Как очистить провода от изоляции: Как очистить медный провод от изоляции: эффективные способы

Как же правильно удалить изоляцию без брака?

Защитное покрытие любого многожильного медного провода должно быть двоякофункциональным: крепким и при этом эластичным. Другими словами, не допускать на медь влаги и последующего окисления провода и легко поддаваться частичному необходимому съему с жилы.  Вам поможет наша пошаговая инструкция, как правильно зачищать провода.

Какие повреждения стоит ожидать от непрофессиональной зачистки концевика провода?

• уменьшение сечения проводника;
• изломы части медных нитей в жиле и падение прочностной характеристики;
• скрытые дефекты при использовании тупых зачистных устройств – от растяжки и сгибания;
• потеря части медных ниток в многожилке;
• загрязнение остатками изоляции токопровода.

Зачищаем правильно

Все выше описанное – результат деятельности дилетантов в электроделе. Профессионалы могут только посмеяться над тем, как мужик рвет оплетку и так уже непрочными зубами или с трудом стаскивает ее с концевика заржавевшими кусачками. Это можно посмотреть на многочисленных интернетовских фото зачистки проводов.

Электрики с опытом владеют всеми секретами в работе с проводами, пользуются одним или несколькими инструментами для обнажения жил. И не только многонитевых, но и одинарных и толстых — медных или алюминиевых, для внутренней разводки и уличной.

Ниже – выверенная методика электроинженеров и мастеров о том, как зачистить провод от изоляции своими руками быстро и качественно. Сначала о простоте для чайников.

С помощью обычного ножа

Хорошо заточенному лезвию легко поддается оплетка из поливинилхлорида и резиновой защиты. Первая – самая массовая ныне оболочка для медных и других проводов сечением от полумиллиметра до четырех.  Нажали лезвием на оболочку и резко дернули. Чаще кусок обертки красиво и эффективно снимается. Но иногда оплетка не поддается ножу.

Это происходит на сечении больше 2,5 миллиметра. Тогда тем же ножом окольцуйте защитную поверхность, стараясь не достать до медных ниток провода. Лучше эту процедуру выполнить на дощечке, прокатав нож по окружности. Еще один способ — рассечение по поперечке. Согнуть провод и легко сделать насечку наверху сгиба. Легко дальше снимется.

Продольная насечка. Концом острого лезвия проведите вдоль длины намеченного снятия оплетки. Старайтесь не достать до медных проводов. Отгибаете ее и отрезаете. Такой метод подойдет для оплетки с двумя-тремя слоями различной защиты.

Щипцы

Заводских инструментов для снятия оплетки немало. Ассортимент по цене – от бюджетного до эксклюзивного. В обычном два приспособления: первое – калибром снимается оплетка, а другим отверстием защищаются медные провода.

Щипцы хорошо подойдут для работы с бэушным проводом, в котором медь немного подгорела. Очистив жилу, можно провод второй раз использовать в электропроводке.

Термосредство

ПВХ хорошо плавится и горит. Этим пользуются многие электрики вне мастерской, когда необходимо срочно снимать часть оплетки на проводе. Подойдет зажигалка или спички. Но нужно соблюдать правила безопасности, например, такое. Прежде чем обжигать оплетку, мокрую тряпочку держите рядом с огнем на проводе, она же и очистит от сажи медные нити.

Но с огнем не усердствуйте и по второй причине: тонкие медные или алюминиевые провода просто расплавятся, особенно на газовой зажигалке. И помните: ПВХ при горении токсичный.

Термоэлемент электрический

Такой проволочный нагреватель не подожжет всю оплетку и не расплавит тонкие провода в жиле кабеля. И вокруг такого среза появляется кольцевой герметичный термонарост, который не пропустит внутрь жилы влагу, и медь не будет корродировать. Эффективный метод только на обмотке из поливинилхлорида, а не на резине или фторопласте.

Не дешевите на КСИ

Комплекс снятия изоляции – так раскрывается аббревиатура этого ручного полуавтомата. Стриппер мягко надрезает оплетку по окружности, оставляя минимальный зазор.

Второе приспособление легко снимет остатки ПВХ. Он у разных производителей отличается по разбросу цен, поэтому сначала разберитесь с инструкцией, чтобы стриппер  подошел к вашим потребностям. Изучите модельную линейку фирмы Khipex, или АМD, Jokari и ряда других.

Фото зачистки проводов от изоляции

Как быстро снять изоляцию с кабеля или провода

Удаление изоляции из фторопласта

Это вид полимерного покрытия, имеющий хорошие устойчивые характеристики. Покрытие для изоляции идеальное, но при этом достаточно дорогостоящее. Его принято использовать только по решениям проектных расчетов. Выглядит такое покрытие как тонкая узенькая лента, плотно обмотанная вокруг медного токопроводящего провода. Для удаления подойдет только физическое воздействие. Лучше всего удаление выполнить при помощи острого ножа методом соскабливания поверхностного слоя на необходимую рабочую длину. Оголив один край, провод аккуратно отгибают в сторону и срезают оставшийся изоляционный кусок.

Как зачистить провод, сохранив его свойства

Начнем с простых способов.

Нож

Используется универсальный инструмент: обычный перочинный или канцелярский.

Совершенствуя использование ножей, многие электрики изготавливают самодельные приспособления для снятия изоляции. Например, можно использовать лезвие от безопасной бритвы, просто прикрутив его к прищепке для белья.

Используя отверстия разных диаметров (на прищепке) вы получаете универсальный инструмент для снятия как внешней оболочки, так и покрытия непосредственно на проводниках.

По этому принципу работают простейшие щипцы для снятия изоляции заводского исполнения. Калиброванными отверстиями снимается внешняя оболочка, а лезвием с отформованным отверстием зачищаются проводники небольшого диаметра.

Термический способ

Если возникает вопрос: как быстро снять изоляцию с провода, все средства хороши. Многие мастера просто обжигают кончики проводников зажигалкой или спичкой. Способ не самый лучший: Во-первых, может загореться кабель. Во-вторых, оставшаяся часть оболочки теряет свойства на расстоянии 1–2 см от зачищенного участка. И наконец, сам проводник (медный или алюминиевый), при таком термическом воздействии разрушается.

Если необходимо быстро зачистить провод, а режущих инструментов нет — можно использовать паяльник. Кончик проводника прижигается раскаленным жалом, после чего изоляция легко снимается.

Существуют термические инструменты промышленного исполнения.

Зачистка проводов от изоляции производится следующим образом: нагревательные элементы прижимаются к месту среза, коротким импульсом расплавляется оболочка, проводник остается нетронутым. Такие приспособления могут быть автономными, или входить в состав паяльных станций.

Преимущество проволочных термоэлементов:

• Нагрев происходит точечно, медная или алюминиевая жила не меняет свойств.
• Тонкая линия расплава не приводит к перерасходу материала.
• Вокруг оболочки образуется наплавленное герметичное кольцо, препятствующее проникновению влаги.

Единственное ограничение — это материал изоляции. Термо зачистка применяется только в кабелях с поливинилхлоридной изоляцией. Оболочка из фторопласта или резины может быть удалена лишь механическим способом.

Механические приспособления для снятия изоляции с проводов промышленного исполнения

Самый популярный инструмент электрика — «Комплекс снятия изоляции», известный под аббревиатурой КСИ.

Принцип действия следующий:

При начальном сжатии щипцов, проводник зажимается между рифлеными губками (как в плоскогубцах), второй конец захватывается ножевым механизмом. Режущая насадка подпружинена, и не просекает оболочку до металла. Так гарантированно сохраняется токоведущая жила. Далее рабочие рычаги разводятся, и надрезанная оболочка снимается с провода.

Длина зачищаемого участка устанавливается с помощью ограничителя, в который упирается провод перед при закладке в инструмент.

Имеются определенные ограничения: кончик не может быть слишком длинным. Если нужно очистить длинный участок — процесс повторяется несколько раз. При этом провод в ограничитель не упирается, а сдвинутый участок оболочки удаляется вручную.

Комплекс отлично справляется как с моно проводником, так и с многожильным сердечником. Есть ограничения по диаметру провода: кабель сечением более 4.0 обрабатывать практически невозможно.

Следующий инструмент более простой. Торцевые клещи для зачистки изоляции.

Рассчитан на диаметр до 6.0 квадратов, более толстый провод вручную оголять тяжело. Между режущими наконечниками расположен винтовой ограничитель, с помощью которого устанавливается диаметр проводника. Расстояние между захватами выбирается немногим больше, чем диаметр токоведущей жилы. Это делается для снижения риска повредить металл. После сжимания рукояток, оболочка снимается резким движением вдоль провода. Работать с таким приспособлением не так удобно, как с КСИ, но это оправдано низкой стоимостью.

Похожим образом работают кусачки, или режущий сектор пассатижей. Только зачистка провода с их помощью требует определенной сноровки.

Следующее приспособление рассчитано на работу с кабелем большого диаметра. Это комплексный нож с захватом.

С его помощью можно зачищать провода на любую длину. Сначала выполняется поперечный разрез, затем продольный.

После чего оболочка легко снимается, не повреждая центральный проводник.

Зачистка проводников с лаковым покрытием

Такой проводник используется в обмотках трансформаторов. Вместо оболочки из диэлектрика, на медную жилу наносится тонкое лаковое покрытие. Проводник зачищается ножом, или наждачной бумагой.

Самостоятельная очистка от изоляции

Если нет времени, можно сдать медный кабель неочищенным. В этом случае вознаграждение будет меньшим.

Процесс очистки медного провода от оплетки небезопасный и сложный в технологическом плане. Для этого требуется соответствующее оборудование и специальные знания.

Минусы
самостоятельной очистки:

1. Большие временные и трудозатраты.
2. Требуются специальные знания и оборудование.
3. Затраченные усилия не всегда себя окупают, так как очистку больших объемов, значительно проще, быстрее и выгоднее проводить на специализированных предприятиях.

Оборудование для зачистки кабеля можно приобрести, например, у китайского поставщика на aliexpress:

Основными способами очистки медного кабеля являются:

1. Термообработка
   . Применяется этот способ не часто, так как противоречит экологическим нормам. К тому же, он имеет определенные ограничения: не рекомендуется обжиг тонкожильного лома кабеля, так как металл может выгореть вместе с изоляцией.
2. Механический
   . Удаление изоляции вручную (зачистка). Долгий и трудоемкий процесс. Его проведение не всегда оправдывает себя с точки зрения временных и трудозатрат. Для ускорения процесса можно применить ручной механический стриппер.
3. Современные методы очистки
   с использованием специального технологического оборудования. Например, мощного и производительного автоматического стриппера. Такой способ наиболее эффективен и безопасен с точки зрения экологии. А снятую изоляцию также можно отправить на вторичную переработку.

Чтобы узнать, как очистить медный кабель дома при помощи подручных средств
, смотрите это видео:

Наиболее распространенные способы снятия изоляции

Во время зачистки токоведущих жил большую роль играет наличие определенных навыков, которые приобретаются только на практике. Особенно это актуально при обращении с тонкими проводниками, где каждое неправильное движение может привести к преломлению.

Практический опыт позволяет выбирать необходимое усилие для нажима на инструмент, угол его приложения и направление движения, чтобы оказать воздействие только на оболочку провода, а не на его жилу.

Среди популярных способов снятия изоляции следует отметить следующие:

• использование ножа;
• применение бокорезов:
• воздействие высокой температурой;
• с помощью стриппера.

Каждый из перечисленных методов может быть применим в разных обстоятельствах, и заслуживает подробного описания.

Удаление оплетки ножом

Пример расположения ножа относительно провода при снятии верхней оболочки

Нож следует подносить к проводнику под максимально острым углом, практически скользя по изоляции и действовать только в направлении «от себя», что сделает процесс безопасным как для изделия, так и для пользователя.

