Šiuolaikinės elektros sistemos priklauso nuo skirtingų įrenginių, grandinių plokščių ir periferinių įrenginių sujungimo. Nesvarbu, ar perduodama energija, ar elektros signalai, kabeliai yra laidinių jungčių pagrindas, todėl jie yra neatsiejama visų sistemų dalis.
Tačiau kabelių apvalkalų (išorinio sluoksnio, kuris supa ir apsaugo vidinius laidininkus) svarba dažnai yra nepakankamai įvertinama. Tinkamos kabelių apvalkalų medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus sprendimas projektuojant ir gaminant kabelius, ypač kai jie naudojami atšiauriomis sąlygomis. Norint priimti išmintingą sprendimą, labai svarbu suprasti mechaninių savybių, atsparumo aplinkos poveikiui, lankstumo, kainos ir atitikties reglamentams pusiausvyrą.
Kabelio apvalkalo centre yra skydas, kuris apsaugo ir užtikrina vidinio kabelio tarnavimo laiką ir patikimumą. Ši apsauga apsaugo nuo drėgmės, cheminių medžiagų, UV spindulių ir fizinių įtempių, tokių kaip trinties ir smūgiai.
Kabelių apvalkalų medžiagos yra įvairios – nuo paprastų plastikų iki pažangių polimerų, kurių kiekviena pasižymi unikaliomis savybėmis, leidžiančiomis atitikti konkrečius aplinkos ir mechaninius reikalavimus. Pasirinkimo procesas yra labai svarbus, nes tinkama medžiaga užtikrina optimalų našumą ir apsaugą numatytomis naudojimo sąlygomis.
Nėra vieno universalaus sprendimo kabelių apvalkalams. Pasirinkta medžiaga gali labai skirtis priklausomai nuo konkrečių pritaikymo aplinkybių.
Renkantis tinkamą kabelio apvalkalo medžiagą, reikia atsižvelgti į kelis veiksnius.
1. Aplinkos sąlygos
Cheminis atsparumas yra labai svarbus veiksnys renkantis kabelių apvalkalus, nes kabeliai, priklausomai nuo jų naudojimo, gali susidurti su alyvomis, tirpikliais, rūgštimis arba bazėmis. Tinkamai parinktas kabelio apvalkalas gali apsaugoti nuo pagrindinių komponentų degradacijos ar korozijos, taip išsaugant kabelio vientisumą per visą jo eksploatavimo laiką. Pavyzdžiui, pramoninėje aplinkoje, kur dažnai susiduriama su cheminėmis medžiagomis, labai svarbu pasirinkti medžiagas, kurios gali atlaikyti tokias atšiaurias sąlygas. Čia reikia įvertinti konkrečias chemines medžiagas, su kuriomis kabelis bus veikiamas, nes tai lemia specializuotų medžiagų, tokių kaip fluoropolimerai, poreikį, kad būtų pasiektas itin didelis atsparumas cheminėms medžiagoms.
Atsparumas oro sąlygoms ir saulės šviesai yra dar vienas vertingas aspektas, ypač kabeliams, naudojamiems lauke. Ilgalaikis saulės spindulių poveikis gali susilpninti tradicines medžiagas, dėl to jos gali tapti trapios ir galiausiai sugesti. Medžiagos, sukurtos taip, kad būtų atsparios UV spinduliuotei, užtikrina, kad kabelis išliktų funkcionalus ir patvarus net ir esant intensyviai saulės šviesai. Tokiems pritaikymams idealios medžiagos yra CPE termoplastikai, CPE termostatai arba EPR termostatai. Kitos pažangios medžiagos, tokios kaip susiūtas polietilenas (XLPE), buvo sukurti siekiant užtikrinti didesnį atsparumą UV spinduliams ir ilgaamžiškumą lauko sąlygomis.
Be to, aplinkoje, kurioje kyla gaisro pavojus, gyvybę gali išgelbėti kabelio apvalkalas, kuris yra atsparus ugniai arba savaime gesinantis. Šios medžiagos sukurtos taip, kad sustabdytų liepsnos plitimą ir suteiktų svarbų saugos sluoksnį kritinėse srityse. Kalbant apie atsparumą ugniai, puikūs pasirinkimai apimaPVCTermoplastikai ir CPE termoplastai. Tokios medžiagos gali sulėtinti liepsnos plitimą ir tuo pačiu sumažinti toksiškų dujų išsiskyrimą degimo metu.
