Moderni električni sustavi oslanjaju se na međusobne veze između različitih uređaja, tiskanih pločica i perifernih uređaja. Bilo da prenose energiju ili električne signale, kabeli su okosnica žičanih veza, što ih čini sastavnim dijelom svih sustava.
Međutim, važnost kabelskih plašteva (vanjski sloj koji okružuje i štiti unutarnje vodiče) često se podcjenjuje. Odabir pravog materijala kabelskog plašta ključna je odluka u dizajnu i proizvodnji kabela, posebno kada se koriste u teškim uvjetima. Razumijevanje ravnoteže između mehaničkih performansi, otpornosti na okoliš, fleksibilnosti, troškova i usklađenosti s propisima ključno je za donošenje mudrog izbora.
U srcu plašta kabela nalazi se štit koji štiti i osigurava vijek trajanja i pouzdanost unutarnjeg kabela. Ova zaštita štiti od vlage, kemikalija, UV zračenja i fizičkih naprezanja poput abrazije i udara.
Materijal za kabelske plašteve kreće se od jednostavnih plastika do naprednih polimera, svaki s jedinstvenim svojstvima koja zadovoljavaju specifične ekološke i mehaničke zahtjeve. Proces odabira je ključan jer pravi materijal osigurava optimalne performanse i zaštitu u očekivanim uvjetima upotrebe.
Ne postoji univerzalno rješenje za kabelske plašteve. Odabrani materijal može uvelike varirati ovisno o jedinstvenim okolnostima primjene.
Prilikom odabira pravog materijala za kabelsku oblogu potrebno je uzeti u obzir nekoliko čimbenika.
1. Uvjeti okoline
Kemijska otpornost ključni je čimbenik pri odabiru kabelskog omotača, jer kabeli mogu doći u kontakt s uljima, otapalima, kiselinama ili bazama, ovisno o njihovoj primjeni. Dobro odabran kabelski omotač može spriječiti degradaciju ili koroziju temeljnih komponenti, čime se održava integritet kabela tijekom njegovog vijeka trajanja. Na primjer, u industrijskim okruženjima gdje je izloženost kemikalijama uobičajena, ključno je odabrati materijale koji mogu izdržati takve teške uvjete. Ovdje se moraju procijeniti specifične kemikalije kojima će kabel biti izložen, jer to određuje potrebu za specijaliziranim materijalima poput fluoropolimera kako bi se postigla ekstremna kemijska otpornost.
Otpornost na vremenske uvjete i sunčevu svjetlost još je jedno vrijedno razmatranje, posebno za kabele koji se koriste na otvorenom. Dugotrajno izlaganje sunčevoj svjetlosti može oslabiti tradicionalne materijale, što dovodi do krhkosti i konačnog kvara. Materijali dizajnirani da budu otporni na UV zračenje osiguravaju da kabel ostane funkcionalan i izdržljiv čak i na intenzivnoj sunčevoj svjetlosti. Za takve primjene idealni materijali su CPE termoplastika, CPE termostati ili EPR termostati. Drugi napredni materijali, poput umreženog polietilena (XLPE), razvijeni su kako bi pružili poboljšanu UV otpornost, osiguravajući dugotrajnost kabela u vanjskim primjenama.
Osim toga, u okruženjima gdje je rizik od požara zabrinjavajući, odabir kabelskog plašta koji je vatrootporan ili se sam gasi može biti izbor koji spašava život. Ovi materijali su dizajnirani da zaustave širenje plamena, dodajući važan sloj sigurnosti u kritičnim primjenama. Za vatrootpornost, izvrstan izbor uključujePVCtermoplastike i CPE termoplastike. Takvi materijali mogu usporiti širenje plamena, a istovremeno smanjiti emisiju otrovnih plinova tijekom izgaranja.
2. Mehanička svojstva
Otpornost na abraziju, udarna sila i sposobnost drobljenja kabelskog plašta izravno utječu na trajnost poliuretana. To je najpotrebnije u primjenama gdje kabel prelazi zahtjevan teren ili zahtijeva često rukovanje. U vrlo mobilnim primjenama, kao što su robotika ili dinamički strojevi, odabir kabelskog plašta s vrhunskim mehaničkim svojstvima može pomoći u izbjegavanju čestih zamjena i održavanja. Najbolji materijali otporni na habanje za obloge plašta uključuju poliuretanske termoplastike i CPE termoplastike.
3. Razmatranja temperature
Raspon radne temperature materijala plašta kabela može biti razlika između uspjeha ili neuspjeha sustava. Materijali koji ne mogu podnijeti raspon radne temperature svog predviđenog okruženja mogu postati krhki u hladnim uvjetima ili se degradirati kada su izloženi visokim temperaturama. Ova degradacija može ugroziti integritet kabela i uzrokovati kvar električne izolacije, što rezultira prekidima u radu ili sigurnosnim rizicima.
Iako mnogi standardni kabeli mogu biti ocijenjeni za temperature do 105 °C, specijalizirane PVC primjene mogu zahtijevati više temperature. Za industrije poput nafte i plina, posebne primjene zahtijevaju materijale, poput materijala ITT Cannon SJS serije, koji mogu izdržati temperature do 200 °C. Za ove visoke temperature možda će trebati razmotriti razne materijale, uključujući PVC na termoplastičnoj strani i CPE ili EPR ili CPR na strani termostata. Materijali koji mogu raditi u takvim okruženjima mogu izdržati visoke temperature i biti otporni na toplinsko starenje, osiguravajući performanse kabela tijekom vremena.
Razmotrite okruženja s visokim temperaturama, kao što su platforme za bušenje na kopnu. U tim okruženjima s visokim tlakom i visokim temperaturama potrebno je odabrati materijal plašta kabela koji može izdržati ekstremne temperature bez degradacije ili kvara. U konačnici, odabir pravog materijala plašta kabela može osigurati siguran i pouzdan rad, a istovremeno produžiti vijek trajanja opreme.
4. Potreba za fleksibilnošću
Neke primjene zahtijevaju da kabeli ostanu fleksibilni pri ponovljenim pokretima savijanja i uvijanja. Ta potreba za fleksibilnošću ne smanjuje potrebu za trajnošću; stoga se materijali moraju pažljivo odabrati kako bi se učinkovito uravnotežila ta dva zahtjeva. U tim slučajevima, materijali poput termoplastičnih elastomera (TPE) ili poliuretana (PUR) preferiraju se zbog svoje elastičnosti i otpornosti.
Kabeli koji se koriste u industrijskoj automatizaciji, na primjer, moraju biti vrlo fleksibilni kako bi se prilagodili kretanju strojeva poput robota. Mrežasti roboti koji se koriste za zadatke poput uzimanja i postavljanja dijelova glavni su primjer te potrebe. Njihov dizajn omogućuje raspon kretanja, stavljajući stalan pritisak na kabele, što zahtijeva upotrebu materijala koji mogu izdržati savijanje i uvijanje bez ugrožavanja performansi.
Nakon razmatranja uvjeta okoline, mehaničkih svojstava, temperature i potreba za fleksibilnošću, važno je napomenuti i da će vanjski promjer kabela varirati ovisno o materijalu. Kako bi ostao ekološki prihvatljiv, promjer kabela mora ostati unutar granica brtvljenja stražnje ljuske ili priključka konektora.
Vrijeme objave: 12. kolovoza 2024.