Šiuolaikinės elektros sistemos priklauso nuo skirtingų įrenginių, grandinių plokščių ir periferinių įrenginių jungčių. Nesvarbu, ar perduodama galia, ar elektros signalai, kabeliai yra laidinių jungčių pagrindas, todėl jie yra neatskiriama visų sistemų dalis.
Tačiau kabelių apvalkalų (išorinio sluoksnio, kuris supa ir apsaugo vidinius laidininkus) svarba dažnai neįvertinama. Tinkamos kabelio apvalkalo medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus sprendimas projektuojant ir gaminant kabelius, ypač kai jis naudojamas atšiaurioje aplinkoje. Norint priimti protingą pasirinkimą, labai svarbu suprasti pusiausvyrą tarp mechaninių savybių, atsparumo aplinkai, lankstumo, sąnaudų ir reikalavimų laikymosi.
Kabelio apvalkalo širdyje yra skydas, kuris apsaugo ir užtikrina vidinio kabelio tarnavimo laiką ir patikimumą. Ši apsauga apsaugo nuo drėgmės, chemikalų, UV spindulių ir fizinio krūvio, pvz., trinties ir smūgių.
Kabelių apvalkalų medžiagos svyruoja nuo paprasto plastiko iki pažangių polimerų, kurių kiekvienas turi unikalių savybių, atitinkančių specifinius aplinkos ir mechaninius reikalavimus. Atrankos procesas yra labai svarbus, nes tinkama medžiaga užtikrina optimalų veikimą ir apsaugą numatytomis naudojimo sąlygomis.
Kabelių apvalkalams nėra „vieno dydžio“ sprendimo. Pasirinkta medžiaga gali labai skirtis priklausomai nuo unikalių taikymo aplinkybių.
Renkantis tinkamą kabelio apvalkalo medžiagą, reikia atsižvelgti į keletą veiksnių.
1. Aplinkos sąlygos
Cheminis atsparumas yra kritinis veiksnys renkantis kabelių apvalkalus, nes kabeliai gali susidurti su alyva, tirpikliais, rūgštimis ar bazėmis, priklausomai nuo jų naudojimo. Tinkamai parinktas kabelio apvalkalas gali užkirsti kelią jo pagrindinių komponentų gedimui ar korozijai ir taip išlaikyti kabelio vientisumą per visą jo naudojimo laiką. Pavyzdžiui, pramoninėje aplinkoje, kur cheminis poveikis yra įprastas, labai svarbu pasirinkti medžiagas, kurios gali atlaikyti tokias atšiaurias sąlygas. Čia turi būti įvertintos konkrečios cheminės medžiagos, su kuriomis kabelis bus veikiamas, nes tai lemia, kad reikia specialių medžiagų, tokių kaip fluoropolimerai, kad būtų pasiektas ypatingas cheminis atsparumas.
Atsparumas oro sąlygoms ir saulės šviesai yra dar vienas vertingas veiksnys, ypač jei kabeliai naudojami lauke. Ilgalaikis saulės spindulių buvimas gali susilpninti tradicines medžiagas, o tai gali sukelti trapumą ir galiausiai gedimą. Medžiagos, sukurtos atsparios UV spinduliuotei, užtikrina, kad kabelis išliks funkcionalus ir patvarus net esant intensyviai saulės šviesai. Tokiems tikslams idealios medžiagos yra CPE termoplastikai, CPE termostatai arba EPR termostatai. Kitos pažangios medžiagos, pvz., susietas polietilenas (XLPE), buvo sukurti siekiant užtikrinti didesnį atsparumą UV spinduliams, užtikrinant kabelio ilgaamžiškumą lauke.
Be to, aplinkoje, kurioje gaisro pavojus kelia susirūpinimą, gelbstintis gali būti pasirinktas liepsnai atsparus arba savaime gesinantis kabelio apvalkalas. Šios medžiagos sukurtos taip, kad sustabdytų liepsnos plitimą, pridedant svarbų saugos sluoksnį kritinėse srityse. Siekiant apsaugoti nuo liepsnos, yra puikūs pasirinkimaiPVCtermoplastikai ir CPE termoplastikai. Tokios medžiagos gali sulėtinti liepsnos plitimą ir sumažinti toksiškų dujų išsiskyrimą degimo metu.