2. Mechaninės savybės
Kabelio apvalkalo atsparumas dilimui, smūgio jėga ir gniuždymo gebėjimas tiesiogiai veikia poliuretano patvarumą. Tai ypač svarbu tose srityse, kur kabelis kerta sudėtingą reljefą arba jį reikia dažnai perkelti. Labai mobiliose srityse, pavyzdžiui, robotikoje ar dinaminėse mašinose, pasirinkus kabelio apvalkalą su geromis mechaninėmis savybėmis, galima išvengti dažno keitimo ir priežiūros. Geriausios dilimui atsparios medžiagos apvalkalų dangčiams yra poliuretano termoplastai ir CPE termoplastai.
3. Temperatūros aspektai
Kabelio apvalkalo medžiagos darbinės temperatūros diapazonas gali lemti sistemos sėkmę arba nesėkmę. Medžiagos, kurios negali atlaikyti numatytos aplinkos darbinės temperatūros diapazono, šaltomis sąlygomis gali tapti trapios arba susilpnėti veikiamos aukštos temperatūros. Dėl šio susidėvėjimo gali būti pažeistas kabelio vientisumas ir sugesti elektros izoliacija, dėl ko gali sutrikti eksploatavimas arba kilti pavojus saugai.
Nors daugelis standartinių kabelių gali būti skirti iki 105 °C temperatūrai, specializuotiems PVC pritaikymams gali tekti atlaikyti aukštesnę temperatūrą. Tokiose pramonės šakose kaip naftos ir dujų gavyba specialioms reikmėms reikalingos medžiagos, tokios kaip ITT Cannon SJS serijos medžiagos, kurios gali atlaikyti iki 200 °C temperatūrą. Esant tokiai aukštai temperatūrai, gali tekti apsvarstyti įvairias medžiagas, įskaitant PVC termoplastinėje pusėje ir CPE, EPR arba CPR termostato pusėje. Medžiagos, kurios gali veikti tokioje aplinkoje, gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir būti atsparios terminiam senėjimui, užtikrindamos kabelio veikimą laikui bėgant.
Apsvarstykite galimybę naudoti aukštos temperatūros aplinką, pavyzdžiui, sausumos gręžimo platformas. Šiose aukšto slėgio ir aukštos temperatūros aplinkose būtina pasirinkti kabelio apvalkalo medžiagą, kuri galėtų atlaikyti ekstremalias temperatūras nesuirdama ir nesugesdama. Galiausiai, tinkamos kabelio apvalkalo medžiagos pasirinkimas gali užtikrinti saugų ir patikimą veikimą, kartu pailgindamas įrangos tarnavimo laiką.
4. Lankstumo poreikis
Kai kuriais atvejais kabeliai turi išlikti lankstūs, net ir esant pakartotiniams lenkimo bei sukimo judesiams. Šis lankstumo poreikis nesumažina ilgaamžiškumo poreikio; todėl medžiagos turi būti kruopščiai parinktos, kad šie du reikalavimai būtų efektyviai subalansuoti. Tokiais atvejais dėl savo elastingumo ir atsparumo pirmenybė teikiama tokioms medžiagoms kaip termoplastiniai elastomerai (TPE) arba poliuretanas (PUR).
Pavyzdžiui, pramoninėje automatizacijoje naudojami kabeliai turi būti labai lankstūs, kad galėtų judėti tokie mechanizmai kaip robotai. Tinkliniai robotai, naudojami tokioms užduotims kaip detalių rinkimas ir dėjimas, yra puikus šio poreikio pavyzdys. Jų konstrukcija leidžia judėti įvairiai, nuolat apkraunant kabelius, todėl reikia naudoti medžiagas, kurios gali atlaikyti lenkimą ir sukimą nepakenkiant našumui.
Įvertinus aplinkos sąlygas, mechanines savybes, temperatūrą ir lankstumo poreikius, taip pat svarbu atkreipti dėmesį, kad išorinis kabelio skersmuo priklausys nuo kiekvienos medžiagos. Kad kabelio skersmuo neviršytų galinio apvalkalo arba jungties tvirtinimo sandarumo ribų.
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 12 d.