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I materiali isolanti e gli strati isolanti dei fili e cavi elettrici

2026-10-13
dettagli del caso

Bibliografia annotata: Materiali isolanti per fili e cavi elettrici

Scopo e finalità: questa bibliografia è destinata agli ingegneri dell'industria dei cavi, agli ingegneri elettrici, agli studenti universitari e agli autori accademici.Pubblicazioni di riviste cinesi e letteratura straniera sui materiali isolanti per cavi, con iscrizioni in stile di riferimento GB/T 7714 e brevi annotazioni, pronte per essere citate in articoli accademici e relazioni tecniche.gomma di etileno-propilene (EPR/HEPR), e materiali a basso contenuto di fumo e alogeno zero (LSZH), insieme alla valutazione dell'invecchiamento dell'albero acquatico XLPE, dello scarico parziale e della resistenza alle fiamme.

1. Visualizzazione dei sistemi di materiali isolanti

I quattro materiali isolanti per cavi più comuni, le loro proprietà chiave e le norme corrispondenti costituiscono la base per la lettura della letteratura seguente:

Materiale

Codice

Max. temperatura continua del conduttore.

Caratteristiche e applicazioni

Norme principali

Cloruro di polivinile

PVC

70 °C (isolamento)

Termoplastico; a basso costo, autoestinguente, ma emette fumo tossico alogenato durante la combustione; utilizzato principalmente in fili e involucri da costruzione a bassa tensione.

GB/T 8815; GB/T 5023; CEI 60227

Polietilene incrociato

XLPE

90 °C (250 °C di cortocircuito)

Termoassorbente; eccellenti proprietà elettriche, elevata temperatura nominale e ampiacità elevata; isolamento principale per cavi di alimentazione a media e alta tensione.

JB/T 10437; GB/T 11017; IEC 60502

Gomma di etileno-propilene

EPR / HEPR

90 °C

Flessibile, resistente al calore e all'umidità; adatto alle applicazioni flessibili/mobili e ai cavi ignifughi.

IEC 60502; IEC 60245

Ritenuti di fiamma a basso tenore di fumo a zero alogene

LSZH

70°C a 90°C

A base di poliolefine con ritardanti di fiamma privi di alogeni; basso livello di fumo, non tossico e non corrosivo al momento della combustione; utilizzato nei sistemi della metropolitana, negli ospedali e nei luoghi affollati.

GB 31247; GB/T 19666

 

2. Norme fondamentali

2.1 Norme nazionali e industriali

Numero standard.

Titolo

Contenuti chiave rilevanti per i materiali isolanti

GB/T 8815-2008 (da sostituire da GB/T 8815-2026, con effetto dal 2027-02-01)

Cloruro di polivinile plastificato (PVC) per fili e cavi

Norma fondamentale per i composti di cavi in PVC, che specifica la classificazione, l'aspetto,proprietà meccaniche/fisiche e proprietà elettriche (anche dopo invecchiamento termico) dei composti di PVC morbido realizzati con resina di PVC con plastificanti e stabilizzanti; la base di accettazione per i composti isolanti e di rivestimento in PVC.

JB/T 10437-2024 (sostituisce JB/T 10437-2004)

Composti di polietilene incrociabili per fili e cavi

Norma industriale fondamentale per i composti isolanti XLPE basata su polietilene a bassa densità con un agente di incrocio, che specifica i requisiti tecnici,metodi di prova e norme di ispezione per l'isolamento trasversale dei cavi XLPE fino a 35 kV.

T/ZZB 1243-2019

XLPE: composto isolante per cavi alternativi da 66 kV a 220 kV

Il gruppo Zhejiang Manufacturing stabilisce norme di qualità e requisiti tecnici per i composti isolanti XLPE ad alta tensione.

GB/T 11017.2-2024 (entrata in vigore il 1o aprile 2025)

Cavi di alimentazione isolati in polietilene incrociati e loro accessori per tensioni nominali di 66 kV e 110 kV

Norma di prodotto per cavi ad alta tensione XLPE; specifica lo spessore dell'isolamento XLPE, l'eccentricità dell'isolamento, lo screening semiconduttore e le prestazioni elettriche/meccaniche dei tamburi.

GB/T 12706.2-2020

Cavi di alimentazione e accessori di isolamento solido estratti per tensioni nominali da 1 kV a 35 kV

Norma di prodotto per i cavi isolanti estrussi a media/bassa tensione (XLPE, PVC); specifica i materiali isolanti, lo spessore dell'isolamento e le prove dei cavi finiti.

GB/T 5023 (serie)

Cavi isolati in PVC, di tensione nominale fino a 450/750 V

Norma di prodotto per i fili di costruzione in PVC a bassa tensione; specifica lo spessore dell'isolamento in PVC, le proprietà elettriche e i requisiti di invecchiamento.

