Bahan isolasi dan lapisan isolasi kabel dan kawat listrik
Bibliografi Beranotasi: Bahan Isolasi untuk Kabel dan Kabel Listrik
Ruang lingkup dan tujuan: Bibliografi ini ditujukan bagi para insinyur industri kabel, insinyur listrik, mahasiswa pascasarjana dan penulis akademis. Ini mengumpulkan standar inti, makalah jurnal Tiongkok dan literatur asing tentang bahan isolasi kabel, dengan entri dalam gaya referensi GB/T 7714 dan anotasi singkat, siap untuk dikutip dalam makalah akademis dan laporan teknis. Cakupan: polivinil klorida (PVC), polietilen ikatan silang (XLPE), karet etilen propilena (EPR/HEPR), dan bahan nol halogen asap rendah (LSZH), bersama dengan penuaan pohon air XLPE, pelepasan sebagian dan evaluasi ketahanan api.
1. Tinjauan Sistem Bahan Isolasi
Empat bahan isolasi kabel yang paling umum, sifat utamanya dan standar yang sesuai menjadi dasar untuk membaca literatur berikut:
|
Bahan |
Kode |
Maks. suhu konduktor kontinyu. |
Fitur dan aplikasi |
Standar utama |
|
Polivinil klorida |
PVC |
70 °C (isolasi) |
Termoplastik; biaya rendah, dapat padam sendiri, tetapi mengeluarkan asap beracun terhalogenasi saat terbakar; terutama digunakan pada kabel dan selubung bangunan bertegangan rendah. |
GB/T 8815; GB/T 5023; IEC 60227 |
|
Polietilen ikatan silang |
XLPE |
90 °C (hubungan pendek 250 °C) |
Termoset; sifat listrik yang sangat baik, peringkat suhu tinggi dan ampacity tinggi; isolasi utama untuk kabel listrik tegangan menengah dan tinggi. |
JB/T 10437; GB/T 11017; IEC 60502 |
|
Karet etilen-propilena |
EPR / HEPR |
90 °C |
Fleksibel, tahan panas dan lembab; cocok untuk aplikasi fleksibel/seluler dan kabel tahan api. |
IEC 60502; IEC 60245 |
|
Tahan api nol-halogen rendah asap |
LSZH |
70–90 °C |
Berbahan dasar poliolefin dengan penghambat api bebas halogen; asap rendah, tidak beracun dan tidak korosif pada pembakaran; digunakan dalam sistem metro, rumah sakit dan tempat-tempat ramai. |
GB 31247; GB/T 19666 |
2. Standar Inti
2.1 Standar Nasional dan Industri
|
Nomor Standar. |
Judul |
Konten utama yang relevan dengan bahan isolasi |
|
GB/T 8815-2008 (akan digantikan oleh GB/T 8815-2026, efektif 01-02-2027) |
Senyawa polivinil klorida (PVC) plastis untuk kawat dan kabel |
Standar dasar untuk sambungan kabel PVC. Menentukan klasifikasi, penampakan, sifat mekanik/fisik dan sifat listrik (termasuk setelah penuaan termal) senyawa PVC lunak yang terbuat dari resin PVC dengan bahan pemlastis dan penstabil; dasar penerimaan senyawa insulasi dan selubung PVC. |
|
JB/T 10437-2024 (menggantikan JB/T 10437-2004) |
Senyawa polietilen yang dapat dihubungkan silang untuk kawat dan kabel |
Standar industri utama untuk senyawa isolasi XLPE. Berdasarkan polietilen densitas rendah dengan bahan pengikat silang, peraturan ini menetapkan persyaratan teknis, metode pengujian, dan aturan inspeksi untuk insulasi ikatan silang untuk kabel XLPE hingga 35 kV. |
|
T/ZZB 1243-2019 |
Senyawa isolasi XLPE untuk kabel AC 66 kV–220 kV |
Grup Manufaktur Zhejiang menetapkan standar kualitas dan persyaratan teknis untuk senyawa isolasi XLPE tingkat tegangan tinggi. |
|
GB/T 11017.2-2024 (berlaku 01-04-2025) |
