XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Электрокабель- это одна или несколько изолированных токопроводящих жил, заключенных в общую оболочку. Полимерная оболочка защищает кабель оболочка от внешних воздействий.

В настоящее время все виды электрокабелей покрываются защитной оболочкой, материал которой определяется, в первую очередь, условиями эксплуатации кабеля.

Обычно изоляция кабеля состоит из одного или более слоев, выполненных из различных материалов, в зависимости от назначения и особенностей самого провода.

Наиболее распространенным материалом для выполнения оболочки является поливинилхлоридный пластикат (ПВХ). Этот материал обеспечивает стойкость к воздействию агрессивных сред, таких как кислоты и щелочи, а также к возгоранию. Кроме того, он может быть выполнен в различных вариантах: не распространяющий горение, с низким дымо- и газовыделением и пониженной пожароопасностью. ПВХ используется для изготовления большинства марок медного силового кабеля, медного и алюминиевого контрольного кабеля и других видов.

Полиэтилен также широко применяется для изготовления изоляции кабеля благодаря высоким физико-механическим показателям. В зависимости от особенностей и назначения кабеля, применяют светостабилизированный полиэтилен, светостабилизированный сшитый полиэтилен и светостабилизированный сшитый полиэтилен, не поддерживающий горение.

Поливинит — это еще один из полимеров, используемый в данной сфере. Он представляет собой материал, устойчивый к старению и экстремальным температурам. Из него делают оболочки и изоляцию для негорючего кабеля.

Оболочки из шланговой резины имеют медные силовые кабеля. Они отличаются прочностью к растягивающим усилиям и другим механическим нагрузкам, а также повышают гибкость провода при температуре до -50°С.

В связи с огромным ассортиментом кабельной продукции и разнообразием материалов полимерной изоляции, появляется проблема, состоящая в выборе способа очистки кабеля от полимерной оболочки и её утилизации без вреда окружающей среде.

Самым дешевым (а потому достаточно распространенным и популярным) способом является сжигание изоляции на открытом воздухе. При этом в воздух попадают токсичные продуты горения, а чистейшая медь (проводник) покрывается окалиной и закоксовавшимися остатками изоляции и свинцовой оболочки. Более экологичным является использование специальных печей для безокислительного обжига кабеля и специальных камер дожига. Но все это никак не решает задачу повышения экологической безопасности абсолютно неэкологичного способа.

Еще одним способом очистки является растворение полимерной оболочки кабеля. Кажущаяся простота данного способа «упирается» в выбор подходящего растворителя. Изоляцию из полиэтилена можно растворить жидкими углеводородами (гексаном, гептаном), изоляцию из ПВХ растворяют в тетрагидрофуране, диметилформамиде или циклогексаноне. Способ переработки отходов проводов и кабеля путем растворения изоляции имеет определенные преимущества: получение металла высокой чистоты; полная регенерация полимерной изоляции; возможность утилизации микропроводов. Однако и этот способ не решает экологических проблем вследствие высокой токсичности и необходимости регенерации большого объема растворителей.

Другой вариант очистки – механический (зачистка) – является скорее способом для переработки очень небольших объемов электрокабелей, практически ручным способом. Некоторые виды стрипперов позволяют механизировать эту работу частично. Инструмент чаще всего представляет собой специальные клещи, работающие с определенным размером проводов и кабелей. Кроме этого, в устройстве имеется нож, разрезающий оплетку в продольном направлении, нож, работающий в поперечном направлении или режущий вкруговую. Оснащают их и выдвижным ножом для зачистки провода. Зажимами фиксируют кабель, затем сводят рычаги и изоляция снимается моментально. Несмотря на некоторую автоматизацию, данные устройства не предназначены для удаления изоляции с кабелей в промышленных масштабах.

Следующая технология основана на охрупчивании пластмассовой и резиновой изоляции при очень низких температурах – криогенная технология. При пропускании таких «обработанных холодом» проводов через вальцы полимерная изоляция легко отделяется. При этом получаемые порошки полимеров по качеству превосходят дробленую изоляцию. Они практически не имеют загрязнений. Однако и этот способ имеет серьезный недостаток: использование жидкого азота крайне неэкономично.

В настоящее время наиболее экономически и технологически оправданным способом является дробление проводов с последующей сепарацией по плотности материалов. Классическая цепочка технологической линии состоит из дробилки и сепаратора, именно в сепараторе происходит отделение металлических проводников от полимерной изоляции. А тип сепаратора - воздушно-вибрационный, циклонного типа (воздушный) или гидросепаратор позволяют обеспечить максимальную точность разделения фракций металл-пластмасса. Данный способ очистки лишен недостатков выше описанных методов. Наряду с широким диапазоном перерабатываемых материалов, высокой степенью механизации и производительностью такая переработка наносит минимальный вред окружающей среде.

Таким образом, существует ряд методов, позволяющих очистить электрокабель, подлежащий утилизации и вторичной переработке, от полимерной изоляции. Каждый из них имеет и свои преимущества, и ряд существенных недостатков, не позволяющих сказать, что данная проблема решена окончательно. Технический прогресс и жесткие современные требования экологии требуют новых интересных решений данной проблемы.

Список использованных источников

https://www.waste.ru/modules/section/item.php?itemid=181

https://lemzspb.ru/kak-bystro-ochistit-tolstyye-provoda/

https://zen.yandex.ru/media/stroim_vmeste2020/vyiavil-samye-luchshie-effektivnye-sposoby-po-zachistke-mednogo-kabelia-kak-ia-bystro-izbavilsia-ot-izoliacii-606efff3dacecd478327f284

https://www.bazaznaniyst.ru/zachistka-provodov-ot-izolacii/

https://profazu.ru/provodka/montazh/zachistka-provodov-ot-izolyatsii.html

https://stroypomochnik.ru/kak-i-chem-bystro-i-kachestvenno-snyat-izolyatsiyu-s-provodov/

http://electricalschool.info/main/kabel/2368-zaschitnye-obolochki-i-pokrovy-kabeley.html

https://odinelectric.ru/wiring/wires/kakie-provoda-byvayut-raznovidnosti-kabelej

https://lemzspb.ru/chem-rastvorit-izolyatsiyu-provodov/