Нож с пяткой – помощник электрика при снятии изоляции с кабеля

Использование бокорезов для зачистки провода

Такой инструмент может применяться только опытными электриками, потому что любое превышение усилия приведет либо к откусыванию проволоки, либо к ее повреждению. Существует два варианта использования бокорезов:

1. При работе с проводником большого сечения, изоляция «надкусывается» с разных сторон, после чего просто снимается с жилы
2. Оболочка зажимается и прорезается режущими кромками инструмента, после чего стягивается осевым движением в сторону.

Второй вариант требует особенного внимания и аккуратности.

Некоторые бренды изготавливают продукцию с предусмотренными насечками для безопасного снятия изоляции с жил определенного сечения, что облегчает ее бытовое использование.

Бокорезы с насечками для зачистки проводов сечением 1,5 и 2,5 мм²

Снятие изоляции с помощью воздействия высокой температуры

Этот способ подходит для кабельно-проводниковой продукции, имеющей изоляционное покрытие токоведущих жил из поливинилхлорида. Высокая температура может создаваться паяльником или зажигалкой. Под ее воздействием ПВХ утрачивает свою плотность и легко стягивается пальцами. К сожалению, такой способ подходит только для проводов с малым сечением.

Еще одним недостатком такого способа является тот факт, что он применим лишь при наличии возможности обеспечить доступ свежего воздуха для проветривания, потому что выделяемые продукты горения могут быть неприятными и даже вредными.

Снятие проводниковой изоляции с помощью открытого огня от зажигалки

Применение специального инструмента — стриппера

Различают следующие виды стрипперов:

• простой ручной – его принцип действия схож с работой бокорезов, имеющих насечки под определенное сечение проводников;
• полуавтоматический – имеет регулировку длины оголяемых концов и снимает изоляцию с жил при смыкании ручек;
• автоматический – осуществляет сразу несколько операций: обрезку, снятие изоляции, скручивание и опрессовывание жил.

Применение стриппера исключает повреждение токоведущих проводников и нарушение изоляции в непредусмотренных местах, что делает его применение самым универсальным из рассматриваемых способов зачистки.

Стриппер снимает оболочку одним движением без какого-либо вреда для жилы

Советы по безопасной зачистке изоляции

Работа, связанная с электрическим током, непростая. Поэтому, даже обладая определенными знаниями, нужно не забывать, что поврежденная жила со временем выйдет со строя.

В целях безопасности при снятии изоляции на несколько большую, чем требовалось, длину, излишки нужно отрезать. Слишком опасными являются оголенные жилы.

Домашнему мастеру нецелесообразно приобретать дорогие инструменты для того, чтобы несколько раз воспользоваться ими, снимая изоляцию. В большинстве случаев вполне подойдут простые подручные средства.

Работая с инструментом, нужно быть предельно аккуратным и внимательным. Изоляцию следует продавливать медленно во избежание повреждения жил.

Микроскопические повреждения проводников незаметны, поэтому лучше сделать все медленней, но правильно, чтобы не иметь больших проблем впоследствии.

Чтобы обеспечить надежный и безопасный контакт, нужно применять специальные клеммники.

Не всегда целесообразно снимать изоляцию, если кабель состоит из тонких жил. Можно, не удаляя изоляционный слой, разъединить жилы, и для создания контакта использовать специальный зажим с зубьями

Контакт в случае установки прокалывающего зажима обеспечит прокол изоляции. Иногда этого достаточно.

Меры безопасности

Зачищенный от изоляции проводник потенциально является источником опасности. После обработки провода, особенно в местах продавливания и задиров, следует замерить сопротивление изоляции. Это делается при вводе электроустановки в эксплуатацию, затем периодичность измерения изоляции электропроводки выполняется по утвержденному графику.

Если имеются повреждения, снижающие защитный способности оболочки — необходимо обрезать испорченный участок, или надеть на него диэлектрический кембрик.

Вот и всё, что мы хотели сказать об этом. Для полного понимания вопроса рекомендуем посмотреть видео.

Удаление фторопластовой изоляции

Фторопластовая изоляция

Под фторопластом подразумевается полимер, который производится химическим методом. Он обладает рядом положительных характеристик, например, не промокает от воды и обладает высокой устойчивостью по отношению к органическим веществам. Его технические характеристики позволяют ему выдерживать температуру до 300° С! В качестве изоляции является идеальным вариантом, но главный недостаток высокая цена. В связи с этим его использую в особенных случаях. В быту он применим многими радиолюбителями, так как после пайки он обладает эстетичным видом, занимает немного места и не оплавляется.

Сам же материал имеет форму тонкой узкой ленты. Она, в свою очередь, плотно намотана на свитый многожильный провод. Зачистить подобную изоляцию возможно только ножиком. Фторопласт соскабливается до нужной длины. Как только провод оголился, изоляцию отводят на нужную длину, а оставшийся фторопласт отрезается.

Эффективные методы очистки

Существует множество проверенных методов, которые позволяют чистить изделия из меди даже в домашних условиях. Познакомимся с наиболее эффективными из них.

Одним из наиболее доступных в домашних условиях средств, которым чистят предметы, изготовленные из меди, является обычный томатный кетчуп. Для того чтобы почистить при помощи такого средства медь, его просто наносят на обрабатываемую поверхность и оставляют на ней на 1–2 минуты. После такой выдержки кетчуп смывают струей теплой воды. В результате этой процедуры к медному изделию вернутся его первоначальный блеск и яркость цвета.

Чистить предметы из меди, если они не сильно загрязнены, в домашних условиях можно и при помощи обычного геля для мытья посуды. Для этого используют мягкую губку, на которую наносится моющее средство. Смывают его под струей теплой воды.

Данный метод очистки используют в том случае, если необходимо почистить крупное изделие из меди, которое невозможно поместить в какую-либо емкость. Поверхность такого предмета протирают половинкой лимона. Чтобы усилить воздействие лимонного сока на медь, можно чистить ее с помощью щетки с ворсом, обладающим достаточной упругостью.

Придать меди былой блеск помогает такое средство, как «уксусное тесто». Готовят его следующим образом. В специальной емкости в одинаковой пропорции смешивают пшеничную муку и уксус, доводя полученную массу до однородного состояния. Затем тесто наносят на предмет из меди и выдерживают до полного высыхания. Образовавшуюся после высыхания смеси корочку аккуратно удаляют, а медную поверхность полируют до блеска куском мягкой ткани.

Существует радикальный и эффективный метод очистки изделий, изготовленных из меди, который используется в том случае, если их поверхность сильно загрязнена и почистить их другими средствами не удалось.

• В специально приготовленную емкость из нержавеющей стали наливают уксус, который смешивают с небольшим количеством поваренной соли.
• В полученный раствор помещают очищаемый предмет и ставят емкость на огонь.
• После того как чистящий раствор дошел до кипения, огонь под емкостью выключают и оставляют ее на плите до полного остывания.
• После остывания раствора очищаемое изделие извлекают, промывают его под струей теплой воды и протирают его поверхность насухо.

Разница между проводами с медной и алюминиевой жилой

Аккуратность требуется при работе с любым проводником, но следует помнить, что алюминиевые жилы более хрупкие по сравнению с медными аналогами и имеют меньший запас прочности при изгибающих нагрузках. Это обусловлено техническими характеристиками материала, используемого в изделии:

Можно сделать вывод, что изделия из алюминия уступают в прочности и имеют меньшую токопроводимость

Поэтому важно избегать их повреждения во время зачистки, чтобы не допустить дополнительного снижения характеристик

Назначение проводов и кабелей

Как снять изоляцию с провода, чтобы при этом не повредить его, также зависит от понимания, для чего он предназначен и какую функцию будет выполнять в работе.

Так, по функциональному назначению провода и кабели делятся на:

• силовые, наиболее широко распространённые и предназначенные для электропроводок до 1 кВ;
• высоковольтные, применяемые для передачи электрического тока в сетях свыше 1 кВ;
• контрольные, имеющие несколько проводов для передачи низковольтных информационных сигналов и команд управления;
• автомобильные, где провода сделаны многожильными для придания им особой гибкости, а также покрыты оплеткой из волокнистых материалов для защиты от вибрации;
• телефонные, для устройства коммутационной связи между абонентами;
• сетевые, используемые для создания компьютерных сетей;
• коаксиальные, для передачи видеосигналов;
• другие специальные, но реже встречающиеся виды.

В зависимости от своей функциональной принадлежности все они имеют существенные различия: медная жила телефонного провода имеет самое большое сечение в 0,5 мм2 и тонкую изоляцию, а жила из той же меди силового электропровода до 1 кВ начинается с 1,5 мм2 и должна иметь толщину изоляции, которая гарантировано будет исключать возможность электрического пробоя.

Поэтому для того, чтобы качественно зачистить провода от изоляции и произвести безошибочное удаление оболочки с кабеля, необходимо применять разные по функциональным возможностям инструменты и приспособления.

Существует много способов зачистки проводов. Ручные инструменты, которые используют для снятия изоляции с кабеля, можно условно разделить на:

• простые или подручные;
• полупрофессиональные;
• профессиональные или специальные.

Если с первой категорией инструмента для очистки справится каждый, то для второй группы уже понадобятся некоторый опыт и навыки, а вот третья категория профессиональных приспособлений, позволяющая производить как простые работы, так и снятие изоляции со специального кабеля, уже будет требовать определенных знаний и практики в работе.

Наиболее часто допускаемые ошибки

Основная масса ошибок, допускаемых при снятии изоляции с проводов и кабелей, совершается в результате использования несоответствующих инструментов или нарушения правил пользования ими.

Среди подобных недочетов можно отметить следующие:

1. Во время удаления верхнего изоляционного слоя, при его отрезании, нож используется с излишним усилием под прямым углом. Ошибка заключается в том, что в этих создается угроза повреждения изоляции токоведущих жил, что может привести к замыканию провода на корпус электроприбора или к короткому замыканию жил между собой.
2. Использование бокорезов проводится не той стороной инструмента (имеется в виду сторона заточки). Ошибка состоит в возможном проскальзывании провода между режущими кромками и необходимости их более плотного сжимания, что может привести к перекусыванию жилы.
3. Применение ножа с пяткой под неправильным углом. Ошибка может вызвать нарушение легкого скольжения пяточки по жилам провода, ее «зарывание» и повреждение вторичной изоляции в ненужном месте.

Правильное и внимательное отношение к использованию инструмента поможет избежать подобных проблем при работе с кабелем.

В заключение хотелось бы отметить, что каждый инструмент должен соответствовать своему прямому назначению. Для снятия изоляции с проводов и кабелей такими инструментами являются нож с пяткой и стриппер

Другие приспособления должны применяться с максимальной осторожностью и предельным вниманием. Советы и рекомендации, приведенные в данной публикации, помогут избежать ошибок при зачистке провода

Как правильно зачистить провода от изоляции

Требования к зачистке проводов:

• зачищенная (оголенная) часть должна полностью скрываться внутри соединения;
• с поверхности жилы изоляция должна быть удалена со всех сторон.

Ошибки домашних мастеров:

• Часто домашние мастера оставляют открытым оголенный провод. При случайном касании человек может замкнуть эти места и получить электрический удар;
• Если на жилах остались фрагменты изоляции, то ее обжатие внутри может оказаться недостаточным для надежного крепления. При вибрации, например, электропроводка в автомобиле, соединение ослабнет, провод выйдет из клемм прибора, и возникнет короткое замыкание с массой. Может воспламениться транспортное средство.

Срезание изоляции с проводов с помощью ножа

Нож является самым распространенным инструментом, поэтому его используют наиболее часто. Оголять нужно не только отдельные проводники, но и кабели, в которых имеются несколько проводов. Поэтому на первом этапе прорезается кабель вдоль длины, разводят провода в разные стороны, а потом внешнюю оболочку срезают поперек. При необходимости эту операцию повторяют.

Чтобы зачистить провод от изоляции нужно установить лезвие почти параллельно жиле, а затем срезать тонкий слой изоляции. В дальнейшем слегка поворачивая проводник, производить срезания остальных тонких слоев. Повернув полностью на 360 °, добиваются полного срезания покрытия. Указанные действия легко выполнять, если требуется зачищать достаточно толстые провода.

