什么是电线电缆绝缘？

绝缘是电缆结构中的一种非导电材料。它也经常被称为射频电缆中的电介质。

绝缘可防止漏电，从而防止电线的电流与附近的其他电线和电缆接触。它还通过防止水和热等环境威胁来保持电线的材料完整性。电线的寿命和有效性取决于其绝缘性。

 

电线电缆绝缘有哪些不同类型？

有许多不同种类的电线和电缆绝缘材料可供选择，并根据使用情况而有所不同。三种主要的绝缘材料是塑料、橡胶和氟聚合物。以下是电线和电缆绝缘材料列表，其中包含有关每个选项的典型用途、优点和缺点的信息。电线绝缘和电缆绝缘基本相同。当涉及到电线绝缘时，您试图绝缘单个导体，这是电线的定义。在谈论电缆绝缘时，我们通常谈论的是由多个（导线）导体制成的电缆。电缆绝缘可以指每根电线周围的绝缘类型，或整个电缆的绝缘，电缆的绝缘类型和绝缘等级将取决于您的应用用例。

塑料绝缘

塑料绝缘材料的比较性能

橡胶绝缘

橡胶绝缘材料的比较性能

氟聚合物绝缘

含氟聚合物绝缘材料的比较性能

 

塑料绝缘类型

聚氯乙烯 (PVC)

• PVC 是一种相对便宜且易于使用的电线电缆绝缘材料，具有在多种应用中使用的潜力。PVC 绝缘材料的温度范围为 -55°C 到 +105°C，并且耐火、防潮和耐磨。它还可以承受汽油、臭氧、酸和溶剂的影响。
• PVC 无臭、无味、无毒，可用作医疗和食品相关用途的绝缘材料。PVC 绝缘可用于厚壁和薄壁应用。但是，当在低温下需要柔韧性和延长弯曲寿命时，不应使用它。当用于伸缩绳应用时，它显示出低于平均水平的柔韧性。PVC 显示出高衰减和电容损失，这意味着在电气系统中使用时会损失功率。

半硬质 PVC (SR-PVC)

• 半刚性PVC主要用作初级绝缘，非常耐磨。（对于 30-16 规格，10 密耳墙符合 UL 样式 1061、80 摄氏度、300 伏特。）半硬质 PVC 还耐热、耐水、耐酸和耐碱。它也是阻燃的。

Plenum 聚氯乙烯（Plenum PVC）

• Plenum PVC 适用于增压空间——吊顶或活动地板后面的建筑空间保持开放以允许空气流通。标准 PVC 被认为是非增压绝缘选项，因为它不具备在增压区域安全使用所需的品质。要达到阻燃等级，绝缘材料必须符合更严格的防火安全规定。

聚乙烯（PE）

• PE 主要用于同轴电缆和低电容电缆，因为它具有出色的电气质量。它通常用于这些应用，因为它价格实惠，并且可以发泡以将介电常数降低到 1.50。这使得 PE 成为需要高速传输的电缆的流行选择。
• PE 也可以交联以产生高抗开裂、抗穿透、焊接和溶剂的能力。它可以在 -65°C 到 +80°C 的温度范围内使用。PE 的所有密度都是僵硬、坚硬且不灵活的。这种材料也是易燃的。可以使用添加剂使其阻燃，但这会牺牲介电常数并增加功率损耗。

聚丙烯 (PP)

• 聚丙烯绝缘材料 (PP) 与 PE 非常相似，但温度范围更广，为 -30°C 至 +105°C。它主要用于薄壁初级绝缘，可发泡以改善其电气性能。

聚氨酯 (PUR)

• PUR 以其极高的韧性、柔韧性和弯曲寿命而闻名，即使在低温下也是如此。它还具有出色的耐化学性、耐水性和耐磨性。这种材料在伸缩绳应用中效果很好，是盐雾和低温军事用途的流行选择。
• PUR 是一种易燃材料。它可以制成阻燃的，但这会牺牲强度和表面光洁度。然而，PUR 的主要缺点是其较差的电性能。正因为如此，它用于夹克而不是绝缘。

氯化聚乙烯 (CPE)

• CPE具有非常好的耐热、耐油和耐候性。CPE 是一种成本更低、更环保的 CSPE 替代品。它在暴露于火中时的可靠性能也使其成为 PVC 绝缘材料的有利替代品。CPE 常见于电力和控制电缆以及工业发电厂应用中。

尼龙

• 尼龙通常挤在较软的绝缘化合物上。它可用作坚韧的护套，具有很强的耐磨性、耐切割性和耐化学性，尤其是在薄壁应用中。它也非常灵活。尼龙的一个缺点是它会吸收水分。这会降低它的一些电性能。

 