Kabel daya berinsulasi polietilen ikatan silang dan aksesorinya untuk tegangan pengenal 66 kV dan 110 kV - Bagian 2: Kabel |
Standar produk untuk kabel XLPE tegangan tinggi; menentukan ketebalan isolasi XLPE, eksentrisitas isolasi, penyaringan semi-konduktif dan kinerja listrik/mekanik drum. |
|
GB/T 12706.2-2020 |
Kabel daya insulasi padat yang diekstrusi dan aksesorinya untuk tegangan pengenal dari 1 kV hingga 35 kV — Bagian 2 |
Standar produk untuk kabel insulasi ekstrusi tegangan menengah/rendah (XLPE, PVC); menentukan bahan insulasi, ketebalan insulasi, dan pengujian kabel jadi. |
|
GB/T 5023 (seri) |
Kabel berinsulasi PVC dengan tegangan pengenal hingga dan termasuk 450/750 V |
Standar produk untuk kabel bangunan PVC tegangan rendah; menentukan ketebalan isolasi PVC, sifat listrik dan persyaratan penuaan. |
|
GB 31247-2014 |
Klasifikasi perilaku pembakaran kabel listrik dan serat optik |
Mengklasifikasikan kinerja kebakaran kabel ke dalam tingkat B1–B3 berdasarkan tetesan pembakaran (d), toksisitas asap (t) dan korosivitas (a); dasar penilaian untuk memilih dan mengevaluasi LSZH dan kabel tahan api. |
2.2 Standar Internasional
|
Nomor Standar. |
Judul |
Konten utama yang relevan dengan bahan isolasi |
|
IEC 60502-1:2021 / IEC 60502-2:2014+AMD1:2024 |
Kabel daya dengan insulasi ekstrusi untuk tegangan pengenal mulai 1 kV hingga 30 kV |
Standar internasional untuk kabel listrik dengan insulasi ekstrusi; mendefinisikan kode, suhu pengoperasian/hubungan pendek maksimum, resistivitas volume, dan pengujian kabel akhir untuk senyawa isolasi PVC, XLPE dan EPR/HEPR. |
|
IEC 60811 (seri) |
Kabel listrik dan serat optik — Metode pengujian bahan insulasi dan selubung |
Standar utama untuk metode pengujian umum pada bahan insulasi/selubung: ketebalan dan dimensi keseluruhan, sifat mekanik, penuaan termal, pengaturan panas, penyerapan air, kepadatan, dll.; dasar metodologis untuk pengujian bahan isolasi. |
|
IEC 60227 (seri) |
Kabel berinsulasi polivinil klorida dengan tegangan pengenal hingga dan termasuk 450/750 V |
Standar produk internasional untuk kabel berinsulasi PVC tegangan rendah, mengacu pada IEC 60811 untuk pengujian bahan insulasi/selubung PVC. |
|
IEC 60245 (seri) |
Kabel berinsulasi karet dengan tegangan pengenal hingga dan termasuk 450/750 V |
Standar produk internasional untuk kabel berinsulasi karet (misalnya EPR). |
3. Penuaan Isolasi XLPE dan Pengpohonan Air
Teknik perbaikan pohon air baru untuk kabel XLPE berdasarkan pengisian komposit nano-SiO₂[J]. Transaksi Masyarakat Elektroteknik Tiongkok.
Anotasi: Mengusulkan cairan perbaikan kabel yang menghasilkan sendiri pengisi komposit nano-SiO₂ di dalam saluran pohon air. Uji elektroda jarum air mempercepat penuaan pohon air pada isolasi XLPE; Uji kerusakan dielektrik dan frekuensi daya menunjukkan pengisian nano-komposit mengisi kekosongan pohon air, menekan pertumbuhan pohon air dan meningkatkan tegangan rusaknya.
Diagnosis cacat penuaan isolasi lokal pada kabel XLPE dengan spektroskopi dielektrik domain frekuensi tegangan tinggi [J]. Transaksi Masyarakat Elektroteknik Tiongkok, 2022.