При зачистке тонких проводов ножом нужно прорезать только слой изоляции.

Внимание! На поверхности проводника нельзя оставлять след от лезвия, так как именно в этом месте возникнет критическая зона. Проводник в случае сгибания подвержен излому.. После кольцевого прорезания на небольшую глубину зачистить провода от изоляции просто, она снимается с поверхности в виде трубочки

После кольцевого прорезания на небольшую глубину зачистить провода от изоляции просто, она снимается с поверхности в виде трубочки.

Толстые жилы кабелей для подвода высокой мощности очищают, подрезав пластик поперек, а потом вдоль. Тогда защитная оболочка снимается легко.

Удаление изоляции специальными приспособлениями

У профессионалов имеется довольно обширный набор вспомогательных приспособлений для снятия изоляции. Принцип их действия следующий:

1. На инструменте выбирается подходящий ручей для оголения нужного проводника.
2. Провод устанавливают в этот ручей.
3. Сжимают рукоятки.
4. Сначала происходит обжатие провода, а потом скребок снимает изоляционный слой.

На всю процедуру затрачивают не более одной секунды времени. Но такие приспособления имеют довольно высокую цену, поэтому их приобретают профессионалы, которым приходится в течение рабочей смены выполнять большой объем подобной работы.

Подробнее про инструмент для снятия изоляции (стрипперы) смотрите в этом видео:

Некоторые домашние мастера вопрос, как снять изоляцию с провода решают, изготовив самостоятельно простое приспособление. Для этого используют полоску металла (лучше всего кусок полотна от ножовки). На нем выполняют угловую прорезь под размер провода. Внутреннюю поверхность этой прорези затачивают, чтобы получить острые кромки.

О том как сделать приспособление для снятия изоляции с проводов смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=RRXMhI_GWQs

При необходимости снять изоляцию с проводов каждый проводник зажимается в угловой прорези на нужную величину, а потом с усилием протягивается. В результате пластик легко снимается с металла.

В продаже иногда можно встретить специальные клещи, в которых имеются подобные прорези. Их обычно несколько, чтобы зачищать провода разных диаметров от изоляции. Для выполнения операции проводник зажимается в ручье, а потом просто протягивается в нужном направлении.

Бывают специальные гребенки для одно- и двустороннего снятия изоляции. Стоят они недорого, занимают немного места, срезают изоляцию довольно легко.

Некоторые умельцы пользуются бокорезами. Они тоже обжимают проводник с двух сторон. Протянув провод, можно быстро удалить пластиковую изоляцию.

Внимание! При использовании бокорезов нельзя сильно сжимать ручки. Можно легко перерезать саму жилу

Нужно приноровиться к усилию обжатия.

Очистка электрических кабелей перед сращиванием

Экологически предпочтительные альтернативы хлорированным растворителям и их правильное использование

В течение нескольких десятилетий техническая очистка и обезжиривание электрооборудования проводилось с помощью хлорированных растворителей, сначала с использованием четыреххлористого углерода, а затем переходом на менее токсичный 1,1,1-трихлорэтан (также называемый метилхлороформом, трихлор или ТХК). Аэрозольные баллончики, салфетки и небольшие объемные упаковки трихлора и смесей трихлора были обычным явлением для электрической очистки.

Этот хлорированный растворитель использовался при техническом обслуживании электрооборудования при ремонте электродвигателя и чистке втулок и выключателей. Поскольку производство и импорт 1,1,1 трихлорэтана в настоящее время запрещены в Соединенных Штатах; существует потребность в альтернативных растворителях для электроочистки. Несколько альтернативных систем растворителей были разработаны и успешно используются при очистке электрооборудования. В Соединенных Штатах хорошо зарекомендовали себя более медленно высыхающие нефтяные дистилляты. В Европе использовался изопропиловый спирт (изопропанол).Иногда встречаются более токсичные хлорированные растворители перхлорэтилен и трихлорэтилен.

Чтобы проанализировать альтернативные электрические очистители, мы должны сначала понять их ключевые функциональные свойства.

«Скорость испарения» можно определить несколькими способами. Грубое, но простое измерение включает помещение отмеренного количества растворителя в контейнер (открытый) и определение потери веса с течением времени. Испарение производится в миллиграммах / мин при данной температуре и конфигурации растворителя (площадь поверхности к объему).

Чтобы понять, как лучше всего использовать медленнее высыхающие растворители в полевых условиях; помните, что скорость испарения растворителя зависит от «конфигурации» (объем по сравнению с площадью поверхности) и температуры. Процедура очистки должна «высушить» очиститель до очень тонкой пленки, а затем дать время для испарения.

В США все жидкости с температурой вспышки ниже 93 ° C (200 ° F) регулируются для целей транспортировки. Жидкости с температурой вспышки ниже 38 ° C (100 ° F) называются легковоспламеняющимися жидкостями и являются наиболее ограниченными.Дело в том, что с растворителями с низкой температурой воспламенения необходимо обращаться со знанием дела и осторожностью как из юридических соображений, так и из соображений безопасности.

Нет однозначного ответа на дилемму скорости испарения / температуры вспышки. Свойства испарения в полевых условиях зависят не только от чистящего средства, но также от температуры окружающей среды и процедуры очистки. Разные пользователи решат дилемму замены хлорированного растворителя по-разному. Скорость испарения — это только одно свойство очистителей.

Хороший электрический очиститель не должен оставлять «остатков», то есть часть очистителя, которая не испаряется.Остатки могут обеспечить путь для отслеживания или потенциально повлиять на электрическую функцию детали.

Некоторые «обезжиривающие» растворители, доступные для электротехнической промышленности, содержат «поверхностно-активные вещества». Эти поверхностно-активные вещества остаются в виде остатков, и чистящие средства, содержащие нелетучие поверхностно-активные вещества, не следует использовать для электрической очистки. Иногда пользователь приходит к выводу, что при более медленной сушке очиститель оставляет «масляный остаток». Медленносыхающие растворители высокой чистоты полностью высыхают; они просто не делают это быстро.

Очистители на основе растворителей используются при сращивании электрических кабелей для удаления загрязнений, которые могут создать путь через изоляцию для отслеживания. Остатки изоляционного экрана, полупроводниковое покрытие, загрязнения ингибиторами и прочая грязь от манипуляций обычно удаляются.

Часто неисправный стык вскрывают, чтобы выявить отслеживание, которое следует «отпечатку пальца» загрязняющих веществ, оставшихся во время работы. Эффективный очищающий растворитель удаляет такие загрязнения, устраняя любые электрические пути.Сам растворитель, конечно, должен полностью испариться и не оставить никаких следов.

К сожалению, не все растворители одинаково «эффективны» при удалении типичных загрязнений. Один из способов измерить «эффективность» — пропитать белую ткань растворителем, а затем стереть остатки черного полупроводящего экрана с изоляции. После нескольких вытираний количество «черного» (полупроводящего материала), улавливаемого тканью, значительно варьируется в зависимости от растворителя. В нашем тестировании мы оценили его от нуля (отсутствие видимых черных следов на ткани) до десяти (большое количество остатков собирается очень быстро).

Совместимость материалов
Как эти же растворители влияют на материалы кабеля или сращивания? Исходя из способа их использования, основное внимание при чистящих растворителях было уделено их влиянию на полупроводниковые материалы. Эти полупроводниковые полимеры очень чувствительны к миграции растворителя, которая нарушает их сетку технического углерода и повышает их удельное сопротивление.

Метод оценки, используемый некоторыми коммунальными предприятиями и производителями кабелей, заключался в погружении полупроводящего материала в растворитель для измерения эффектов объемного удельного сопротивления.Если мы выберем растворитель, который не влияет на объемное сопротивление полупроводниковых полимерных материалов, мы выберем растворитель, который не удалит остатки этих же материалов с изоляции. И если он не очищает остатки, это оставляет потенциальный путь для сбоев в отслеживании и сварке.

Не замачивать
Чтобы понять это, подумайте, как очищается кабель. Изготовители кабелей, сростков или соединителей не рекомендуют «погружать» кабель в растворитель. На самом деле все наоборот, и мы можем понять, почему.Для удаления остатков изоляции кабеля следует использовать минимальное количество растворителя. Следует избегать образования луж, прямого распыления, погружения и т. Д.

Воздействия
Основное воздействие растворителей на пользователей, находящихся на местах, происходит при их вдыхании (легкие). Поскольку электрические чистящие средства испаряются, они переносятся по воздуху и подвергаются воздействию паров при дыхании.

Вещи, которые мы вдыхаем, могут быть токсичными или удушающими. Окись углерода (автомобильный выхлоп) и цианистый водород (газовая камера) являются примерами токсичных газов.Такие газы, как гелий и азот, обладают удушающим действием. Если они не смешаны с достаточным количеством кислорода, они могут задушить нас. Очевидно, жизненно необходимый кислород не является ни токсичным, ни удушающим веществом. Как подходят пары растворителей и как определяется их токсичность?

Токсичность паров и газов
Что нам нужно знать о парах, переносимых по воздуху, так это то, являются ли они «безопасными» и при каких условиях. Группы промышленной гигиены ответили на этот вопрос и установили «безопасные рабочие уровни» для паров или газов в воздухе (воздействие 40 часов в неделю).Они называются «пороговыми значениями» (TLV) или «допустимыми пределами воздействия» (PEL). TLV описывают максимальный рекомендуемый рабочий уровень для среднего человека. Это «концентрации» в воздухе, которые чаще всего выражаются в частях на миллион (ppm). Одна часть на миллион составляет 0,0001 процента по весу в воздухе.

Что образует пары растворителя?
Концентрация растворителя в воздухе в закрытой среде (хранилище, комната и т. Д.) Определяется следующими факторами:

• Размер корпуса.
• Скорость испарения растворителя.
• Количество использованного (выпаренного) растворителя.
• Рассеивание паров (зоны концентрации в своде).
• Вентиляция (естественная или механическая, включая эффективность для типа растворителя и формы помещения).

Индивидуальное изучение этих факторов покажет, как мы можем контролировать их для более безопасного использования растворителей.

Если уровень паров растворителя выше безопасных рабочих максимумов, может потребоваться вентиляция или защитные дыхательные баллончики.

Несколько способов контроля воздействия растворителя:

• Выберите менее токсичный растворитель (более высокое ПДК).
• При необходимости используйте механическую вентиляцию, чтобы снизить уровень паров до безопасного рабочего уровня.
• Используйте минимальное количество растворителя, необходимое для работы; т. е. ограничить выпущенное количество.
• Выберите максимально низкую скорость испарения для своевременного выполнения задачи.
• Разработайте методы минимизации воздействия растворителей, включая удаление использованной тряпки с корпуса.

ECOLINK предлагает несколько растворителей, которые отвечают целям, указанным выше. Самыми популярными продуктами для очистки перед сваркой являются ELECTRON и POSITRON . ЭЛЕКТРОН расфасован в салфетки, специально предназначенные для этой цели:

Ecolink решают указанные выше задачи. Каждая упаковка содержит точно заправленное минимальное количество растворителя с относительно высокими ПДК.Экологически предпочтительные растворители и очистители Ecolink доступны с различной скоростью испарения для конкретных нужд. У Ecolink есть опыт, чтобы адаптироваться к вашим конкретным ситуациям. Просто спросите, если интересно.

Грязные шнуры питания? Вот как их можно очистить.

Помните старые добрые времена, когда ваш шнур питания выглядел настолько чистым и стильным, насколько это возможно, и носить его с собой не было стыдно? Постепенно он запутался в вашей сумке, захвачен липкими руками малыша (или вас самих!) И со временем собирает пыль.А может, это просто брызги краски или органическое скопление грязи. Но это действительно требует чистки. А поскольку вы не можете просто бросить его вместе с бельем и дополнительным моющим средством, мы нашли несколько быстрых и простых решений для вашей ситуации с грязным шнуром.

Шаг 1

Смешайте средство для мытья посуды или моющее средство с теплой водой и сделайте пенный раствор.