GB 31247-2014

Classificazione del comportamento di combustione dei cavi in fibra elettrica e ottica

Classifica le prestazioni antincendio dei cavi in livelli B1B3 in base alle goccioline di combustione (d), alla tossicità del fumo (t) e alla corrosività (a); base di classificazione per la selezione e la valutazione dei cavi LSZH e dei cavi ignifughi.

 

2.2 Norme internazionali

Numero standard.

Titolo

Contenuti chiave rilevanti per i materiali isolanti

IEC 60502-1:2021 / IEC 60502-2:2014+AMD1:2024

Cavi elettrici con isolamento estruso per tensioni nominali da 1 kV a 30 kV

Norma internazionale per i cavi di alimentazione a isolamento estruso; definisce i codici, le temperature massime di funzionamento/cortocircuito, la resistività del volume e le prove dei cavi finiti per il PVC,Composti isolanti XLPE ed EPR/HEPR.

IEC 60811 (serie)

Cavi elettrici e in fibra ottica Metodi di prova per i materiali isolanti e di rivestimento

Norma generale per i metodi di prova comuni sui materiali isolanti/di involucro: spessore e dimensioni complessive, proprietà meccaniche, invecchiamento termico, impostazione a caldo, assorbimento dell'acqua, densità, ecc.;la base metodologica per le prove dei materiali isolanti.

IEC 60227 (serie)

Cavi isolati con cloruro di polivinile, di tensione nominale fino a 450/750 V

Norma internazionale del prodotto per cavi isolanti in PVC a bassa tensione, che fa riferimento alla norma IEC 60811 per le prove di isolamento/materiale di guarnizione in PVC.

IEC 60245 (serie)

Cavi isolanti di gomma, di tensione nominale fino a 450/750 V

Norma internazionale per i cavi isolanti in gomma (ad esempio EPR).

 

3. XLPE Isolazione Invecchiamento e Arboraggio Acqueo

Una nuova tecnica di riparazione dell'acqua-albero per cavi XLPE basata su riempimento composito nano-SiO2[J].

Annotazione: propone un fluido di riparazione dei cavi che auto-generi un riempitore composito nano-SiO2 all'interno dei canali dell'albero d'acqua.I test di disgregazione delle perdite dielettriche e della frequenza di potenza mostrano che il riempimento in nano-compositi riempie i vuoti dell'albero d'acqua, sopprime la crescita dell'albero d'acqua e aumenta la tensione di rottura.

Diagnosi di difetti locali di invecchiamento dell'isolamento nei cavi XLPE mediante spettroscopia dielettrica ad alta tensione in dominio di frequenza.

Annotazione: Uses water-needle electrodes to accelerate water-tree aging and investigates the diagnostic capability of high-voltage frequency-domain dielectric spectroscopy for local insulation defects in XLPE cables, che fornisce un metodo non distruttivo per la valutazione dello stato dei cavi in servizio.

Riparazione di cavi XLPE con siloxano[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013.

Annotazione: un fluido di riparazione del silosano penetra efficacemente nelle regioni invecchiate degli alberi d'acqua, rimuove l'umidità e riempie i vuoti degli alberi d'acqua, abbassando il fattore di dissipazione e aumentando la tensione di rottura;analisi di simulazione a elementi finiti di concentrazione del campo elettrico alle punte dell'albero d'acqua.

3.1 Materiali a basso tenore di fumo a zero alogeni (LSZH)

Sun T, Wang Y J, Chai Z J, et al. Preparazione e proprietà dell'isolamento termoplastico a basso fumo in polipropilene ignifugo, privo di alogeni, per fili e cavi fino a 450/750 V[J].Cavi e fili elettrici, 2025, 68(3): 42-49.

Annotazione: prepara un isolamento termoplastico in polipropilene LSZH ignifuge per fili a bassa tensione e ne studia le proprietà di ignifuge, elettriche e di lavorazione;I composti LSZH devono soddisfare simultaneamente un basso livello di fumo (trasmissione luminosa > 60%), i requisiti relativi all'assenza di alogeni e al ritardante di fiamma.

Zhang X. Progressi della ricerca nella tecnologia ignifuga a basso fumo senza alogeni per composti di cavi EVA.

Annotazione: esamina i sistemi di ritardo della fiamma, le sinergie e i meccanismi di ritardo della fiamma senza alogeni dei composti di cavi LSZH a base di acetato di etileno-vinile (EVA);un riferimento di tipo di revisione per la ricerca sulla formulazione di LSZH.

Influenza della temperatura di ammorbidimento di Vicat sulla stabilità dell'estrusione dei materiali LSZH e sulle strategie di ottimizzazione[J].