2. Mechaninės savybės
Kabelio apvalkalo atsparumas dilimui, smūgio jėga ir gniuždymo gebėjimas tiesiogiai veikia poliuretano patvarumą. Tai labiausiai reikalinga tais atvejais, kai kabelis kerta sudėtingą reljefą arba jį reikia dažnai tvarkyti. Labai mobiliose programose, pvz., robotikoje ar dinamiškose mašinose, pasirinkus puikių mechaninių savybių kabelio apvalkalą, galima išvengti dažno keitimo ir priežiūros. Geriausios nusidėvėjimui atsparios striukės užvalkalų medžiagos yra poliuretano termoplastikai ir CPE termoplastikai.
3. Temperatūros svarstymai
Kabelio apvalkalo medžiagos veikimo temperatūros diapazonas gali būti skirtumas tarp sistemos sėkmės ar nesėkmės. Medžiagos, kurios negali atlaikyti numatytos aplinkos darbo temperatūrų diapazono, gali tapti trapios šaltomis sąlygomis arba suirti veikiamos aukštai temperatūrai. Dėl šio pablogėjimo gali būti pažeistas kabelio vientisumas ir elektros izoliacijos gedimas, dėl kurio gali sutrikti veikimas arba kilti pavojus saugai.
Nors daugelis standartinių kabelių gali būti pritaikyti iki 105 °C, specializuotoms PVC reikmėms gali tekti atlaikyti aukštesnę temperatūrą. Tokioms pramonės šakoms kaip nafta ir dujos specialioms reikmėms reikalingos medžiagos, pvz., ITT Cannon SJS serijos medžiagos, kurios gali atlaikyti iki 200°C temperatūrą. Esant tokioms aukštoms temperatūroms, gali reikėti apsvarstyti įvairias medžiagas, įskaitant PVC termoplastinėje pusėje ir CPE arba EPR arba CPR termostato pusėje. Medžiagos, kurios gali veikti tokioje aplinkoje, gali atlaikyti aukštą temperatūrą ir atsispirti terminiam senėjimui, todėl laikui bėgant užtikrinamas kabelio veikimas.
Apsvarstykite aukštos temperatūros aplinką, pvz., sausumos gręžimo įrenginius. Šiose aukšto slėgio ir aukštos temperatūros aplinkose būtina pasirinkti tokią kabelio apvalkalo medžiagą, kuri atlaikytų ekstremalias temperatūras ir nesugadintų. Galiausiai, pasirinkus tinkamą kabelio apvalkalo medžiagą, galima užtikrinti saugią ir patikimą veiklą, tuo pačiu prailginant įrangos eksploatavimo laiką.
4. Lankstumo poreikis
Kai kuriose programose reikalaujama, kad kabeliai išliktų lankstūs pakartotinai lenkiant ir sukant. Šis lankstumo poreikis nesumažina patvarumo poreikio; todėl medžiagos turi būti kruopščiai parinktos, kad šie du reikalavimai būtų veiksmingai suderinti. Tokiais atvejais pirmenybė teikiama tokioms medžiagoms, kaip termoplastiniai elastomerai (TPE) arba poliuretanas (PUR), dėl jų elastingumo ir tamprumo.
Pavyzdžiui, pramoninėje automatikoje naudojami kabeliai turi būti labai lankstūs, kad atitiktų mašinų, tokių kaip robotai, judėjimą. Puikus šio poreikio pavyzdys yra tinkliniai robotai, naudojami tokioms užduotims kaip dalių rinkimas ir įdėjimas. Jų konstrukcija leidžia atlikti įvairius judesius, nuolat apkraunant kabelius, todėl reikia naudoti medžiagas, kurios gali atlaikyti lenkimą ir sukimąsi nepakenkiant veikimui.
Įvertinus aplinkos sąlygas, mechanines savybes, temperatūrą ir lankstumo poreikius, taip pat svarbu pažymėti, kad išorinis kabelio skersmuo skirsis priklausomai nuo medžiagos. Kad būtų nekenksmingas aplinkai, kabelio skersmuo turi neviršyti galinio korpuso arba jungties tvirtinimo sandarinimo ribos.
Paskelbimo laikas: 2024-08-12