Стійкість до впливу навколишнього середовища є критично важливою у кабельних застосуваннях для забезпечення довготривалої роботи, безпеки та надійності. Кабелі часто піддаються впливу суворих умов, таких як вода/волога, хімічні речовини, ультрафіолетове випромінювання, екстремальні температури та механічні навантаження. Вибір правильного матеріалу з відповідною стійкістю до впливу навколишнього середовища є важливим для підтримки функціональності та продовження терміну служби кабелю.
У цьому розділі розглядаються різні типи стійкості до впливу навколишнього середовища, необхідні для різних застосувань кабелів.
Зовнішня оболонка або оболонка виступає першою лінією захисту від факторів навколишнього середовища. Зазвичай вона піддається впливу хімічних речовин, води, перепадів температури та ультрафіолетового випромінювання. Основні матеріали, що використовуються для зовнішньої оболонки:ПВХ (полівінілхлорид), ПЕ (поліетилен) таLSZH (Малодимний, без галогенів), кожен з яких пропонує різний рівень стійкості залежно від вимог застосування.
1. Стійкість до хімічних речовин, нафти та вуглеводнів
Як під час монтажу, так і протягом терміну служби кабелю, можливий вплив хімічних речовин, масел або вуглеводнів, як внаслідок випадкових розливів, так і внаслідок постійного контакту в промисловому середовищі. Такий вплив може погіршити зовнішню оболонку, що призведе до тріщин, набряку або втрати механічних властивостей.
Вибір матеріалів з високою хімічною стійкістю є важливим для забезпечення збереження цілісності, продуктивності та надійності кабелю протягом усього терміну служби.
Види хімічного впливу:
Газоподібні хімічні речовини: Газоподібні хімічні речовини зазвичай мають нижчу реакційну здатність з полімерами, оскільки вони не глибоко проникають у матеріал. Однак реакційноздатні гази, такі як хлор або озон, можуть спричинити деградацію поверхні та суттєво вплинути на властивості полімеру.
Рідкі хімікати: Рідкі хімікати зазвичай становлять підвищений ризик через їхню здатність дифундувати в матеріал. Це може призвести до набухання, пластифікації або внутрішніх хімічних реакцій у полімерній матриці, що погіршує механічні та електричні властивості.
Продуктивність матеріалу:
ПЕ (поліетилен): має добру стійкість до багатьох хімічних речовин та вуглеводнів. Він добре працює в загальних хімічних середовищах, але може бути чутливим до сильних окислювачів.
ПВХ (полівінілхлорид): має дуже добру стійкість до масел, хімічних речовин та вуглеводнів, особливо при додаванні відповідних присадок, що посилюють стійкість до олій.
LSZH (Низкодимний, безгалогенний): Забезпечує помірну стійкість до хімічних речовин та масел. Склади LSZH розроблені в першу чергу для забезпечення пожежної безпеки (утворення низького диму та низької токсичності під час горіння). Однак, спеціалізовані рецептури LSZH можуть досягти покращеної стійкості до масел та хімічних речовин, коли це необхідно.
2. Водостійкість та вологостійкість
Кабелі часто піддаються впливу води або середовища з високою вологістю під час монтажу та протягом усього терміну служби. Тривалий вплив вологи може призвести до погіршення стану ізоляції, корозії металевих компонентів та зниження загальних характеристик кабелю.
Таким чином, водостійкість є критично важливою властивістю для багатьох застосувань кабелів, особливо у відкритому, підземному або морському середовищі.
Серед поширених матеріалів для обшивки, ПЕ (поліетилен) пропонує чудову водостійкість, що робить його кращим вибором для застосувань, що потребують тривалого захисту від проникнення вологи.
Броньовані кабелі низької та середньої напруги з оболонкою з LSZH або ПВХ зазвичай не рекомендуються для прокладання в постійно перезволожених середовищах, таких як глинисті ґрунти або ділянки нижче рівня ґрунтових вод. Навпаки, оболонка з ПЕ має більший опір міграції води через ізоляцію кабелю. Як результат, кабелі з оболонкою з ПЕ більше підходять для вологих умов і мають більше шансів досягти повного розрахункового терміну служби.
Водонепроникна конструкція кабелю:
Для досягнення справжньої водонепроникності кабелів розглядаються два основні способи захисту:
Радіальний захист від води:
Досягається за допомогою таких матеріалів, як свинцево-металеві оболонки або метал/металеві ламіновані стрічки в поєднанні зі спеціалізованими полімерами.
Поздовжній водозахист:
Досягається за допомогою водоблокувальних стрічок або порошків, що запобігають руху води вздовж довжини кабелю.
Ступінь захисту від проникнення (IP) та клас AD7/AD8:
Детальна інформація про класи та рейтинги захисту IP (наприклад, AD7 або AD8) буде надана в окремій статті.
3. Стійкість до ультрафіолетового випромінювання
Розуміння та вибір відповідного рівня стійкості кабелів до впливу навколишнього середовища має вирішальне значення для забезпечення довгострокової роботи, безпеки та надійності. Такі фактори, як хімічний вплив, потрапляння води, ультрафіолетове випромінювання та коливання температури, можуть серйозно вплинути на цілісність кабелю, якщо їх належним чином не врахувати під час вибору матеріалу.
Вибір правильного матеріалу зовнішньої оболонки — ПВХ, ПЕ або ЛСЖ — залежно від конкретних умов навколишнього середовища може значно підвищити довговічність та термін служби кабелю. Крім того, впровадження належних методів водонепроникності та врахування класів захисту IP ще більше посилює захист кабелю в складних умовах.
Ретельно оцінюючи ці стійкості до впливу навколишнього середовища, кабельні системи можна краще оптимізувати для їхнього цільового застосування, зменшуючи потреби в технічному обслуговуванні, мінімізуючи ризики збоїв та забезпечуючи надійну роботу протягом усього очікуваного життєвого циклу.
Час публікації: 27 квітня 2025 р.