Провод в силиконовой изоляции


Недавно я делал обзор красно-чёрного провода с громким названием (торговой маркой) PROconnect. И он, мягко говоря, не очень соответствует заявленным характеристикам.

На этот раз провод будет вообще без торговой марки, NoName, чистопородный Китай. Будет ли он ещё хуже, чем PROconnect? Или будет лучше?

Провод калибра AWG 22.
Собственно, на нём указано это, и максимальная температура эксплуатации:

Провод в силиконовой изоляции

Больше никаких надписей нет.

У меня 4 цвета такого провода: красный, чёрный, зелёный и жёлтый:

Провод в силиконовой изоляции

Провод очень гибкий за счёт большого количества очень тонких проволочек и силиконовой изоляции.

Проволоки заявлены как лужёная медь.
Поскольку проволочки очень мелкие и их много и на поверхности меди лужение, ни толщина, ни удельное сопротивление которого неизвестны, то рассчитать сопротивление провода не получится. Поэтому придётся использовать таблицу с характеристиками от производителя.

У этого продавца таблица низкого графического качества, поэтому взял другую, но все основные характеристики (диаметр провода, диаметр и количество проволок, сопротивление провода) у них совпадают:


Провод в силиконовой изоляции

Ну что, теперь давайте проверять соответствие реальных характеристик заявленным.

Начнём с изоляции.

Точнее мы с неё уже начали, рассмотрев надписи на ней. И надписи эти сделаны на силиконе, как и обещано. Он гибкий и упругий.

Рабочая температура заявлена -60 +200 градусов.

Минус шестидесяти у меня нет, но есть -23. При ней заметного изменения жёсткости не почувствовал.

По максимальной температуре ситуация следующая.
207 градусов выдерживает без следов. Уже обещанное выполняется, но посмотрим реальный максимум.
260 градусов тоже держит — тест паяльником, продолжительность прижатия 10 секунд.
320 то же самое. 360 остаётся небольшое пятно. А вот при 400 началась явная деградация:

Провод в силиконовой изоляции

Провод в силиконовой изоляции

Силикон на этих проводах, как и на всех силиконовый проводах, которые у меня были, очень нежный, легко повреждается и снимается даже ногтем.
Толщина, на мой взгляд, оптимальная — не тонкий и не толстый.
Реальный внешний диаметр провода на разных экземплярах 1.64 — 1.72 мм, при заявленных 1.7 мм.
Собственно, по изоляции всё, поэтому идём дальше.

Проводник.


Провод в силиконовой изоляции

Напомню, внешний диаметр провода по изоляции здесь всего 1.7 мм!

Провод в силиконовой изоляции

Провод в силиконовой изоляции

Провод в силиконовой изоляции

Внешний вид сечения проводника прям очень похож на описание — в центре медь, причём цвет именно медный, красноватый, а не жёлтый, как иногда бывает. Снаружи лужение. Картина прямо противоположная проводу из предыдущего обзора — там белый алюминий в центре, а снаружи медное покрытие.

Теперь посчитаем количество проволочек.
Как это лучше сделать? В одном из обзоров я видел, как автор раскладывает все проволоки веером вокруг провода и проставляет вокруг них числа:

Провод в силиконовой изоляции

Провод в силиконовой изоляции

Не сомневаюсь, что занятие это крайне интересное и увлекательное, но у меня не так много свободного времени на него.

Поэтому я поступил проще.

Я просто в графическом редакторе ставил кружок на посчитанной проволочке:


Провод в силиконовой изоляции

В результате подсчёт 60-ти проволок у меня занял около 25 секунд. И их там оказалось действительно 60 штук, в каждом проводе всех 4-х цветов.

Диаметр нескольких замеренных в разных проводах проволочек оказался тоже соответствующим описанию — около 0.08 мм.

Теперь измерим сопротивление 1 метра провода:

Провод в силиконовой изоляции

Отличный результат!
При заявленных 0.088 Ом/м мы имеем существенно меньше — 0,059 Ом.

Если принять, что результат измерения диаметра проволочек правильный, то сечение всего проводника получается 0.3 мм². И если пересчитать реальное сопротивление 1 метра этого провода для сечения 1 мм², то получится 0.018 Ом.