塑料绝缘材料的比较性能

	PVC	上	低密度 聚乙烯	蜂窝 PE	高 密度聚乙烯	聚丙烯	蜂窝 聚氨酯	PVC	充气 尼龙	CPE
抗氧化性	和	和	和	和	和	和	和	和	和	和
耐热性	通用电气	G	G	和	和	和	G	通用电气	和	和
耐油性	F	通用电气	G	通用电气	F	F	和	F	和	和
低温灵活性	PG	和	和	和	磷	磷	G	PG	G	和
耐臭氧性	和	和	和	和	和	和	和	和	和	和
天气（耐晒）	通用电气	和	和	和	和	和	G	G	和	和
耐磨性	FG	G	F	和	FG	FG	○	FG	和	这是
电气性能	FG	和	和	和	和	和	磷	G	磷	和
阻燃性	和	磷	磷	磷	磷	磷	磷	和	磷	和
抗核辐射	F	通用电气	G	通用电气	F	F	G	F	FG	○
耐水性	FG	和	和	和	和	和	PG	F	PF	○
耐酸性	通用电气	通用电气	通用电气	和	和	和	F	G	PF	和
耐碱	通用电气	通用电气	通用电气	和	和	和	F	G	和	和
耐酒精性	体育	和	和	和	和	和	PG	G	磷	和
脂肪烃抗性	磷	通用电气	G	通用电气	PF	磷	PG	磷	G	和
耐芳烃	PF	磷	磷	磷	PF	磷	PG	PF	G	通用电气
耐卤代烃	PF	G	G	G	磷	磷	PG	PF	G	和
地下墓葬	FG	G	-	G	-	-	G	磷	-	磷

P = 差

F = 公平

G = 好

E = 优秀

O = 优秀

 

橡胶绝缘类型

热塑性橡胶 (TPR)

• 在许多应用中，TPR 被用来代替真正的热固性橡胶。它具有改进的着色性、更高的处理速度和更宽的可用温度范围。它还具有出色的耐热性、耐候性和耐老化性，无需固化。TPR 不耐切割，但可用于需要橡胶其他性能的应用中。

氯丁橡胶（聚氯丁二烯）

• 氯丁橡胶是一种合成热固性橡胶，必须经过硫化才能获得所需的品质。它具有卓越的耐磨性、耐切割性、耐油性和耐溶剂性。氯丁橡胶还以其长使用寿命、宽温度范围和可用性而闻名。它具有显着的阻燃性和自熄性。氯丁橡胶尤其适用于手持线组，通常用于军用产品。

丁苯橡胶 (SBR)

• SBR 是一种热固性化合物，其性质类似于氯丁橡胶。它的温度范围为 -55° 摄氏度至 +90° 摄氏度。SBR 主要用于 Mil-C-55668 电缆。

硅酮

• 有机硅具有极强的耐热性、阻燃性，可在高达 +180° 摄氏度的温度下使用。它具有适度的耐磨性和极强的柔韧性。优点包括较长的储存寿命和良好的粘合性能，这对于许多电气应用来说都是必需的。

玻璃纤维

• 玻璃纤维是应用最广泛的玻璃绝缘材料。它可以在高达 +482° 摄氏度的温度下连续使用。这种材料耐湿气和化学物质，但仅相当耐磨。它的常见应用包括热处理、玻璃和陶瓷窑、铸造厂以及铝加工中的广泛应用。

乙丙橡胶 (EPR)

• EPR 以其出色的热特性和电气特性而闻名，在与其他电缆相同的承载能力下，其横截面积更小。常用于高压电缆。EPR是耐热、抗氧化、耐候、耐水、耐酸、耐酒精和耐碱。
• 这种材料的灵活性也使其适用于采矿业的临时安装和应用。EPR 的温度范围为 -50°C 至 +160°C，但抗撕裂性不如其他绝缘选项。它也相对较软，在安装过程中可能需要更加小心以避免损坏。

橡胶

• 橡胶绝缘材料通常是指天然橡胶和 SBR 化合物，每种都有多种配方，可用于广泛的应用。因为公式不同，所以温度范围和其他一些基本特征也不同。虽然这种绝缘材料的耐油性和耐臭氧性较差，但具有良好的低温柔韧性、电气性能以及耐水性、耐酒精性和耐磨性。

氯磺化聚乙烯 (CSPE)

• CSPE 可以很好地用作低压​​绝缘。它以其在很宽的温度范围内工作的能力以及对化学品和紫外线的抵抗力而闻名。这种绝缘材料可以在电器线、引线、线圈引线、变压器引线和电机引线中找到。CSPE 也称为 Hypalon，是 Dupont 的注册商标。

乙烯丙烯二烯单体 (EPDM)

