Качество провода - гарантированное сохранение проводом своих свойств в предназначенной для этого области эксплуатации при условии правильного ( с учетом указаний и рекомендацией производителя) монтажа-прокладки. Все свойства и характеристики провода по своему происхождению можно разделить на три группы.

1-я группа Свойства провода, связанные с природой диэлектрика.

Существует множество диэлектрических материалов, применяемых в кабельной промышленности. Все они различаются по своему физико-молекулярному строению (полярность - неполярность молекул, тип кристаллической решетки, прочность связи противоположнозаряженных частиц и т.д.). В зависимости от условий, в которых приходится эксплуатировать провод, становится экономически целесообразным использовать тот или иной конкретный тип диэлектрика.
Пример 1 . Неполярные диэлектрики типа полистирол, полиэтилен чрезвычайно выгодны для использования в области высокочастотных проводов. Но ввиду их жесткости эти провода ограниченны в применении в тех областях, где требуются монтажные изгибы, криволинейные участки прокладки.
Пример 2 . Поливинилхлорид, обладая высоким удельным электрическим сопротивлением, выгоден в применении в проводах низкого напряжения и в проводах постоянного напряжения.
Пример 3 . Лучший диэлектрик для высоких и сверхвысоких частот, высокой температуры (до 300°C) - фторопласт-4. Чрезвычайно сложен в изготовлении и соответственно дорог. Применяется в атомной энергетике и др. ответственных областях.
Пример 4. Кремнийорганическая резина, обладая свойством высокой короностойкостью (способность сопротивляться разрушающим ионизационным процессам) сохраняет это свойство в диапазоне от - 60 до + 250°C, является по существу единственным нагревостойким изоляционным материалом, пригодным для изготовления монтажных высоковольтных проводов. Также обладает присущей всем резинам эластичностью.

2 - я группа Свойства провода, приобретаемые на стадии технологической обработки и изготовления.

Производитель провода может влиять на первоначальные свойства диэлектрического материала, ухудшая или улучшая их, следующими мерами:
1. Подбор рецептуры смеси предпринимается для придания диэлектрику недостающих свойств, введением различных добавок. Однако зачастую улудшая одни свойства, ухудшаются другие.
Пример. В ПВХ для увеличения морозостойкости и эластичности вводятся сильно полярные пластификаторы, ухудшающие диэлектрические свойства провода и делающие невозможным их применение для напряжения высокой частоты.
2. Конструкционные изменения, предполагающие многослойность провода. Это может быть повышающая механическую прочность броня из твердого диэлектрика или металла, снижающий радиопомехи экранирующий слой и т.д.
3. Обеспечение однородности изоляции - избежание попадания случайных примесей, смешение разнотипных смесей.
4. Обеспечение технологической точности оборудования, гарантирующей постоянно требуемых режимов изготовления.

3 - я группа Поведение провода, связанное с условиями монтажа.

Каждый провод изготавливается для определенной области эксплуатации, в пределах которой он надежно работает в течении гарантированного срока эксплуатации. К выходу провода могут привести такие действия монтажника, как:
А) Превышение предельных для данного провода параметров сети (напряжение, частота тока), несоблюдение минимальных расстояний между проводами, между проводом и заземленной поверхностью, подвержение ударам острыми или тяжелыми предметами механически незащищенных проводов.
Б) Несоблюдение условий прокладки таких, как - вентилируемость зоны прокладки для нагреваемых в процессе эксплуатации проводов, - исключение попадания влаги, солнечных лучей, агрессивных жидкостей (кислота, щелочь, масло, бензин). Например попадание влаги на провода с ПВХ изоляцией приводит к потере пластификаторов, а солнечная радиация способствует повышению температуры, хрупкости, что приводит к образованию трещин в зимних условиях.

Требования предъявляемые к монтажным высоковольтным проводам.

I. Требования к изоляции
1. Электрическая прочность
2. Механическая прочность
3. Огнестойкость
4. Морозостойкость
5. Теплостойкость
6. Стойкость к озоновому разрушению
7. Стойкость к солнечной радиации
8. Влагостойкость
9. Долговечность

Рассмотрим эти требования применительно к проводам, используемым в наружной неоновой рекламе.

1. Электрическая прочность - критическое значение напряженности электрического поля, при котором происходит пробой изоляции - потеря ее диэлектрических свойств с образованием канала высокой проводимости, вызывающее короткое замыкание между токопроводящей жилой и заземленным элементом металлоконструкции либо нулевым проводом. Различают два вида пробоя: электрический и тепловой

1.1 Электрический пробой напрямую связан с величиной напряжения, расстоянием между токопроводящей жилой и нулевой жилой (либо заземленной поверхность металлоконструкции), толщины изоляции и ее основной характеристикой (диэлектрическая проницаемость).Чтобы избежать выхода провода из строя по причине электрического пробоя, следует строго придерживаться параметров сети и способа монтажа, рекомендуемых производителем.