Шаг 2

Смочите раствор губкой и проведите им вверх и вниз по шнуру, пока не будет удалена вся пыль и мусор.

Step 3
Хорошо протрите шнур, так как вы не хотите, чтобы на нем оставалась влага, которая в дальнейшем создала бы проблемы с электричеством. В этом растворе есть основные ингредиенты, но это не самый безопасный вариант для чистки электрических шнуров, если не делать это аккуратно.

Шаг 1

Сделайте пасту из пищевой соды и воды, аккуратно нанесите ее на проволоку и дайте пасте высохнуть.

Шаг 2

Смочите ткань или губку теплой водой и протрите ею шнур.Вы также можете использовать зубную щетку или скраб для более сложных участков.

Шаг 3

Тщательно протрите шнур сухой тканью. Перед использованием важно дать шнуру полностью высохнуть, так как мы не хотим, чтобы из-за него образовывались остатки влаги или поражение электрическим током.

Шаг 1

Посыпьте проволоку пылью и нанесите на нее большое количество WD-40. Оставьте на несколько минут.

Шаг 2

Используйте ткань, стальную мочалку или зубную щетку, чтобы медленно потереть / очистить провод.

Шаг 3

Если вы считаете, что это необходимо, просто повторите быстрый процесс. Это так просто.

Хорошая черта WD-40 заключается в том, что он эффективен и очень прост в использовании. Попадает прямо под грязь и довольно быстро очищает шнур. И одним из самых больших преимуществ является то, что его полностью безопасно использовать в электрических системах и рядом с ними, поскольку он вытесняет влагу — поэтому даже чистка розетки / вилки шнура с помощью WD-40 для борьбы с коррозией безопасна.

Заключение

Если во время чистки вы заметили, что шнур изнашивается, отслаивается или трескается, рекомендуется полностью заменить его.Но не откладывайте процесс очистки. Конечно, грязь снаружи не значит, что он не годится. Но никто не хочет использовать грязный липкий шнур питания или быть замеченным с ним. Так что выберите решение, которое, по вашему мнению, является самым простым и наиболее подходящим для ваших требований, и приступайте к уборке!

Как чистить корродированные электрические провода

Если электрические провода оставить слишком долго в элементах, металл в проводах может подвергнуться коррозии. Электрические провода обычно изготавливаются из меди и поэтому подвержены окислению.При подключении к батарее последующая коррозия может принять форму утечки кислоты. Электрические провода будут покрыты белым или зеленоватым порошковым покрытием, и они потеряют свои проводящие свойства. Это может быть очень плохо, если что-то, что вырабатывает много электричества, теперь некуда уйти. Прочтите, чтобы узнать, как очистить ржавые электрические провода.

Шаг 1. Будьте в безопасности

Работая с электрическими проводами, вы должны быть в безопасности. Выключите автоматический выключатель на главной панели для линии электропередачи, питающей электричество в зоне, где вы собираетесь работать.Используйте токовый тестер, чтобы убедиться, что питание отсутствует. Во время работы надевайте резиновые перчатки и защитные очки, так как коррозионные остатки могут слегка обжечь кожу или глаза.

Шаг 2 — Доступ к электрическим проводам

Используйте отвертку, чтобы снять лицевую панель с электрической розетки, с которой вы работаете, или снимите крышку с электрической коробки. Если вы работаете с электрической коробкой, вам нужно будет снять пластиковое покрытие, чтобы получить доступ к электрическим проводам.Найдите винты и удалите их все, затем снимите покрытие. Вы сможете определить, разъедены ли электрические провода по их обесцвечиванию. Отсоедините провода от контактных точек и работайте по одному, чтобы вы не подключили провода неправильно, когда закончите.

Шаг 3 — Очистка электрических проводов

Используйте проволочную щетку по электрическим проводам. Используйте столько силы, сколько вам нужно, потому что вы не повредите электрические провода. Назначение проволочной щетки — удалить с электрического провода любой коррозионный материал.Вы также должны использовать металлическую щетку в месте контакта, потому что коррозионный материал может распространяться намного быстрее. Смешайте несколько столовых ложек пищевой соды в стакане теплой воды и перемешивайте, пока пищевая сода не растворится. Окуните зубную щетку в смесь, а затем потрите электрический провод и соединенный с ним провод. Смесь начнет шипеть на корродированном металле, поэтому не беспокойтесь. Как только шипение прекратится, провод и разъем практически не подвержены коррозии. Вы можете повторить чистку, если хотите, пока провод и разъем не перестанут шипеть.Если вы удовлетворены результатами, провода можно снова подсоединить к их клеммам и использовать новые разъемы для повторного соединения проводов. После этого электрическую коробку можно снова закрыть.

Как удалить коррозию с медной проводки

Медь — это мягкий металл, который способствует прохождению электрического тока с минимальным сопротивлением, особенно при использовании чистых соединений, соответствующих размеров и длины. Тот факт, что медь практически не содержит железа, делает ее устойчивой к ржавчине — черта, которую она разделяет с медью и бронзой.

Однако проводимость меди может быть значительно снижена, если на ней образуется слой окисления. Возникающее при этом сопротивление может прервать прохождение тока и, возможно, вызвать нагрев соединений. Этот эффект часто наблюдается на клеммах автомобильных аккумуляторов, которые могут подвергаться обширным скоплениям белого пепельного вещества, если за ними не ухаживать.

Медь, бронза и латунь, как правило, имеют блестящую поверхность при покупке, но они могут потерять свой блеск уже через несколько месяцев регулярного использования.Дорогая латунная фурнитура может приобрести тускло-темный цвет, если ее не чистить регулярно с помощью специального очистителя, такого как Brasso. Эти изменения также заметны в общественных памятниках и мемориальных досках, которые через короткое время на улице приобретают тускло-темно-зеленый цвет.

Шаг 1. Понятие проблемы

Этот тип коррозии вызывается химической реакцией, которая происходит естественным образом, когда материал подвергается воздействию кислорода, поэтому это называется окислением. Окисление отличается от ржавчины, которая вызывает физическую деградацию.Фактически, зеленая патина может защитить металл от дальнейшей коррозии. Однако тот же эффект, который вызывает эта изоляция, вызывает сопротивление току, поэтому ее необходимо очистить.

Окисление не всегда ограничивается тем, что вы видите — оно может проникнуть внутрь изоляции проводов, и если вы не удалите его полностью, оно просто снова разрастется по остальной части провода. Поэтому, прежде чем вы начнете чистить медный провод, лучше всего снять изоляцию достаточно глубоко, чтобы убедиться, что вы удалили всю коррозию за один проход.

При этом вы можете натолкнуться на многожильные медные провода серебристого цвета. Этот тип проволоки намеренно покрыт или «лужен» во время производственного процесса, чтобы защитить ее от любой коррозии и создать наилучшие возможные соединения.

Лужить провода на самом деле может каждый, используя паяльник, флюс и припой. Процесс состоит из скручивания вместе всех жил, составляющих провод, покрытия оголенной проволоки флюсом, который предназначен для тонкого потока через прилипшие к ним жилы, а затем нагревание оголенной флюсовой проволоки с помощью паяльника до тех пор, пока она не станет тонкой. достаточно горячий, чтобы расплавить припой и поглотить его.В процессе также все пряди будут соединены как одна.

Шаг 2 — Подготовка оксидного очистителя

Лучшим химическим средством для очистки медной проводки будет уксусная кислота, и лучшая новость заключается в том, что она легко доступна в каждом доме, более известная как уксус. Для этого подойдет любой тип уксуса, будь то белый, бальзамический или рисовый уксус в сочетании с солью, другим распространенным ингредиентом. Когда вы окунаете оголенный провод в такой раствор, кислота из уксуса удаляет патину с меди, а соль обеспечивает абразивный износ, необходимый для удаления грязи.

Наряду с этими продуктами вам понадобятся как минимум два контейнера из пластика, стекла или бумаги, например бумажные стаканчики, причем один контейнер следует отложить для следующего химического раствора.

Начните с добавления одной столовой ложки соли в первую емкость и залейте оставшуюся часть уксуса, перемешивая раствор. Затем, помешивая, вы должны добавить в емкость столько соли, сколько растворяется.

Шаг 3 — Подготовка нейтрализатора

Другой необходимый раствор — это бикарбонат натрия, еще один очень распространенный продукт в домашних условиях, известный как пищевая сода, смешанный с водой.Это второе решение, помимо дальнейшей очистки проводов, будет использоваться для нейтрализации коррозионных свойств раствора уксуса и для дальнейшей очистки проводов. Если не нейтрализовать действие раствора уксуса, проволока вскоре снова окислится.

Положите одну столовую ложку бикарбоната натрия во второй контейнер, затем долейте воду, перемешивая. Затем вы можете добавить в смесь еще пищевой соды, помешивая, поскольку смесь станет более мутной и щелочной, поскольку это необходимо для отмены кислой реакции уксусного раствора.

Шаг 4 — Очистка проволоки

Окуните конец проволоки или проволоки в раствор уксуса, убедившись, что оголенная медь полностью погружена в раствор, помешивая раствор проволокой, чтобы ускорить процесс. Очистится только часть проводов под раствором.

Проволока станет очень блестящей через пару минут нахождения в растворе, так как окислы удаляются кислотным раствором и обнажает неизолированную медь. Возможно, вам придется помешивать проволоку в растворе еще дольше, пока она не станет однородно блестящей.

Шаг 5 — Нейтрализация кислоты

После того, как проволока станет равномерно блестящей внутри контейнера, вы можете вытащить ее из этого контейнера и полностью погрузить медь в нейтрализующий раствор. Перемешайте этот раствор в течение 10-15 секунд, чтобы нейтрализующее действие пищевой соды подействовало на коррозионные свойства кислоты, и готово! Ваш провод снова стал блестящим и готов к работе.

Для резки и снятия изоляции с проводов и кабелей

Чтобы упростить установку, техническое обслуживание и ремонт, в самолетах провода и кабели прерываются в определенных местах соединениями, такими как разъемы, клеммные колодки или шины.Перед подключением к этим соединениям провода и кабели необходимо обрезать до нужной длины.

Все провода и кабели следует обрезать до длины, указанной на чертежах и схемах подключения. Разрез должен быть чистым и квадратным, а провод или кабель не должны деформироваться. При необходимости проволоку большого диаметра после резки следует изменить форму. Хорошие пропилы можно делать только в том случае, если лезвия режущих инструментов острые и не имеют зазубрин. Затупившееся лезвие деформирует и выдавливает концы проволоки.

Зачистка проводов и кабелей

Рисунок 1.Устройства для зачистки медной проволоки.

При зачистке любого типа проводов рекомендуются следующие общие меры предосторожности:

1. При использовании любого типа устройства для зачистки проводов держите провод перпендикулярно режущим лезвиям.
2. Тщательно настройте инструменты для автоматической зачистки; следуйте инструкциям производителя, чтобы не порезать, не порезать или иным образом повредить пряди. Это особенно важно для алюминиевых проводов и медных проводов меньше No.10. Осмотрите зачищенные провода на предмет повреждений. Отрежьте и перережьте, если длина достаточна, или отклоните и замените любые провода с более чем допустимым количеством зазубренных или оборванных жил, указанным в инструкциях производителя.
3. Убедитесь, что изоляция имеет чистый разрез, без потертостей или рваных краев. При необходимости подрезать.
4. Убедитесь, что вся изоляция удалена с зачищенной области. Некоторые типы проводов поставляются с прозрачным слоем изоляции между проводником и первичной изоляцией.Если он присутствует, удалите его.
5. При использовании ручных инструментов для зачистки проводов для снятия изоляции длиннее 3/4 дюйма это легче выполнить за две или более операций.
6. Скрутите медные нити вручную или, если необходимо, с помощью плоскогубцев, чтобы восстановить естественную укладку и плотность прядей.

Пара ручных инструментов для зачистки проводов показана на Рисунке 2.