Anotasi: Menggunakan elektroda jarum air untuk mempercepat penuaan pohon air dan menyelidiki kemampuan diagnostik spektroskopi dielektrik domain frekuensi tegangan tinggi untuk cacat isolasi lokal pada kabel XLPE, menyediakan metode non-destruktif untuk penilaian kondisi kabel dalam layanan.
Perbaikan kabel XLPE berumur pohon air dengan siloksan[J]. Transaksi Masyarakat Elektroteknik Tiongkok, 2013.
Anotasi: Cairan perbaikan siloksan secara efektif menembus daerah pohon air yang sudah tua, menghilangkan kelembapan dan mengisi rongga pohon air, menurunkan faktor disipasi dan meningkatkan tegangan rusaknya; simulasi elemen hingga menganalisis konsentrasi medan listrik di ujung pohon air.
3.1 Bahan Rendah Asap Nol Halogen (LSZH).
Sun T, Wang YJ, Chai ZJ, dkk. Persiapan dan sifat insulasi polipropilen tahan api termoplastik bebas asap rendah halogen untuk kabel dan kabel hingga 450/750 V[J]. Kawat & Kabel Listrik, 2025, 68(3): 42-49.
Anotasi: Mempersiapkan insulasi polipropilena tahan api LSZH termoplastik untuk kabel tegangan rendah dan mempelajari ketahanan api, sifat kelistrikan dan pemrosesannya; Senyawa LSZH secara bersamaan harus memenuhi persyaratan asap rendah (transmisi cahaya > 60%), bebas halogen, dan tahan api.
Zhang X. Kemajuan penelitian dalam teknologi tahan api bebas halogen rendah asap untuk senyawa kabel EVA[J]. Bahan Isolasi, 2023, 56(4): 7-11.
Anotasi: Meninjau sistem tahan api, sinergi tahan api bebas halogen, dan mekanisme senyawa kabel LSZH berbasis etilen-vinil asetat (EVA); referensi tipe review untuk penelitian formulasi LSZH.
Pengaruh suhu pelunakan Vicat terhadap stabilitas ekstrusi bahan LSZH dan strategi optimasi[J]. Kawat & Kabel Listrik, 2026.
Anotasi: Mempelajari pengaruh suhu pelunakan Vicat terhadap stabilitas ekstrusi LSZH dan mengusulkan strategi pengoptimalan, dengan fokus pada kesesuaian antara sifat termal material dan pemrosesan ekstrusi.
3.2 Evaluasi dan Mekanisme Kinerja Tahan Api
Evaluasi kinerja dan studi mekanisme kabel tahan api[J]. Kawat & Kabel Listrik.
Anotasi: Untuk memenuhi persyaratan tahan api B1 (d0, t0, a1), tiga bahan selubung dibandingkan untuk memilih formulasi yang memenuhi syarat; pengaruh faktor ekstrusi utama—pembagi aliran, suhu ekstrusi, cetakan dan sekrup—pada ketahanan api dipelajari.
Pengaruh masterbatch silikon pada sifat listrik dan tahan api senyawa kabel bebas halogen[J]. Acta Materiae Compositae Sinica.
Anotasi: Mempelajari efek sinergis masterbatch silikon pada sifat listrik dan tahan api dari senyawa kabel bebas halogen, di bidang modifikasi tahan api bebas halogen.
4. Sastra Asing
Qin C, dkk. Pengenalan Pola Sinyal Pelepasan Sebagian dari Cacat Isolasi Komposit pada Kabel Polietilen Cross-Linked[J]. Sensor, 2024, 24(11): 3460.
Anotasi: Mempelajari pengenalan pola sinyal peluahan sebagian (PD) untuk cacat isolasi komposit pada kabel XLPE, untuk diagnosis otomatis cacat isolasi.
Karakteristik Tahan Air dari Nanokomposit SiO₂/XLPE yang Dimodifikasi Silang[J]. Polimer, 2021.