Ничего эта цифра не напоминает?
Напомню, удельное сопротивление меди: 0.017..0.018 Ом·мм²/м.

Вообще, сопротивление должно быть несколько выше сопротивления меди, за счёт того, что часть сечения проволочки занимает лужение, которое, скорее всего, имеет более высокое сопротивление, чем медь. Вряд ли её серебром лудили, хотя…

Но помимо лужения серебром, есть ещё два варианта, почему результат получился похож на чистую медь:
1. Лужение очень тонкое и влияет на результат незаметно.
2. Погрешность измерения диаметра проволочек и, соответственно, расчёта их сечения, включая неидеальный круг сечения проволоки.

Итого.


Китайский NoName не всегда бывает плохим. В данном случае провод полностью соответствует основным заявленным характеристикам как по изоляции, так и по проводнику.
А по одной из самых существенных характеристик — проводимости и гораздо лучше.
Это сильно и в лучшую сторону контрастирует с брендированным проводом из прошлого обзора.

Хороших покупок!

Источник: mysku.club

мда……
Это ж надо….
Какой некачественный и ни о чем не говорящий эксперимент и как следствие — обзор. Со всеми вытекающими ни о чем не говорящими выводами. Надеюсь пройдут годы и автор перечитает эту статью, со словами «итить колотить»….
Вспоминается эффект Даннинга-Крюгера. Аргументов к сожалению привести не могу.
Хотя бы удельное сопротивление каждого провода посчитали, что-ли… Хоть какой-то толк был бы.
А так… Но и это говорило бы лишь о том, какой производитель, какую медь использует.
Если Китайская медь с добавкой чугуна, из которой можно делать пружинки, то конечно она не качественная, хоть и лудится хорошо, но имеет большое сопротивление.


r /> Но из нее можно сделать и ВВГ, и в тефлон обернуть и в силикон…
Удельное сопротивление, остается сопротивлением, независимо от того, моножила, или куча волосинок. И сечение остается тоже сечением.
И я думаю прОвода именно многожильного, именно в силиконе, в Китае можно найти несколько видов, и они будут разными в зависимости кто как решил сэкономить на меди.
И название статьи "… миф или реальность…." О чем разговор? Буд-то бы есть сомнения и статья отвечает на вопрос миф это, или реальность… В чем вопрос? В том что они именно из Китая? Или что силиконовые?
Автор. Не в обиду. Но непонятно совсем ради чего отнято время у читателей, и какой профит…
Колроче, шапка таблицы:
1. Марка провода
2. Сечение AWG"
3. «Сечениеmm^2»
4. «Переведем в метры ММ^2»
5. mV
6. V
7. «Сопротивление провода Ом =V/9А»
8. «Удельное сопротивление Учитывая длинну провода 0,1м = R*S/L»
9. Вывод
Сама таблица:
сабж 12 2,053 0,000002053 8 0,008 0,000888889 1,82E-08 Соответствует меди
акустический 2,5 0,0000025 17,9 0,0179 0,001988889 4,97E-08 Хуже алюминия раза в два
ШВВП 0,75 0,00000075 66 0,066 0,007333333 5,50E-08 Хуже алюминия раза в два
БП 18 0,823 0,000000823 36 0,036 0,004 3,29E-08 Хуже алюминия
ВВГ 4 0,000004 13 0,013 0,001444444 5,78E-08 Хуже алюминия раза в два
ВВГ 2,5 0,0000025 18 0,018 0,002 5,00E-08 Хуже алюминия раза в два
ВВГ 2,1 0,0000021 18,2 0,0182 0,002022222 4,25E-08 Хуже алюминия раза в два
Фторопластовый ???? #ЗНАЧ! 262 0,262 0,029111111 #ЗНАЧ! Какое сечение у фторопластового???????
Алюминий 10 0,00001 18 0,018 0,002 2,00E-07 Алюминий получился лучше чем в справочнике.

вительно.
Медь из справочника 1,70E-08
Алюминий из справоч 2,80E-08
Общий вывод эксперимента.
Эксперимент поставлен не правильно.
Статья ни о чем.
Или удалить… или переделать все измерения.
Пойду спать. Простите за орфографию.