Annotazione: studia l'influenza della temperatura di ammorbidimento Vicat sulla stabilità dell'estrusione LSZH e propone strategie di ottimizzazione,concentrandosi sulla corrispondenza tra le proprietà termiche del materiale e la lavorazione per estrusione.

3.2 Valutazione e meccanismo delle prestazioni di ignibilità

Valutazione delle prestazioni e studio dei meccanismi dei cavi ignifughi[J].

Annotazione: per soddisfare il requisito B1 (d0, t0, a1) relativo al ritardante di fiamma, per selezionare una formulazione qualificata si confrontano tre materiali di avvolgimento; l'influenza dei fattori chiave di estrusionetemperatura di estrusioneLa resistenza alle fiamme è studiata.

Effetto del masterbatch di silicone sulle proprietà elettriche e ignifughe dei composti di cavi privi di alogeni[J].

Annotazione: studia l'effetto sinergico di un masterbatch di silicone sulle proprietà elettriche e ignifughe dei composti di cavi privi di alogeni,nel campo della modifica dei ritardanti di fiamma privi di alogeni.

4. Letteratura straniera

Qin C, et al. Riconoscimento del modello di segnale di scarica parziale dei difetti di isolamento composito nei cavi in polietilene incrociati.

Annotazione: Studi sul riconoscimento dei modelli di segnale di scarica parziale (PD) per i difetti di isolamento composito nei cavi XLPE, per la diagnosi automatica dei difetti di isolamento.

Caratteristiche resistenti all'acqua degli nanocompositi SiO2/XLPE modificati da crosslinker.

Annotazione: indaga la resistenza all'acqua degli nano-SiO2/XLPE nanocompositi modificati da crosslinker; l'innesto chimico sopprime la condensazione delle molecole d'acqua tra lamelle di polietilene,miglioramento dell'invecchiamento degli alberi acquatici.

5. Elenco completo di riferimenti (stile GB/T 7714)

Norme:

1.GB/T 8815-2008, composti plastificati di cloruro di polivinile (PVC) per fili e cavi [S].

2.JB/T 10437-2024, composti di polietilene incrociabili per filo e cavo.

3.T/ZZB 1243-2019, composto isolante XLPE per cavi alternativi da 66 kV a 220 kV.

4.GB/T 11017.2-2024, Cavi di alimentazione isolati in polietilene incrociati e loro accessori per tensioni nominali di 66 kV e 110 kV

5.GB/T 12706.2-2020, Cavi di alimentazione isolanti solidi estrusi e accessori per tensioni nominali da 1 kV a 35 kV ?? Parte 2 [S].

6.GB/T 5023 (serie), cavi isolati in PVC a tensione nominale fino a 450/750 V [S] compreso.

7.GB 31247-2014, Classificazione del comportamento di combustione per i cavi in fibra elettrica e ottica [S].

8.IEC 60502-1:2021, Cavi di alimentazione con isolamento solido estruso per tensioni nominali da 1 kV a 30 kV ️ Parte 1: Cavi per tensioni nominali di 1 kV e 3 kV[S]. Ginevra: IEC, 2021.

9.IEC 60811 (serie), cavi in fibra elettrica e ottica Metodi di prova per materiali isolanti e di rivestimento [S].

10.IEC 60227 (serie), cavi isolati con cloruro di polivinile a tensione nominale fino a 450/750 V [S] compreso. Ginevra: IEC.

Carta di giornale:

11.Una nuova tecnica di riparazione dell'acqua-albero per cavi XLPE basata su riempimento composito nano-SiO2[J].

12.Diagnosi di difetti locali di invecchiamento dell'isolamento nei cavi XLPE mediante spettroscopia dielettrica ad alta tensione in dominio di frequenza.

13.Riparazione di cavi XLPE con siloxano[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013.

14.Sun T, Wang Y J, Chai Z J, et al. Preparazione e proprietà dell'isolamento termoplastico a basso fumo in polipropilene ignifugo, privo di alogeni, per fili e cavi fino a 450/750 V[J].Cavi e fili elettrici, 2025, 68(3): 42-49.

15.Zhang X. Progressi della ricerca nella tecnologia ignifuga a basso fumo senza alogeni per composti di cavi EVA.

16.Influenza della temperatura di ammorbidimento di Vicat sulla stabilità dell'estrusione dei materiali LSZH e sulle strategie di ottimizzazione[J].

17.Valutazione delle prestazioni e studio dei meccanismi dei cavi ignifughi[J].

18.Effetto del masterbatch di silicone sulle proprietà elettriche e ignifughe dei composti di cavi privi di alogeni[J].

Letteratura straniera:

19.