• 这种合成橡胶绝缘材料具有出色的耐热性、耐臭氧性、耐候性和耐磨性。EPDM 还表现出优异的电气性能。其他优点包括在 -55° 至 +150° 的高温和低温下都具有出色的柔韧性，以及良好的介电强度。在某些应用中，EPDM 被用作硅橡胶的替代品。

 

橡胶绝缘材料的比较性能

	橡胶	氯丁橡胶	CSPE	三元乙丙橡胶	硅酮
抗氧化性	F	G	和	和	和
耐热性	F	G	和	和	○
耐油性	磷	G	G	磷	FG
低温灵活性	G	FG	F	通用电气	○
耐臭氧性	磷	G	和	和	○
天气（耐晒）	F	G	和	和	○
耐磨性	和	通用电气	G	G	磷
电气性能	G	磷	G	和	G
阻燃性	磷	G	G	磷	FG
抗核辐射	F	FG	和	G	和
耐水性	G	和	和	通用电气	和
耐酸性	FG	G	和	通用电气	FG
耐碱	FG	G	和	通用电气	FG
耐酒精性	G	F	G	磷	G
脂肪烃抗性	磷	G	F	磷	PF
耐芳烃	磷	PF	F	F	磷
卤代烃抗性	磷	磷	PF	磷	PG

P = 差

F = 公平

G = 好

E = 优秀

O = 优秀

 

含氟聚合物绝缘类型

粉煤灰

• PFA 具有不同的温度额定值，具体取决于电缆的结构，范围从 -65° 摄氏度到 +250° 摄氏度。它还具有非常低的耗散因数，使其成为一种高效的电选择。它不表现出热固性品质，限制了它只能在特定应用中使用。虽然 PFA 可以加工成很长的长度，但它也是一种昂贵的材料。

聚四氟乙烯 (PTFE)

• PTFE 是一种热塑性材料，温度范围为 -73°C 至 +204°C。它非常灵活，并且耐水、耐油、耐化学品和耐热。与其他含氟聚合物材料相比，PTFE 的机械性能较低。

氟化乙烯丙烯 (FEP)

• 这种材料因其加工特性和广泛的应用用途而被广泛使用。它还具有高度的阻燃性。当 FEP 发泡时也可以实现改进的数据传输。定价和加工也正在改进。FEP 通常用于增压电缆和军事应用。

ETFE 和 ECTFE Halar

• 这些材料比 PFA 或 FEP 更坚固、更灵活，并且可以通过辐照变成热固性材料。发泡 ECTFE 和 ETFE 改善了数据传输并减轻了重量。然而，ETFE 和 ECTFE 缺乏 FEP 的许多电气优势。

聚偏二氟乙烯 (PVDF)

• PVDF 是一种柔韧、重量轻且热稳定的材料。它还具有耐化学性、耐热性、耐候性、耐磨性和耐火性。PVDF 是一种成本相对较低的绝缘选择，因此可用于广泛的行业和应用。它经常出现在需要满足 UL 标准 910 Plenum 电缆火焰测试的电缆中，该标准将电缆标记为适合在建筑物的空气流通空间中使用。PVDF 通常也称为 Kynar，是 Arkema Inc. 的注册商标。

热塑性弹性体 (TPE)

• 热塑性弹性体由聚合物（通常是塑料和橡胶）的混合物组成，将每种材料的优点结合到一个绝缘产品中。TPE 可以像塑料材料一样模压、挤出和重复使用，同时保持橡胶的柔韧性和拉伸性。
• TPE 通常用于传统弹性体无法提供必要范围物理性能的应用。TPE 现在越来越多地用于汽车应用和家用电器。TPE 的缺点包括耐化学性和耐热性差、热稳定性低以及成本高于其他类型的绝缘材料。

 

含氟聚合物绝缘材料的比较性能

	FEP	ETFE	聚四氟乙烯	聚偏氟乙烯	ECTFE	热塑性弹性体
抗氧化性	○	和	○	○	○	和
耐热性	○	和	○	○	○	和
耐油性	○	和	这是	和	○	G
低温灵活性	○	和	○	F	○	和
耐臭氧性	和	和	○	和	和	和
天气（耐晒）	○	和	○	这是	○	和
耐磨性	和	和	○	和	和	FG
电气性能	和	和	和	通用电气	和	和
阻燃性	○	G	和	和	这是	FG
抗核辐射	PG	和	磷	和	和	G
耐水性	和	和	和	和	和	通用电气
耐酸性	和	和	和	通用电气	和	G
耐碱	和	和	和	和	和	通用电气
耐酒精性	和	和	和	和	和	G
脂肪烃抗性	和	和	和	和	和	磷
耐芳烃	和	和	和	通用电气	和	磷
卤代烃抗性	和	和	和	G	和	-
地下墓葬	和	和	和	和	和	磷

P = 差

F = 公平

G = 好

E = 优秀

O = 优秀