Источник: www.ixbt.com

Производство силикона

Сырьем для производства силикона является метилхлорсилан. Его изготавливают посредством химической реакции кварцевого песка и хлористого метанола. Далее сырье передается на другие заводы, где в результате его переработки получается так называемый HCR-силикон. Он представляет собой вязкую субстанцию, которая поставляется, в свою очередь, на заводы, где выпускаются изделия из силикона, в том числе и на предприятия кабельной промышленности. Форма силиконовым изделиям придается в процессе вулканизации, которая осуществляется посредством нагрева.

Силиконовая изоляция уже сейчас применяется в автомобильном оборудовании
Силиконовая изоляция уже сейчас применяется в автомобильном оборудовании

Производство метилхлорсилана считается очень вредным для экологии. Поэтому оно сосредоточено в странах, где высокий уровень развития технологий позволяет принять соответствующие меры безопасности (США, Германия), либо там, где нормы по вредным выбросам не очень строгие (Китай). Причем в Китае с 2017 г. ведется серьезная работа по улучшению экологии, что привело к закрытию нескольких заводов по выпуску метилхлорсилана. Дело дошло до того, что Китай начал импортировать его из Германии. Естественно, это вызвало резкий рост цен на данное соединение на мировом рынке.

По состоянию на январь 2022 г. в России нет собственного производства метилхлорсилана. Раньше это вещество производилось на заводе «Силан» в Данкове Липецкой области, существовавшем еще с советских времен. Но старое, изношенное оборудование не позволяло заводу конкурировать с зарубежными производителями метилхлорсилана, даже после резкого скачка цен на мировом рынке. По данным газеты «Коммерсант», в 2020 г. завод «Силан» был закрыт.

В 2014 г. был заложен новый завод по выпуску метилхлорсилана в Казани. Но в процессе строительства выяснилось, что расходы на возведение будут вдвое больше запланированных, что ставило под вопрос окупаемость проекта. В итоге стройка была заморожена, ее перспективы до сих пор не ясны.

Поскольку метилхлорсилан — особо опасное химическое вещество в жидкой форме, для его транспортировки следует принимать специальные меры безопасности. В результате российским предприятиям проще ввозить сразу готовый HCR-силикон. Поэтому собственного производства этого вещества в нашей стране сейчас также практически нет.


При равных электрических параметрах провода и кабели в силиконовой изоляции дороже проводов и кабелей в изоляции из ПВХ в 4-7 раз.

Все перечисленные факторы делают силикон весьма дорогостоящим материалом, особенно в нашей стране. Причем цены на него нестабильны, зависят как от конъюнктуры на мировых рынках, так и от курса национальной валюты. Данное обстоятельство затрудняет планирование прибыльности бизнеса в долгосрочной перспективе.

Преимущества силикона в кабельной промышленности

Главное преимущество силиконовой изоляции — в ее высокой температурной стойкости. Провода и кабели, покрытые силиконом, можно без существенных последствий для их целостности нагревать примерно до +200 °С (конкретное предельное значение зависит от типа кабеля). Именно поэтому провода и кабели с изоляцией, а также внешней оболочкой из силикона применяют в условиях высоких температур, невзирая на значительную цену. Для особо ответственных применений поверх изоляции провода наносят оплетку из огнестойкой ткани.

Переход на силиконовую изоляцию потребует иной культуры работы
Переход на силиконовую изоляцию потребует иной культуры работы

Температура возгорания силикона превышает +600 °С против +325 °С у резины и 500 °С у ПВХ. Под действием открытого огня силикон сгорает, но при этом на проводе образуется корка из оксида кремния, которая затрудняет дальнейшее распространение огня. Эта корка обладает отличными диэлектрическими свойствами, что предотвращает возникновение короткого замыкания.


Впрочем, даже если к кабелю не предъявляются требования по огнестойкости, применение силикона значительно повышает надежность его работы. Если произошла авария, вызвавшая перегрузки, изоляция из других полимерных материалов из-за нагрева будет деградировать, в итоге сокращается ресурс использования кабеля. Например, необратимая деградация ПВХ возникает уже при +80 °С. Силикон в этом случае не меняет свои механические и электрические свойства.

По электрической прочности силикон не имеет существенных преимуществ по сравнению с другими распространенными материалами для изоляции. Сорта силикона, применяемые в изоляции, имеют электрическую прочность 22 кВ/мм, резины — 24 кВ/мм, а ПВХ — от 20 до 30 кВ/мм.