Этот инструмент обычно используется для зачистки большинства типов проводов.Следующие общие процедуры описывают шаги по зачистке провода ручным инструментом для зачистки. [Рисунок 3]

1. Вставьте проволоку точно в центр режущей кромки, соответствующей размеру проволоки, которую необходимо зачищать. На каждом слоте указан размер провода.
2. Сложите ручки вместе до упора.
3. Отпускные ручки, позволяющие держателю проволоки вернуться в открытое положение.
4. Удалить зачищенный провод.

Клеммы и соединения без пайки

Клеммы для медных проводов

Медные провода заканчиваются изолированными прямыми медными наконечниками без пайки.Изоляция является частью клеммного наконечника и выходит за пределы его цилиндра, так что она покрывает часть изоляции провода, что делает ненужным использование изоляционной втулки. [Рисунок 4]

Кроме того, предварительно изолированные наконечники клемм содержат изоляционную ручку (металлическую усиливающую втулку) под изоляцией для дополнительной прочности захвата изоляции провода.Предварительно изолированные клеммы подходят для проводов более одного размера; изоляция обычно имеет цветовую маркировку для обозначения размеров проводов, которые могут быть заделаны каждым из размеров наконечников клемм.

Обжимные инструменты

Для обжима наконечников клемм доступны ручные, переносные и стационарные электроинструменты. Эти инструменты прижимают цилиндр клеммного наконечника к проводнику и одновременно прижимают изоляционный зажим к изоляции провода.

Все ручные обжимные инструменты имеют самоблокирующуюся трещотку, которая предотвращает открытие инструмента до тех пор, пока обжим не будет завершен.Некоторые ручные обжимные инструменты оснащены вкладышами разного размера, подходящими для клеммных наконечников разного размера. Другие используются только с наконечниками одного размера. Все типы ручных обжимных инструментов проверяются манометрами на предмет правильной регулировки обжимных губок.

1. Зачистите изоляцию провода до нужной длины.
2. Вставьте клеммную проушину, выступом вперед, в обжимные губки цилиндра ручного инструмента так, чтобы цилиндр клеммы упирался заподлицо в упор инструмента.
3. Вставьте зачищенный провод в цилиндр наконечника клеммы, пока изоляция провода не будет на одном уровне с концом цилиндра.
4. Сожмите рукоятки инструмента до тех пор, пока трещотка не освободится.
5. Снимите собранную сборку и проверьте ее на предмет обжатия.

Некоторые типы неизолированных наконечников клемм изолированы после сборки на провод с помощью кусков прозрачных гибких трубок, называемых гильзами.Рукав обеспечивает электрическую и механическую защиту в месте соединения. Если размер используемых втулок таков, что они плотно прилегают к клеммной проушине, втулки не нужно связывать; в противном случае его следует завязать шнурком [Рис. 6]

Клеммы для алюминиевых проводов

Сращивание медных проводов с использованием предварительно изолированных проводов Предварительно изолированные постоянные медные сращивания соединяют небольшие провода сечением от 22 до 10.Каждый размер сращивания можно использовать для более чем одного размера провода. Сращивания обычно имеют цветовую кодировку так же, как предварительно изолированные небольшие медные клеммные колодки. Некоторые стыки изолированы белым пластиком. Соединения также используются для уменьшения диаметра проволоки [Рис. 8]

Для этого типа стыков используются обжимные инструменты.Процедуры обжима такие же, как и для наконечников клемм, за исключением того, что операцию обжима необходимо выполнять дважды, по одному на каждый конец стыка.

Преимущества чистки подвесного пространства

Подходящие помещения — чрезвычайно важная, но часто упускаемая из виду, часть вашего дома. (Вне поля зрения, из головы, не так ли?) Преимущества содержания в чистоте и ухоженном месте на чердаке и на чердаке выходят за рамки того, что многие люди осознают; они являются неотъемлемой частью безопасности, комфорта и удобства жизни вашей семьи!

Правильно ухоженная зона для ползания будет способствовать хорошему потоку и циркуляции воздуха, обеспечит легкий доступ к электропроводке, водопроводу и воздуховодам, защитит нижнюю часть вашего дома от чрезмерного уровня влажности, снизит затраты на электроэнергию и предотвратит появление грызунов и других вредителей. инвазии.

Надлежащая циркуляция воздуха

Хороший воздушный поток во вспомогательном пространстве для ползания достигается просто за счет того, что у вас есть достаточное количество вентиляционных отверстий и убедитесь, что они не забиты листьями и мусором снаружи или другим беспорядком изнутри.

Мы видим, что многие домовладельцы закрывают вентиляционные отверстия зимой, чтобы трубы не замерзли и не теряли тепло. Однако мы рекомендуем оставить вентиляционные отверстия открытыми, должным образом изолировать пространство для лазания и убедиться, что ваши водопроводные трубы хорошо обернуты.

Easy Work Access

В чистом, безопасном, сухом и свободном от беспорядка пространстве намного проще и безопаснее работать, чем в помещении, заполненном мусором, водой, падающей изоляцией, несвязанной проводкой, отсоединенными воздуховодами, неплотно установленной пароизоляцией и фекалиями грызунов.

Некоторые из этих проблем беспокоят, но другие чрезвычайно опасны для людей, работающих в подполье, и потенциально для тех, кто находится внутри дома. Устранение всех этих потенциальных проблем позволит легко и безопасно прокладывать электрические провода, устранять проблемы с водопроводом и оборачивать воздуховоды.

Защита от влаги

Влага может стать худшим кошмаром для дома. При отсутствии контроля высокий уровень влажности в подвесном помещении и на чердаке приведет к развитию плесени и грибка, гниению балок и балок, ржавой / корродированной электропроводке, повреждению изоляции, заражению вредителями и даже смещению фундамента.

Регулирование температуры и влажности, а также установка пароизоляции в подвальных помещениях — отличные способы создать среду, свободную от влаги, гарантируя, что ваш дом и семья будут защищены от воздействия мокрого подвального помещения.

Другие шаги могут включать в себя размещение брызговиков под всеми водосточными трубами, чтобы отводить дождевую воду от вашего дома, установку французской дренажной системы (если ваш дом находится в низком месте), установку водоотливного насоса, установку эффективного осушителя воздуха в помещении. пространство для обхода или убедитесь, что дренажная труба переменного тока не забита и не стекает слишком близко к дому.

Снижение счетов за электроэнергию

Снижение затрат на электроэнергию выгодно для всех, а правильно изолированные подзарядки и чердак также могут сэкономить много денег на счетах за электроэнергию!

Люди часто не знают о состоянии своей изоляции — иногда они даже не знают, есть ли у них изоляция! Тщательный осмотр чердака и зоны подползания легко выявит любые недостатки, что позволит вам сразу устранить их и начать экономить деньги.

Предотвращение нашествия вредителей

Грызуны и другие насекомые-вредители в вашем пространстве могут быть опасны для здоровья вашей семьи и нанести ущерб строению. Грызуны являются переносчиками многочисленных вредных заболеваний, загрязняют и разрушают изоляцию и являются причиной номер один электрических пожаров в домах.

Другие вредители, такие как термиты, муравьи-плотники, влажные муравьи и жуки-разрушители древесины, могут нарушить структурную целостность дома и остаться незамеченными, пока не станет слишком поздно.

Благополучие вашего самого дорогого вложения (дома) может зависеть от того, что происходит в вашем пространстве. Мы надеемся, что помогли вам определить, что вам нужно сделать, чтобы обеспечить надлежащий уход за семьей и домом — узнайте больше о процессе очистки пространства сканирования Sentinel или свяжитесь с нами для проверки!

Последние достижения в области материалов | Высокоэффективные полимеры для изоляции авиационных проводов: текущее использование и перспективы на будущее

Джеральд Лопес ^*

SAFRAN Tech — Отдел материалов и процессов, Rue des jeunes bois, Châteaufort CS 80112, 78772 Magny les Hameaux, France

* Для корреспонденции: Жеральд Лопес

Академический редактор: Хоссейн Хоссейнхани

Поступила: 25.11.2020 | Одобрена в печать: 2 февраля 2021 г. | Опубликован: 25 февраля 2021 г.

Последние достижения в материалах 2021 , том 3, выпуск 1, DOI: 10.21926 об / мин. 2101005

Рекомендуемая ссылка: Лопес Г. Высокоэффективные полимеры для изоляции авиационных проводов: текущее использование и перспективы на будущее. Последние достижения в области материаловедения 2021 ; 3 (1): 15; DOI: 10.21926 / об. / мин.2101005.

© 2021 Авторы. Это статья в открытом доступе, распространяемая на условиях лицензии Creative Commons by Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе или любом формате при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Полимеры, такие как полиимиды и фторполимеры, широко используются для изоляции авиационных проводов. Они подвергаются воздействию различных изменяющихся факторов, таких как температура, давление, влажность, вибрация, истирание и т. Д. Электрификация на горизонте может потенциально увеличить спрос на эти системы. В самом деле, это надвигающееся развитие технологий раздвигает границы широко используемых проводов. Уменьшение размеров систем и повышение производительности — насущная потребность.Для эффективной работы самолета требуется новое поколение изоляционных материалов, способных выдерживать более высокие температуры и напряжение при непрерывном использовании. Этот обзор направлен на то, чтобы предоставить сообществу полимеров ключи к решению такой важной промышленной проблемы.

Фторполимеры; полиимиды; утеплители; куртки; провода

Потребность в сокращении выбросов газов, оптимизации характеристик самолетов и снижении затрат на техническое обслуживание подтолкнула авиационную промышленность к концепции более электрических самолетов (MEA) [ 1 ].

Электроэнергетические системы все чаще вытесняют пневматические, гидравлические и механические силовые системы. Поддержание веса самолета в пределах его первоначальных характеристик часто является проблемой, и сэкономленный на проводке грамм — это грамм, который можно использовать для увеличения полезной нагрузки и снижения расхода топлива. Более высокие токи избегаются из-за падения напряжения и веса. Следовательно, есть план по использованию более высоких рабочих напряжений для разработки проводов следующего поколения.

В 1936 году электрические системы эксплуатировались 14 человек.25 вольт постоянного тока (VDC). В 1946 году рабочее напряжение было увеличено до 28 В постоянного тока. Наконец, системы переменного тока 115/200 В и 400 Гц стали традиционно используемыми системами. В настоящее время разрабатываются самолеты с более электрической архитектурой [ 2 ]. Например, Boeing 787 работает от гибридной системы напряжения, состоящей из 235 В переменного тока, 115 В переменного тока, 28 В постоянного тока и ± 270 В постоянного тока, производя вдвое больше электроэнергии, чем те, которые использовались для работы предыдущих моделей [ 3 ].Потребляемая мощность B787 составляет почти 1 МВт, что вдвое больше, чем у B777 [ 3 ]. Таким образом, полимерные изоляционные материалы испытывают повышенное электрическое напряжение и эксплуатируются в суровых условиях. Это приводит к ряду технических проблем.

Использование повышенных напряжений приводит к более высокому риску возникновения электрических разрядов, таких как газовый пробой, электрическая дуга и частичные разряды [ 4 ]. В настоящее время целевые напряжения остаются ниже 1000 В постоянного тока.Однако этот уровень напряжения может быть потенциально увеличен в будущем (согласно Международной электротехнической комиссии (IEC 60038), класс напряжения считается средним напряжением (MV), когда он находится в диапазоне 1-45 кВ). Следовательно, высокий уровень напряжения может привести к преждевременному износу полимерных изоляционных материалов.

Для уменьшения габаритов, уменьшения веса и повышения эффективности требуется электроника с более высокими температурами. Это надвигающееся развитие технологии порождает повышенную концентрацию энергии и раздвигает границы допустимой силы тока обычно используемых проводов.Температура является решающим фактором, влияющим на полимерные диэлектрики [ 5 ]. Например, объемное сопротивление, которое отражает электроизоляционную способность материала, уменьшается с повышением температуры. На электрическую прочность существенно влияет температура: при повышении температуры электрическая прочность значительно снижается. Механические свойства, такие как прочность на разрыв, изгиб и модули Юнга, также зависят от повышения температуры.

