные (нихромовая лента) сечения.
Таким образом, изолированные нихромовые провода представляют собой надежное решение для множества промышленных и бытовых задач, обеспечивая высокую эффективность и долговечность в эксплуатации.
Сравнение термостойкости различных типов изоляции
Термостойкость изоляционных материалов является одним из самых важных факторов, определяющих эффективность и безопасность работы нагревательных проводов.
Этот параметр напрямую влияет на способность проводников справляться с высокими температурами, возникающими в процессе их эксплуатации.
• Эмалевое покрытие может выдерживать температуры до 220°C, что делает его подходящим для множества стандартных применений.
• ПВХ-изоляция, с другой стороны, имеет значительно более низкий предел, всего 70°C, что ограничивает её использование в условиях высоких температур.
• В то время как стекловолоконная изоляция демонстрирует выдающиеся характеристики, позволяя работать при температурах до 1200°C.
Этот материал не только превосходит по термостойкости другие виды изоляции, но и обладает высокой прочностью и эластичностью.
Благодаря этим свойствам, гибкие нагреватели со стекловолоконной оболочкой становятся всё более популярными в различных сферах промышленности.
Производство высокотермостойкой стекловолоконной изоляции
Процесс создания стекловолоконной, кварцевой и кремнезёмной нити имеет много общего, так как все они основаны на использовании стеклянных волокон.
Основное различие заключается в химическом составе исходных материалов и процентном содержании диоксида кремния (SiO2), который является ключевым компонентом стекла.
Стеклянное волокно производится в электропечах из расплавленной алюмосиликатной или алюмоборосиликатной стекломассы.
Кварцевые волокна изготавливаются аналогичным образом, но с использованием стержней из кварцевого магнийалюмосиликатного стекла, содержащего не менее 99,5-99,9% SiO2.
Кремнезёмное волокно создаётся на основе натрийалюмосиликатного стекла, которое обогащено до 94-96% тугоплавкими оксидами кремния.
Процесс производства включает пропускание расплавленной стекломассы через специальные фильеры, формирующие тонкие нити, напоминающие шёлковые.
После охлаждения нити собираются в пучки и скручиваются в одиночные нити (стренги) с заданным количеством оборотов на метр.
В зависимости от количества пучков, используемых в скрутке, получаются одинарные или двойные нити.
Улучшение технических характеристик стекловолоконной изоляции
На этапе формирования одиночной нити стеклянные волокна подвергаются обработке специальными замасливателями.
Эти жидкие смеси включают клеящие, пластифицирующие и смазывающие компоненты, которые обеспечивают защиту нитей и кабельных оболочек от различных повреждений.
Замасливатели помогают предотвратить расслоение и перетирание, уменьшают усадку и снижают влагопоглощение.
Таким образом, применение современных технологий и высококачественных материалов при производстве стекловолоконной изоляции позволяет значительно повысить её эксплуатационные характеристики, обеспечивая долговечность и надежность нагревательных проводов в самых различных условиях.