При изготовлении изоляции проводов из ПВХ приходится искать разумный компромисс между гибкостью и значением сопротивления изоляции. ПВХ — изначально твердый материал, гибкость ему придает пластификатор. Но чем больше пластификатора, тем ниже удельное сопротивление. Поэтому там, где нужна гибкость в сочетании с высоким сопротивлением, используется изоляция из резины или силикона.


Недостатком обычной резины является ее недолговечность. Срок службы такого кабеля, работающего под открытым небом, — не более 6 лет. Ускоряет старение резины ультрафиолетовое излучение, содержащееся в солнечном свете. Силиконовая изоляция прослужит 15-25 лет. Кстати, для применения на улице немаловажно, что силикон выдерживает морозы до -30 °C (а специальные морозостойкие сорта — до -60 °C).

Для большинства агрессивных химических соединений силиконовая оболочка кабеля демонстрирует лучшую устойчивость к воздействию по сравнению с резиной и ПВХ. Поэтому кабели с такой оболочкой предпочтительны для использования на химических предприятиях, а также на объектах, где применяется антибактериальная обработка.

Возможно, в будущем кабели с силиконовой изоляцией найдут применение в альтернативной энергетике
Возможно, в будущем кабели с силиконовой изоляцией найдут применение в альтернативной энергетике

Есть ли недостатки?

С точки зрения физических свойств у силиконовой изоляции только один существенный недостаток — относительно низкая стойкость к разрезанию. По данному параметру силикон значительно уступает ПВХ. Это обстоятельство требует определенной культуры монтажа кабеля. Рядом с ним не должно быть никаких элементов электрооборудования с острыми краями. На самом деле это требование распространяется и на кабели из других материалов, но, как бывает нередко, им пренебрегают. С ПВХ может «прокатить», а вот силиконовая изоляция будет нарушена. Прочность изоляции может быть увеличена с помощью оплетки из прочной ткани, но это дополнительно повышает и так немалую стоимость. Вообще, отличие механических свойств силикона от ПВХ потребует от монтажников получения нового опыта работы с кабелем, что также является проблемой.

Экономика пока ограничивает ассортимент кабельной продукции с применением силикона. Так, рабочее напряжение кабелей с силиконовой изоляцией не превышает 20 кВ просто потому, что делать кабели для магистральных линий невыгодно. Отдельные провода выпускаются на напряжение до 25 кВ. В основном речь идет о кабелях на напряжение до 600 В, т. к. они наиболее востребованы в промышленности. У силовых кабелей с силиконовой изоляцией диаметр жил обычно лежит в пределах от 0,75 до 2,5 мм, опять-таки, наиболее распространенные значения.

Не выпускаются пока и такие кабели с алюминиевыми жилами. Логика простая — силикон используется для большей гибкости, поэтому его есть смысл использовать только с медью. По той же причине делают провода и кабели в силиконе только с многопроволочными жилами, что требует их оконцовки.

Выводы

В настоящее время провода и кабели с силиконовой изоляцией уже широко применяются там, где им альтернативы нет, — на промышленных предприятиях, в саунах и бойлерных. Все большее распространение такие провода находят в автомобилях — там оказываются важными их устойчивость к перепадам температуры, воздействию бензина и масла.

Но дальнейшее расширение использования силикона в кабелях будет зависеть от внедрения новых, более экологичных способов производства метилхлорсилана. Если такие производства не будут требовать больших вложений для соблюдения экологических норм, можно расширить производство. Тогда цены на метилхлорсилан упадут и станут более предсказуемыми, что, в свою очередь, сделает более выгодным делом применение силикона. В нашей стране цены на силикон во многом будут зависеть и от того, удастся ли наладить выпуск сырья для его производства.

Снижение цен на силикон сделает выгодным применение проводов и кабелей с соответствующей изоляцией там, где могут возникать значительные перегрузки по току, а также большие перепады температур, например, в системах альтернативной генерации. Небольшое увеличение стоимости кабеля (на 15-25 %, а не в разы, как сейчас) будет полностью окупаться большей долговечностью. Но, к сожалению, пока цены на силикон в мире только растут — до 30 % за прошлый год. Поэтому пока его применение в обычной проводке откладывается на неопределенный срок.

Источник: www.Elec.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.