История полиимида (обычное торговое название Kapton®, разработанное DuPont в Уилмингтоне, штат Делавэр, рис. 1) в качестве изоляционного материала для проводов уникальна. Изобретенный в 1955 году, он быстро стал отличным изоляционным материалом, демонстрирующим исключительное сочетание термической стабильности, механической прочности и химической стойкости.Следовательно, производители изготовили ленту, которая была обернута вокруг проводника для создания изолированного провода. Kapton® быстро вошел в сферу коммерческой и военной авиации (и даже космических челноков) в 1970-х годах. Однако популярность проводки Kapton® закончилась в начале 1980-х годов, когда американские военные заметили, что возгорания и аварии самолетов могут быть связаны с короткими замыканиями.

Рисунок 1 Химическая структура Kapton®.

Полиимид действительно участвовал в нескольких инцидентах с самолетами и на какое-то время стал угрозой для аэрокосмической промышленности.Полиимиды быстро разлагаются при воздействии сочетания тепла, влажности и механической нагрузки (рис. 2) [ 6 ].

Рисунок 2 Поврежденные провода Kapton®.

Некоторые полиимидные проволоки быстро разрушаются, что приводит к возникновению электрической дуги, что приводит к обугливанию полимера. По словам Армина Брунинга из компании Lectromechanical Design Company, Kapton® взрывается во время отслеживания дуги и «перекрытия», потому что « дуга вызовет температуру 5000 ° C, и в этом состоянии углерод испаряется, а свободный водород выделяется. ”[ 7 ].

В начале 90-х угроза Kapton® была хорошо известна, и стали опасаться проволоки на основе полиимида. В 1992 году ВМС США запретили использование полиимидных проводов в самолетах. Производители оригинального оборудования (OEM) начали искать альтернативы проводам с полиимидной изоляцией. Они не хотели идти на компромисс с выдающимися механическими характеристиками Kapton®. Чтобы уменьшить воздействие воды и авиационных жидкостей на полиимидную изоляцию, полиимиды были соединены с верхним слоем PTFE Teflon® для создания проводов, чтобы уменьшить угрозы, связанные с отслеживанием дуги.

В конце 90-х годов Airbus начал использовать Kapton® с покрытием Teflon®, известное как «KT» (сокращение от Kapton®-Teflon®). Однако, по мнению некоторых специалистов, этот тип проволоки представляет собой « просто Kapton® с косметическим покрытием из тефлона, которое используется только для целей маркировки и мало что делает для снижения склонности Kapton® к образованию взрывоопасной дуги на дорожке » [ 7 ]. Провод, известный как «ТКТ», был проложен в самолетах Боинг 757 и 737, которые были построены после 1992 года (рис. 3). По состоянию на середину 2006 года Airbus использует свою версию TKT.Это одни из немногих строительных типов проводов, которые могут хорошо работать в условиях высоких температур (до 260 ° C).

Рисунок 3 Провод ТКТ. Слева направо: медный сердечник, Teflon®, Kapton®, Teflon®, оболочка Teflon®.

После случайного открытия политетрафторэтилена (PTFE, DuPont — теперь Chemours — торговое название Teflon®) в 1938 году фторированные полимеры привлекли огромное внимание как высокоэффективные материалы.Фторированные полимеры представляют собой особый класс материалов, которые демонстрируют превосходные свойства [ 8 ], такие как низкий коэффициент трения и низкое поверхностное натяжение, обусловленное низкими межмолекулярными силами. Действительно, ПТФЭ не имеет постоянного дипольного момента из-за симметричного распределения зарядов (несмотря на полярную природу связи углерод-фтор, возникающую из-за высокой электроотрицательности фтора (шкала Полинга 3,98) по сравнению с углеродом (2,55)). Фторированные полимеры демонстрируют отличную химическую стойкость, устойчивость к высоким температурам и атмосферным воздействиям.Эти свойства можно объяснить стабильностью множественных связей углерод-фтор. Такие свойства, как низкая диэлектрическая проницаемость, стабильность при высоких температурах, низкое влагопоглощение и низкое газовыделение, делают фторированные полимеры хорошими кандидатами для использования в качестве изоляционных материалов.

2.2.1 Политетрафторэтилен, ПТФЭ

ПТФЭ — это универсальный пластиковый фторполимер, подходящий для широкого спектра применений [ 9 ]. ПТФЭ не растворяется в большинстве растворителей и практически химически инертен.Он термически стабилен с температурой непрерывного использования около 260 ° C. Неплавленый ПТФЭ имеет температуру плавления (T _m ) 342 ° C и степень кристалличности, колеблющуюся от 89% до 98%. После спекания T _m изменяется примерно до 327 ° C, а степень кристалличности колеблется от 38% до 53%, в зависимости от марки исследуемого ПТФЭ. ПТФЭ обладают высокой прочностью на изгиб, электрическим сопротивлением и диэлектрической прочностью, водоотталкивающими свойствами и низким коэффициентом трения.ПТФЭ обычно имеет высокую молекулярную массу, что помогает достичь удовлетворительных механических свойств. Из-за высокой вязкости расплава процесс изготовления деталей из ПТФЭ отличается от того, который используется для типичных полимеров, перерабатываемых в расплаве (, т.е. , литье под давлением и экструзионное формование). ПТФЭ не выдерживает излучения высокой энергии и демонстрирует плохую износостойкость и стойкость к истиранию [ 10 ]. Чтобы решить эту проблему, в ПТФЭ добавляют различные наполнители.

ПТФЭ с наполнителями .ПТФЭ имеет низкий коэффициент трения (µ <0,2 даже в условиях сухого скольжения). При скоростях скольжения выше 8x10 ^–3 м / с при комнатной температуре он демонстрирует высокую скорость износа (10 ^–3 мм ³ / Нм) [ 11 , 12 ] и образует большое количество пластин. как мусор [ 13 ]. Добавление наполнителей микро- или наноразмеров может потенциально привести к снижению скорости износа композитов [ 14 , 15 ]. Добавление наполнителя может изменить такие характеристики, как сопротивление истиранию, сопротивление ползучести, теплопроводность и коэффициент линейного расширения [ 16 ].Добавление некоторых наполнителей делает ПТФЭ черным или темно-коричневым (Рисунок 4) [ 17 ].

Рисунок 4 Композиты с наполнителем из ПТФЭ после спекания. Воспроизведено с разрешения из литературного отчета [ 17 ]. Авторские права 2015, IJSRP INC.

Природа стекловолокна не оказывает значительного влияния на химические и электрические свойства. Однако композиты стекловолокно-ПТФЭ демонстрируют примерно вдвое большее сопротивление ползучести при сжатии и примерно в 1000 раз лучшее сопротивление истиранию, чем чистый ПТФЭ [ 18 ].Аморфный углерод широко используется в качестве наполнителя ПТФЭ [ 19 ]. Композиты ПТФЭ-углерод обладают улучшенным сопротивлением ползучести, твердостью и теплопроводностью. Кроме того, композиты ПТФЭ-графит демонстрируют выдающиеся свойства износостойкости. Композиты из ПТФЭ, содержащие углерод, обладают электропроводностью и поэтому обладают антистатическими свойствами. Слюды — это легкие и гибкие силикаты с мягкими листами. Во время обработки композитов ПТФЭ-слюда частицы выравниваются перпендикулярно направлению прессования, что приводит к уменьшению усадки и теплового расширения.Однако свойства при растяжении остаются плохими. Композиты Quadrant EPP Fluorosint® ПТФЭ-слюда демонстрируют улучшенную несущую способность и более низкий коэффициент теплового расширения по сравнению с ПТФЭ [ 20 ]. Высокая загрузка бронзового наполнителя в ПТФЭ приводит к образованию композитов с повышенной теплопроводностью и сопротивлением ползучести [ 21 ]. Бронза склонна к окислению; таким образом, что приводит к некоторому обесцвечиванию. Однако это не влияет на конечные свойства материалов.Однако ПТФЭ с бронзовым наполнителем не подходят для использования в электрических приборах (они чувствительны к химическим веществам). Композиты ПТФЭ-фторид кальция особенно подходят для применения в условиях плавиковой кислоты и сильных щелочей [ 22 ]. Композиты из ПТФЭ, наполненные дисульфидом молибдена, обладают повышенной твердостью, жесткостью и меньшим трением. Электрические свойства ПТФЭ существенно не изменяются [ 23 ]. MoS ₂ обычно используется в небольших количествах вместе с другими наполнителями.Оксид алюминия является отличным электрическим изолятором, который улучшает механические свойства композитов из ПТФЭ и делает их пригодными для применения с высоким напряжением. Тем не менее, твердость Al ₂ O ₃ ухудшает обработку спеченных деталей [ 24 ]. ПТФЭ с добавлением смолы на основе ароматических полиэфиров проявляет улучшенные механические свойства, такие как сжатие и изгиб [ 25 ]. Композиты полиимиды-ПТФЭ имеют очень низкий коэффициент трения [ 26 ].Это делает их подходящими кандидатами для работы всухую. Тем не менее, стоимость работы с этим композитом выше, чем со всеми другими композитами из ПТФЭ.

2.2.2 Этилен-тетрафторэтилен, ETFE

ETFE (этилентетрафторэтилен), обычно называемый Tefzel®, представляет собой сополимер этилена (E) и тетрафторэтилена (TFE). ETFE часто используется в изоляции проводов для летного оборудования. По сравнению с ПТФЭ он демонстрирует повышенную ударную вязкость, сопротивление истиранию и прорезанию.ETFE устойчив к радиации и обладает более высокой механической прочностью, чем другие фторполимеры. Tefzel® не имеет проблем ползучести, замеченных в неправильно спеченном ПТФЭ. ЭТФЭ обрабатывается по тем же методикам, что и другие термопласты (, например, , термосварка, термоформование, ламинирование и высечка). Согласно критерию 20 000 часов, большинство марок рассчитаны на непрерывное использование при 150 ° C. Коррозия наблюдалась в проволоке в мешках или в ограниченном пространстве [ 27 ].Карбонилдифторид, который выделяется в процессе производства, вступает в реакцию с влагой и приводит к образованию фтороводорода.

ETFE обладает тем преимуществом, что он сшивается под действием излучения высокой энергии. Сшитый ETFE, также называемый XL-ETFE, может непрерывно использоваться при 200 ° C и демонстрирует улучшенную прочность на разрыв и сопротивление старению. Компания Marmon Aerospace & Defense поставляет высокотемпературные провода с двойным слоем изоляции XL-ETFE [ 28 ].Эти провода устойчивы к воздействию топлива и смазочных масел. Они механически прочные и негорючие. Они выдерживают температурные испытания в диапазоне температур от холодного изгиба при –65 ° C до старения при 300 ° C в течение 7 часов.

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) сообщило, что XL-ETFE не соответствует критериям воспламеняемости в 30% -ном кислороде. Действительно, при горении XL-ETFE может выделять значительное количество густого токсичного дыма (96% + плотность). Корпорация Грумман запретила его в 1982 году, и НАСА последовало его примеру в 1983 году [ 7 ].

2.2.3 Перфторалкоксиполимер, PFA

PFA представляет собой сополимер TFE и перфторалкилвинилового эфира, такого как перфторированный пропилвиниловый эфир (PPVE). Самая большая разница между PTFE и PFA заключается в том, что PFA можно обрабатывать в расплаве. PFA не выдерживает водопоглощения и атмосферных воздействий, как PTFE. Однако он превосходит ПТФЭ с точки зрения стойкости к солевому туману. PFA и PTFE имеют одинаковую диэлектрическую проницаемость и коэффициент рассеяния. PFA имеет значительно более высокую (в 3-4 раза) диэлектрическую прочность.Что касается рабочих температур, оба материала демонстрируют идентичные свойства, но они различаются по характеристикам текучести на холоде (ПФА лучше, чем ПТФЭ) и прочности на изгиб (ПТФЭ лучше, чем ПФА) [ 29 ].