1.2 Тепловой пробой происходит вследствие теплового разрушения изоляции (плавление, обугливание, прогар), произошедшее за счет роста температуры внутри диэлектрика, вызванное большими диэлектрическими потерями. Физический смысл диэлектрических потерь: часть энергии электрического поля затрачивается на тепловое движение заряженных частиц внутри диэлектрика. Для предотвращение теплового пробоя необходимо соблюдать следующие правила:

1. Применять провода с изоляцией в которых незначительные диэлектрические потери. Следует отметить, что диэлектрические потери изолятора увеличиваются с увеличением таких параметров электрического поля, как напряженность и частота.

2. Применять нагревостойкие провода

3.Улучшать условия теплоотдачи с поверхности изоляции.

На основании вышесказанного сравнивая представленные на рынке провода, отметим следующее: 1) Провода с ПВХ изоляцией благодаря своим свойствам как малая диэлектрическая проницаемость, значительная полярность молекул способны успешно справляться с электрическим пробоем, но бессильны перед тепловым пробоем, что снижает возможность их применения с увеличением напряжения и значительно снижает с увеличением частоты (электронные трансформаторы)
2) Провода с полиэтилен - пропиленовой изоляцией наоборот, за счет своей малой полярности, имеют незначительные диэлектрические потери и соответственно высокую стойкость к тепловому пробою. Но по своей природе являясь жестким материалом, он ограничен по толщине изоляции ( в противном случае его вообще невозможно будет согнуть) что снижает его прочность при увеличении напряжения. Введение же добавок, увеличивающих элластичность, сводят на нет приведенные выше преимущества.
3) Провода с кремнийорганической (силиконовой) изоляцией имеют самую выгодную позицию: Прочность электрическому пробою достигается необходимой толщиной (4-6 кв.мм) изоляции без всякого ущерба для элластических свойств провода. Справиться же с тепловым пробоем позволяет исключительная теплостойкость ( до 250 гр.) материала.
2. Механическая прочность. Следует отметить, что область применения - наружная реклама не предъявляет жестких мер к механической прочности (сопротивление разрыву, сопротивление раздиру).В местах вероятного механического повреждения следует применять защитную бронь в виде ПВХ гофрированной трубки.
3. Огнестойкость Огнестойкость характеризуется способностью различных изоляционных материалов выделять при окислении горючие (поддерживают горение, горят) либо негорючие ( не поддерживают горение, не горят) вещества, а также протекание процесса окисления с выделением либо поглащением тепла.

4,5. Морозостойкость. Теплостойкость. Морозостойкость(теплостойкость) - предел отрицательных (положительных) температур, при которых образец в условиях данного вида деформации (монтажные перегибы для - отрицательных температур, удлинение - при положительной температуре) не разрушается. Для ПВХ диапазон температур от - 20 до +60 °C. После введения пластификаторов возможно увеличение морозостойкости до - 50°C Наибольший диапазон рабочих температур охватывает кремнийорганическая резина (от - 60 до +250°C)

6,7,8. Стойкость к озоновому разрушению, солнечной радиации, влагостойкости. Как отмечалось выше, под действием солнечной радиации у ПВХ изоляции повышается хрупкость, приводящая к образованию трещин в зимних условиях. Являясь достаточно влагостойким материалом, ПВХ при длительном воздействии влажности теряет пластификаторы. На высоковольтные провода с кремнийорганической изоляцией перечисленные выше факторы не оказывают заметного влияния благодаря высокой стойкостью к ним этого материала.

9. Долговечность. Характеризуется временем, в течение которого изоляция сохраняет все свои свойства при оптимальных условиях эксплуатации. Выпадение какого либо условия эксплуатации из области "оптимальных условий" непременно приводит к ускоренному старению провода. На основании вышесказанного можно заявить, что наиболее полно всем предъявленным требованиям отвечают провода с кремнийорганической изоляцией.

II. Требования к токопроводящей жиле.
1. Допустимый нагрев.
2. Допустимые потери напряжения.

1. Допустимый нагрев. Определяется сопротивлением жилы на конкретном участке цепи и характеризуется предельным током. Учитывая, что во всех проводах используется сечение 0,75-1,5 кв.мм, предельная токовая нагрузка находится в области 15-17 А, а фактически составляет на границе миллиампер. Поэтому определяющим становятся требования к потерям напряжения.

2. Следует отметить, что с уменьшением числа жил в конструкции токопроводящей жилы потери напряжения увеличиваются.

Андрей Корнилов, директор компании © «КД Силиконовый кабель»