Anotasi: Menyelidiki ketahanan pohon air dari nanokomposit nano-SiO₂/XLPE yang dimodifikasi dengan pengikat silang; pencangkokan kimiawi menekan kondensasi molekul air di antara lamela polietilen, sehingga meningkatkan penuaan pohon air.
5. Daftar Referensi Lengkap (Gaya GB/T 7714)
Standar:
1.GB/T 8815-2008, Senyawa polivinil klorida (PVC) plastis untuk kawat dan kabel[S]. Beijing: China Standards Press, 2008. (GB/T 8815-2026 akan diterapkan pada 01-02-2027)
2.JB/T 10437-2024, Senyawa polietilen yang dapat dihubungkan silang untuk kawat dan kabel[S]. Beijing: Mesin Pers China, 2024.
3.T/ZZB 1243-2019, kompon insulasi XLPE untuk kabel AC 66 kV–220 kV[S]. 2019.
4.GB/T 11017.2-2024, Kabel daya berinsulasi polietilen ikatan silang dan aksesorinya untuk tegangan pengenal 66 kV dan 110 kV — Bagian 2: Kabel[S]. Beijing: Pers Standar Tiongkok, 2024.
5.GB/T 12706.2-2020, Kabel daya insulasi padat yang diekstrusi dan aksesorinya untuk tegangan pengenal dari 1 kV hingga 35 kV — Bagian 2[S]. Beijing: Pers Standar Tiongkok, 2020.
6.GB/T 5023 (seri), kabel berinsulasi PVC dengan tegangan pengenal hingga dan termasuk 450/750 V[S]. Beijing: Pers Standar Tiongkok.
7.GB 31247-2014, Klasifikasi perilaku pembakaran untuk kabel listrik dan serat optik[S]. Beijing: China Standards Press, 2014.
8.IEC 60502-1:2021, Kabel daya dengan insulasi padat ekstrusi untuk tegangan pengenal dari 1 kV hingga 30 kV — Bagian 1: Kabel untuk tegangan pengenal 1 kV dan 3 kV[S]. Jenewa: IEC, 2021.
9.IEC 60811 (seri), Kabel listrik dan serat optik - Metode pengujian bahan insulasi dan selubung [S]. Jenewa: IEC.
10.IEC 60227 (seri), Kabel berinsulasi polivinil klorida dengan tegangan pengenal hingga dan termasuk 450/750 V[S]. Jenewa: IEC.
Makalah jurnal:
11.Teknik perbaikan pohon air baru untuk kabel XLPE berdasarkan pengisian komposit nano-SiO₂[J]. Transaksi Masyarakat Elektroteknik Tiongkok.
12.Diagnosis cacat penuaan isolasi lokal pada kabel XLPE dengan spektroskopi dielektrik domain frekuensi tegangan tinggi [J]. Transaksi Masyarakat Elektroteknik Tiongkok, 2022.
13.Perbaikan kabel XLPE berumur pohon air dengan siloksan[J]. Transaksi Masyarakat Elektroteknik Tiongkok, 2013.
14.Sun T, Wang YJ, Chai ZJ, dkk. Persiapan dan sifat insulasi polipropilen tahan api termoplastik bebas asap rendah halogen untuk kabel dan kabel hingga 450/750 V[J]. Kawat & Kabel Listrik, 2025, 68(3): 42-49.
15.Zhang X. Kemajuan penelitian dalam teknologi tahan api bebas halogen rendah asap untuk senyawa kabel EVA[J]. Bahan Isolasi, 2023, 56(4): 7-11.
16.Pengaruh suhu pelunakan Vicat terhadap stabilitas ekstrusi bahan LSZH dan strategi optimasi[J]. Kawat & Kabel Listrik, 2026.
17.Evaluasi kinerja dan studi mekanisme kabel tahan api[J]. Kawat & Kabel Listrik.
18.Pengaruh masterbatch silikon pada sifat listrik dan tahan api senyawa kabel bebas halogen[J]. Acta Materiae Compositae Sinica.
Sastra asing:
19.