2.2.4 Фторированный этиленпропилен, FEP

Фторированный этиленпропилен (FEP), также называемый Teflon® FEP, представляет собой сополимер гексафторпропилена (HFP) и TFE. Значения устойчивости FEP и PTFE к едким агентам сопоставимы. Однако FEP имеет значительно более низкую температуру плавления по сравнению с PTFE и PFA.FEP имеет такую ​​же диэлектрическую проницаемость, как PTFE и PFA. С точки зрения механической прочности FEP не может конкурировать с PTFE в отношении повторяющегося складывания. Однако FEP работает лучше, чем PTFE, когда речь идет о покрытиях, связанных с воздействием моющих средств [ 30 ].

2.2.5 Сравнение свойств

Таблица 1 суммирует ключевые свойства обычно используемых фторопластов, которые могут быть использованы для разработки авиационных проводов. Информация, содержащаяся в данном документе, представляет собой типичные значения, полученные из литературы / поставщиков.Данные, полученные из литературных отчетов, использовались только для сравнения.

Таблица 1 Сравнение свойств PTFE, PFA, FEP и ETFE.

Таблица 1 Сравнение свойств PTFE, PFA, FEP и ETFE.

2.2.6. Обернутые и экструдированные куртки на основе фторполимеров

Экструдированная проволока пропускалась через фильеру с пластиковой трубкой, экструдированной горячим способом вокруг проволоки в виде цилиндра. Для обернутой проволоки пластик в форме ленты был обернут вокруг проволоки и заделан швом.Испытания проводила компания Lectromec. Результаты показали, что конструкции проводов с экструдированной изоляцией (AS22759 / 34, XL-ETFE) показали лучшие характеристики, чем конструкции, обернутые лентой (конструкция AS22759 / 87 PTFE-полиимид). Спецификация AS22759 распространяется на однопроводные электрические провода с фторполимерной изоляцией, изготовленные из проводников из Cu или Cu-сплава с покрытием Sn, Ag или Ni. Фторполимерная изоляция этих проводов потенциально может быть изготовлена ​​из PTFE, FEP, PVDF, ETFE или других фторполимерных смол [ 31 ].Конструкции, обернутые лентой, содержат больше пустот; таким образом, способствуя генерации частичных разрядов (рис. 5) [ 32 ].

Рис. 5 Обертка в сравнении с кожухами на основе экструдированного ПТФЭ .

Более уместно сравнить экструдированный и , обернутый лентой ПТФЭ. В этом сопоставлении экструдированный ПТФЭ демонстрирует проблемы кольцевых трещин и осевых трещин, согласно Druflon Company [ 33 ]. Эта компания производит втулки / трубки из ПТФЭ, следуя методу «спекания с оберткой лентой» (TWS) (Рисунок 6).Ленты из неспеченного ПТФЭ одинаковой толщины наматываются на оправку и спекаются. Несколько слоев лент сливаются в однородный. После этого оправку снимают, оставляя втулку. Изоляция не вдавливается в промежутки жил провода. Кроме того, молекулярная структура Druflon-TWS PTFE предотвращает разрывы, что можно объяснить его двухосной ориентацией.

Рис. 6 Метод обмотки лентой (TWS).

Процесс TWS сравним с процессом, впервые предложенным W.L. Gore & Associates [ 34 ]. Уилберт Ли Гор (1912–1986), работавший в период 1953–57 годов в компании DuPont, проводил исследования в подвале своего дома. Сын Гора, Роберт (в то время еще учившийся на втором курсе колледжа), предложил своему отцу взять некоторую неспеченную ленту из ПТФЭ и протянуть ленты в зажимах рулонов календарей, по одной с каждой стороны, и сделать полоску проводов вместо того, чтобы пытаться для контроля подачи порошка в валки.Уилберт Гор был удивлен, что два куска экструдированной ленты из ПТФЭ плотно прилегали друг к другу и что полученный узел не разорвался на части в процессе спекания, который требовал нагрева, намного превышающего температуру плавления кристаллического ПТФЭ. Последующие диэлектрические испытания сборки многослойного ленточного кабеля, проведенные на следующий день, показали, что в результате этого процесса был получен электрически прочный кабель.

В настоящее время при разработке проволоки следующего поколения Gore стремится объединить лучшие свойства существующих решений без: i) использования ароматических углеводородов (к которым многие относятся с недоверием, поскольку они склонны к образованию дуги) и ii) увеличения толщины и масса.Исходя из будущих потребностей, компания Gore уделяет особое внимание следующим ключевым характеристикам: i) напряжение пробоя и долговечность, ii) (динамическое) сопротивление прорезанию и iii) сопротивление дуге (влажное и сухое). Спецификации основаны на AS22759 ( см. Выше ), хотя конечной целью производительности являются «расширенные» спецификации JSWAG (JSWAG – Joint Services Wiring Action Group — совместный сервисный форум, обеспечивающий достижения в области безопасности, надежности, ремонтопригодности и готовности для всех. Министерство обороны авиастроения путем улучшения электрических проводов и систем межсоединений (EWIS) и волоконно-оптических кабельных систем) [ 35 ].

2.2.7 Коммерчески доступный высокотемпературный фторполимер

В 2011 году DuPont выпустила новую смолу, перерабатываемую в расплаве при высоких температурах, получившую название ECCtreme® ECA (рис. 7) [ 36 , 37 ].

Рисунок 7 Chemours на переднем крае инноваций фторполимеров более 75 лет.

Эту смолу можно эксплуатировать при температурах, превышающих давно установленный верхний предел 260 ° C. Верхний предел может быть увеличен на 40 ° C.Эта особенность была достигнута после процесса эпитаксиальной сокристаллизации (ECC). Это явление характеризуется увеличением кристалличности двумя путями: i) ростом сферолита в кристаллической структуре и ii) сцеплением между концом полимерных цепей. Смолу можно легко перерабатывать в формы, трубки или покрытия для проводов. Исходный состав состоит из сухой смеси ПФА и низкомолекулярного ПТФЭ, называемой микропорошком ПТФЭ [ 38 ].Используемый PFA может быть сополимером TFE и перфторпропоксиэтилена (PPVE) с содержанием PPVE 4,2 мас.%. Концевые группы этого PFA — это в первую очередь карбоновые кислоты. Также присутствует небольшая часть карбонилфторидов. Микропорошок ПТФЭ, например фторсодержащая добавка Zonyl®, представляет собой порошок со средним размером частиц 12 мкм. Обычно он состоит из не менее 20 мас.% Zonyl®. Два полимера смешивают в сухом виде, а затем смешивают в расплаве. ПФА и фторсодержащие добавки кристаллизуются независимо (наблюдаются две температуры плавления).Тепловое старение твердотельной смеси вызывает эпитаксиальную сокристаллизацию, что приводит к единой температуре плавления.

По сравнению с полностью или частично фторсодержащими фторполимерами, эта смола демонстрирует следующие характеристики [ 38 ]: высокая комбинация температурной и химической стойкости, превосходная стойкость к истиранию ПТФЭ, отсутствие ухудшения свойств модуля упругости после почти двух лет постоянного воздействия. до температуры 315 ° C, диэлектрической проницаемости, аналогичной диэлектрической проницаемости других перфторполимеров, перерабатываемых в расплаве, и коэффициента рассеяния ниже, чем у стандартного PFA.Из его электрических свойств 97% было сохранено после 14 месяцев теплового воздействия при 310 ° C (на 10 градусов выше его верхней температуры использования). Повышенная стойкость к проникновению газов (как диоксида углерода, так и кислорода), улучшенная стойкость к проникновению концентрированной HCl, стойкость к испарению серной и азотной кислот, оснований, агрессивных пероксидов, антиоксидантов (используемых в высокотемпературных маслах) и метанола (используемых в топливе ) наблюдались. Детали, сформованные из смолы, не подвергались воздействию пара под высоким давлением — общего врага многих фторполимеров.Однако сильные окисляющие кислоты, органические основания и сульфоновые кислоты (при высоких концентрациях и близких к их точкам кипения) могут потенциально повлиять на свойства смолы.

Компания Rubadue Wire выбрала фторопласт DuPont ECCtreme из-за ее высоких характеристик [ 39 ]. Проволочные материалы с покрытием ECA демонстрируют улучшенные характеристики при воздействии температур выше 280 ° C. Их провода варьируются от AWG (American Wire Gauge) 8 до AWG 30, изготовлены из 27% никелированной медной жилы (одножильной или многопроволочной) и рассчитаны на 300 ° C и 600 В.Компания Zeus также разработала процессы экструдирования теплоизоляционных проводов ECCtreme® ECA [ 40 ].

Ограничения для самолетов:

i) Электрооборудование: проводимость, затухание, электромагнитные помехи (EMI)

ii) Механические: вибрация, истирание

iii) Окружающая среда: температура, загрязняющие вещества

iv) В зависимости от области применения: наименьший вес, наименьший диаметр, критерии эффективности

Двумя наиболее важными факторами, которые следует учитывать при разработке приложений для самолетов, являются безопасность и вес.Эксплуатационные расходы зависят от веса самолета. Таким образом, провода должны быть электрически и механически прочными. Они также не должны добавлять самолету значительной массы. Идеальный кабель помогает достичь максимальной производительности при минимальном размере и весе.

Экранирование кабеля также имеет решающее значение при возникновении электромагнитных помех (EMI). Разработка композитных материалов для использования в конструкциях самолетов изменила электрические характеристики современных самолетов с точки зрения электромагнитных помех.Следовательно, необходимо улучшить экранирование на уровне пучка кабелей для защиты электронных систем.

Механическое напряжение включает вибрацию, ускоряющие нагрузки и возможное повреждение во время установки и обслуживания. Истирание проволоки может отрицательно сказаться на ее надежности. Это явление обычно вызвано трением проводов друг о друга или их крепления с течением времени.

Окружающая среда самолета подвергает кабели воздействию загрязняющих веществ, таких как жидкости для защиты от обледенения, гидравлические жидкости, чистящие растворы и вода.Такие загрязнения приводят к слежению за дугой [ 4 ], « явление, при котором дуга между 2 или более проводами при инициировании будет поддерживаться через токопроводящий путь, образованный деградацией изоляции на измеряемой длине » [ 41 ]. Сравнительный индекс отслеживания (CTI) обычно используется для измерения свойств отслеживания дуги изоляционного материала (IEC 60112 [ 42 ], ASTM D368 [ 43 ]).

Провода должны работать в широком диапазоне давлений ( e.грамм. , давление составляет 3,3 фунта на квадратный дюйм на высоте 36000 футов и 11,3 фунта на квадратный дюйм на высоте 7000 футов). Они также подвергаются резким колебаниям температуры из-за близости к горячим зонам самолета. Когда полимеры подвергаются воздействию высоких температур, достаточно близких к T _м и выше T _г , полимерные цепи меняют порядок, что приводит к усадке. Когда усадка превышает предел прочности, появляются трещины. «Испытания на обертывание оправки» (MIL-W-22759) — это комплексные испытания проволоки на сопротивление растрескиванию под напряжением.Растрескивание под напряжением также может быть вызвано воздействием окружающей среды и механическими напряжениями [ 44 ​​].

миль проводов находятся внутри жгутов самолетов (, например, , примерно 330 миль в Airbus 380 и 140 миль при весе около 3500 фунтов в Boeing 747), до которых часто трудно добраться. Наиболее частыми причинами электрических пожаров являются: (i) износ из-за старения и воздействия тепла, (ii) разрыв в результате механического напряжения, (iii) химическое загрязнение и (iv) разрывы изоляции, приводящие к обнажению металлических проводников. .

Электрификация на горизонте — еще одно ограничение, которое следует учитывать, поскольку границы обычно используемых проводов значительно раздвинуты. Следовательно, существует потребность в изоляционных материалах нового поколения, способных выдерживать более высокие температуры и напряжение при непрерывном использовании. Как упоминалось ранее, рабочее напряжение должно быть ниже 1000 В постоянного тока. Что касается температуры, то типичная рабочая температура изоляционного материала должна находиться в диапазоне от -70 ° C до +300 ° C в течение минимум 90 000 часов.Следовательно, низкая теплопроводность полимеров представляет собой технологический барьер, особенно для высокотемпературных применений [ 45 ].

Повышенная теплопроводность необходима для отвода тепла для увеличения срока службы проводов. Объемные полимеры обычно демонстрируют низкую теплопроводность (0,1–0,5 Вт м ^–1 K ^–1 ) из-за случайной ориентации аморфных доменов, которая имеет тенденцию локализовать колебательные моды.

За последние два десятилетия исследователи пришли к следующим выводам [ 45 ]:

(i) Высокая плотность боковой цепи снижает теплопроводность. И наоборот, повышение прочности на растяжение и изгиб полимерных связей основной цепи приводит к более высокой теплопроводности.

(ii) Теплопроводность улучшается при низкой концентрации нанонаполнителя, но агрегация наполнителей может иметь противоположный эффект при дальнейшем увеличении концентрации.Однако при дальнейшем увеличении концентрации наполнителя теплопроводность может быть улучшена из-за образования сетей теплопередачи (что может быть связано с агрегацией наполнителей).

(iii) Внутренняя трехмерная сеть трехмерных наполнителей, таких как угольная пена, графеновая пена и расширенный графит, может помочь снизить теплопроводность без теплового контактного сопротивления.

(iv) Композиты с двойным наполнителем потенциально могут демонстрировать более высокую теплопроводность, что может быть связано с эффектом перекрытия между обеими сетками и пониженным термическим сопротивлением между наполнителями.

(v) Эффект сшивания узлов и водородных связей до сих пор четко не изучен. Чтобы понять эффект, необходимы дальнейшие исследования.

В будущем электрические системы будут играть еще более важную роль в определении эффективности большего количества электрических самолетов. Необходимо разработать новое поколение изоляционных материалов, способных выдерживать более высокие температуры и напряжения при непрерывном использовании (300 ° C и 1000 В постоянного тока, соответственно).Известно, что полиимиды, такие как Kapton®, в сочетании с фторполимерами, такими как Teflon® PTFE, хорошо работают в высокотемпературных средах (до 260 ° C). Тем не менее, при разработке проводов следующего поколения влиятельные компании стремятся объединить лучшие свойства существующих решений, не прибегая к ароматическим углеводородам (не доверяющим, поскольку они склонны к слежению за дугой). В 2011 году Chemours сообщила о синтезе смолы, перерабатываемой в расплаве при высоких температурах, которая превышает давний предел использования 260 ° C.Верхний предел был увеличен на 40 ° C. Таким образом, эта смола является отличным кандидатом для использования в высокотемпературных средах. Однако его использование в качестве проволочного материала было недостаточно изучено. Нет сомнений в том, что фторполимеры, особенно фторполимерные композиты, останутся одним из ведущих изоляционных материалов для высокоэффективных проводов. Истирание может отрицательно сказаться на надежности проволоки, и добавление наполнителей может решить эту проблему. Точно так же использование 3D-наполнителей — интересный способ повышения теплопроводности полимеров.

Автор выполнил всю исследовательскую работу этого исследования.

Автор заявил об отсутствии конкурирующих интересов.

1. Хауз М. Полностью электрический самолет. Мощность англ. 2003; 17: 35-37.[CrossRef]
2. Кристу И., Нелмс А., Коттон И., Муж М. Выбор оптимального напряжения для большего количества систем электропроводки самолетов. IET Electr Syst Transp. 2011; 1: 24-30. [CrossRef]
3. Мадонна В., Джангранде П., Галеа М. Производство электроэнергии в самолетах: обзор, проблемы и возможности.IET Electr Syst Transp. 2018; 4: 646-659. [CrossRef]
4. Риба Дж. Р., Гомес-Пау Б, Морено-Эгилас М., Богарра С. Контроль отслеживания дуги в системах изоляции для авиационных приложений: проблемы, возможности и потребности в исследованиях. Датчики. 2020; 20: 1654. [CrossRef]
5. Дробный Ю.Г.Полимеры для электричества и электроники: материалы, свойства и области применения. Нью-Джерси: John Wiley & Sons; 2012. [CrossRef]
6. Курек Дж., Бернштейн Р., Тернер Н., Этеридж М., ЛаСалле Дж., МакМахон Р. и др. Исследование деградации электропроводки самолета. Заключительный отчет. Вашингтон, округ Колумбия: Управление планирования операций организации воздушного движения по авиационным исследованиям и разработкам; 2008; 20591.
7. Патерсон А. Типы электрических проводов самолетов, связанные с возгоранием электросети [Интернет]. Авиационная безопасность; 2007. Доступно по адресу: http://www.vision.net.au/~apaterson/aviation/wire_types.htm.
8. Эбнесаджад С. Введение во фторполимеры: материалы, технологии и области применения.1-е изд. Британский: Эльзевир; 2013.
9. Дханумалаян Э, Джоши GM. Эксплуатационные свойства и применение политетрафторэтилена (ПТФЭ) — обзор. Adv Compos Hybrid Mater. 2018; 1: 247-268. [CrossRef]
10. Deli G, Qunji X, Hongli W. Исследование износа наполненного политетрафторэтилена.Носить. 1989; 134: 283-295. [CrossRef]
11. Бланшет Т.А., Кеннеди ИП. Механизм скольжения из политетрафторэтилена (ПТФЭ) и композитов ПТФЭ. Носить. 1992; 153: 229-243. [CrossRef]
12. Конте М., Игартуа А. Исследование трибологического поведения композитов ПТФЭ.Носить. 2012; 296: 568-574. [CrossRef]
13. Ланкастер Дж. Влияние армирования углеродным волокном на трение и износ полимеров. J Phys D Appl Phys. 1968; 1: 549. [CrossRef]
14. Танака К., Каваками С. Влияние различных наполнителей на трение и износ композитов на основе политетрафторэтилена.Носить. 1982; 79: 221-234. [CrossRef]
15. Бхаргава С., Бланше Т.А. Необычно эффективный нанонаполнитель — противоречие специфичных для микронаполнителя механизмов износостойкости фторопласта? J Tribol. 2016; 138: 042001. [CrossRef]
16. Эбнесаджад С. 16.Наполненные фторполимерные соединения. In Fluoroplastics, Volume 1: Неплавкие обрабатываемые фторполимеры — подробное руководство пользователя и справочник. 2-е изд. Норвич, Нью-Йорк: Уильям Эндрю; 2014. С. 336-381.
17. Венкатешварлу Г., Шарада Р., Рао МБ. Влияние наполнителей на диэлектрическую прочность композитов на основе ПТФЭ. Int J Sci Res Publ. 2015; 5: 560-568.
18. Вада Ю.Новости технологий Valqua [Интернет]. Весна 2017, № 32. Доступно по адресу: http://www.valqua.co.jp/wp-content/uploads/pdf/technical/32e/vtn032e.pdf.
19. Маковец М.Э., Бланше Т.А. Повышенная износостойкость композитов из ПТФЭ с нанотрубками и другими углеродными наполнителями. Носить. 2017; 374: 77-85 [CrossRef]
20. Исключительная стабильность размеров для точного контроля допусков [Интернет].Mistubishi Chemical Advanced Materials. Доступно по адресу: http://www.mcam.com/fr/industries/traitement-chimique-petrole-et-gaz/fluorosintr-500.
21. Паша Б.М., Будан Д.А., Басавараджаппа С., Ядав С.М., Низамуддин Б.А. Исследования износостойкости ПТФЭ, наполненного частицами стекла и бронзы, по методике Тагучи. J Thermoplast Compos Mater. 2013; 26: 243-259. [CrossRef]
22. Бесседе Дж. Л., Элкоун С., Сочмил С., Этьен С.Диэлектрические свойства композитных изоляционных материалов на основе ПТФЭ: Интерфейсные эффекты. Материалы ежегодной конференции по электроизоляции и диэлектрическим явлениям за 2000 год. 2000 15-18 октября; Виктория, Канада. Нью-Йорк: Институт инженеров по электрике и электрике.
23. Адериха В.Н., Краснов А.П., Шаповалов В.А., Голуб А.С. Особенности трибологического поведения малонаполненных композитов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) и дисульфида молибдена.Носить. 2014; 320: 135-142. [CrossRef]
24. Dhas DJ, Senthilnathan S, Manivannan G, Azhagesan N. Обширное исследование износостойкости композита оксид алюминия-ПТФЭ для применения в медицинских имплантатах. Int J Compos Mater. 2017: 7; 115-119.
25. Полиэфирные наполнители Ekonol® для PTFE уплотнений и подшипников [Интернет].Растворы для покрытий Saint-Gobain. Доступно по адресу: http://www.coatingsolutions.saint-gobain.com/materials/ekonol-polyester-fillers-ptfe-seals-bearings.
26. Политетрафторэтилен с полиимидным наполнителем (SP191) [Интернет]. BALSEAL Engineering Inc. Доступно по адресу: http://www.balseal.com/wp-content/uploads/2019/03/sp_191_material_data_sheetM_64.pdf.
27. Боддапати А.Измерение фторида, выделяемого из фторполимерной изоляции проводов [Интернет]. Вашингтон, округ Колумбия: НАСА; 2011; GSFC.CPR.4758.2011. Доступно по адресу: https://ntrs.nasa.gov/citations/20110015288.
28. Гибкий сшитый фторполимер [Интернет]. Манчестер, Нью-Гэмпшир: Marmon Aerospace & Defense. Доступно по адресу: http://www.marmon-ad.com/aerospace/cross-linked-etfe.
29. Сходства и различия PTFE и PFA [Интернет].Сент-Луис, Миссури: Emerson Electric. Доступно по адресу: http://www.emerson.com/documents/automation/white-paper-ptfe-pfa-similarities-differences-rosemount-en-585104.pdf.
30. Что это такое фторированный этиленпропилен (FEP)? [Интернет] Хуэйчжоу: материалы Гуанхай. Доступно по адресу: http://www.gh-material.com/news/what-it-is-fluorinated-ethylene-propylene-fep-5961495.html.
31. Провода электрические, с фторполимерной изоляцией, из меди или медных сплавов [Интернет].SAE International. Доступно по адресу: http://www.sae.org/standards/content/as22759/.
32. Траскос М. Воздействие высокого напряжения на электропроводку самолета [Интернет]. Шантильи, Вирджиния: Lectromec. Доступно по адресу: http://www.lectromec.com/high-voltage-impact-the-aircraft-wiring-system.
33. Провода с изоляцией из PTFE — преимущества метода TWS [Интернет].Газиабад: Друфлон. Доступно по адресу: http://www.druflon.com/twswires.html.
34. Кровавая история [Интернет]. Ньюарк, Делавэр: Гор. Доступно по адресу: http://www.gore.com/about/the-gore-story?view=our-history.
35. Группа действий по подключению совместных служб [Интернет].Река Патаксент, Мэриленд: ВМС США. Доступно по адресу: http://www.navair.navy.mil/jswag/.
36. Лахиджани Дж. Перфторполимеры, получаемые из расплава, с улучшенными свойствами теплового старения. Уилмингтон, Делавэр: EI du point de Nemours & Company; 2014; US8648147B2.
37. Страбелли П.Новый перфторполимер, перерабатываемый в расплаве, с максимальной рабочей температурой 300 градусов Цельсия. OTC Brasil. 2013. [CrossRef]
38. Фторполимерные смолы ECCtreme ™ ECA [Интернет]. Уилмингтон, Делавэр: Компания Chemours. Доступно по адресу: http://www.teflon.com/en/products/resins/eca-resins.
39. Rubaduewire.Грили, Колорадо: Rubadue Wire Company, Inc. Доступно по адресу: http://dta0yqvfnusiq.cloudfront.net/rubad78253624/2018/09/rubadue-wire-catalog-5ba3f734378f3.pdf.
40. Изолированный провод [Интернет]. Zeus Industrial Products, Inc. Доступно по адресу: http://www.zeusinc.com/products/insulated-wire/.
41. Сильвестр Дж.Дуговое повреждение авиационного электрического кабеля.