Сучасні електричні системи покладаються на взаємозв’язки між різними пристроями, друкованими платами та периферійними пристроями. Незалежно від того, чи передають електроенергію чи електричні сигнали, кабелі є основою дротових з’єднань, що робить їх невід’ємною частиною всіх систем.
Однак важливість оболонок кабелю (зовнішнього шару, який оточує та захищає внутрішні провідники) часто недооцінюється. Вибір правильного матеріалу оболонки кабелю є критичним рішенням у проектуванні та виробництві кабелю, особливо при використанні в суворих умовах. Розуміння балансу між механічними характеристиками, стійкістю до навколишнього середовища, гнучкістю, вартістю та відповідністю нормативним вимогам є ключовим для прийняття розумного вибору.
В основі оболонки кабелю лежить екран, який захищає та забезпечує термін служби та надійність внутрішнього кабелю. Цей захист захищає від вологи, хімікатів, УФ-випромінювання та фізичних навантажень, таких як стирання та удари.
Матеріали для оболонок кабелю варіюються від простих пластмас до вдосконалених полімерів, кожен з яких має унікальні властивості, щоб відповідати певним екологічним і механічним вимогам. Процес вибору є критично важливим, оскільки правильний матеріал забезпечує оптимальну продуктивність і захист за очікуваних умов використання.
Немає універсального рішення для оболонок кабелю. Вибраний матеріал може значно відрізнятися залежно від унікальних обставин застосування.
Вибираючи правильний матеріал оболонки кабелю, слід враховувати кілька факторів.
1. Екологічні умови
Хімічна стійкість є критичним фактором при виборі оболонок кабелю, оскільки кабелі можуть зіткнутися з маслами, розчинниками, кислотами або основами, залежно від їх застосування. Добре підібрана оболонка кабелю може запобігти деградації або корозії базових компонентів, таким чином зберігаючи цілісність кабелю протягом терміну служби. Наприклад, у промисловому середовищі, де хімічний вплив є звичайним явищем, дуже важливо вибирати матеріали, які можуть витримувати такі суворі умови. Тут необхідно оцінити конкретні хімічні речовини, яким буде підданий кабель, оскільки це визначає потребу в спеціальних матеріалах, таких як фторполімери, для досягнення надзвичайної хімічної стійкості.
Стійкість до погодних умов і сонячного світла є ще одним цінним фактором, особливо для кабелів, які використовуються на вулиці. Тривалий вплив сонячного світла може послабити традиційні матеріали, що призведе до крихкості та остаточного виходу з ладу. Матеріали, розроблені для захисту від ультрафіолетового випромінювання, гарантують, що кабель залишається функціональним і довговічним навіть під інтенсивним сонячним світлом. Для таких застосувань ідеальними матеріалами є термопластики CPE, термостати CPE або термостати EPR. Інші передові матеріали, такі як зшитий поліетилен (XLPE), були розроблені для забезпечення підвищеної стійкості до ультрафіолетового випромінювання, забезпечуючи довговічність кабелю під час зовнішнього застосування.
Крім того, в середовищах, де ризик виникнення пожежі викликає занепокоєння, вибір вогнестійкої або самозатухаючої оболонки кабелю може врятувати життя. Ці матеріали призначені для запобігання поширенню полум’я, додаючи важливий рівень безпеки в критичних випадках. Для вогнестійкості чудовий вибір включаєПВХтермопласти та термопласти CPE. Такі матеріали можуть уповільнити поширення полум'я, одночасно зменшуючи виділення токсичних газів під час горіння.
2. Механічні властивості
Стійкість до стирання, сила удару та здатність до руйнування оболонки кабелю безпосередньо впливають на довговічність поліуретану. Це особливо необхідно у випадках, коли кабель проходить по складній місцевості або потребує частого використання. У дуже мобільних додатках, таких як робототехніка чи динамічне обладнання, вибір оболонки кабелю з чудовими механічними властивостями допоможе уникнути частої заміни та обслуговування. Найкращі зносостійкі матеріали для чохлів курток включають поліуретанові термопластики та термопластики CPE.
3. Температурні міркування
Діапазон робочих температур матеріалу оболонки кабелю може бути різницею між успіхом або невдачею системи. Матеріали, які не можуть витримувати робочий температурний діапазон умов, для яких вони призначені, можуть стати крихкими в холодних умовах або деградувати під впливом високих температур. Це погіршення може порушити цілісність кабелю та спричинити порушення електричної ізоляції, що призведе до збоїв у роботі або загрози безпеці.
Хоча багато стандартних кабелів можуть розраховуватися на температуру до 105°C, спеціалізовані ПВХ-кабелі можуть витримувати вищі температури. Для таких галузей промисловості, як нафтова та газова промисловість, для спеціальних застосувань потрібні матеріали, такі як матеріали серії SJS від ITT Cannon, які можуть витримувати температуру до 200°C. Для таких високих температур може знадобитися розглянути різноманітні матеріали, включаючи ПВХ на термопластичній стороні та CPE або EPR або CPR на стороні термостата. Матеріали, які можуть працювати в таких середовищах, можуть витримувати високі температури та протистояти термічному старінню, забезпечуючи ефективність кабелю з часом.
Розглянемо середовища з високою температурою, такі як берегові бурові установки. У таких середовищах із високим тиском і високою температурою необхідно вибирати матеріал оболонки кабелю, який може витримувати екстремальні температури без погіршення якості та виходу з ладу. Зрештою, вибір правильного матеріалу оболонки кабелю може забезпечити безпечну та надійну роботу, продовжуючи термін служби обладнання.
4. Потреба в гнучкості
Деякі програми вимагають, щоб кабелі залишалися гнучкими під час повторюваних рухів згинання та скручування. Ця потреба в гнучкості не зменшує потреби в довговічності; тому матеріали повинні бути ретельно підібрані, щоб ефективно збалансувати ці дві вимоги. У цих випадках перевагу надають таким матеріалам, як термопластичні еластомери (TPE) або поліуретан (PUR), завдяки їх еластичності та пружності.
Наприклад, кабелі, які використовуються в промисловій автоматизації, повинні бути дуже гнучкими, щоб забезпечити рух машин, таких як роботи. Яскравим прикладом цієї потреби є сітчасті роботи, які використовуються для таких завдань, як збирання та розміщення деталей. Їхня конструкція забезпечує широкий діапазон рухів, створюючи постійне навантаження на кабелі, що вимагає використання матеріалів, які можуть витримувати згинання та скручування без шкоди для продуктивності.
Розглянувши умови навколишнього середовища, механічні властивості, температуру та потреби в гнучкості, також важливо зазначити, що зовнішній діаметр кабелю буде різним для кожного матеріалу. Щоб залишатися безпечним для навколишнього середовища, діаметр кабелю повинен залишатися в межах ущільнення задньої оболонки або кріплення роз’єму.
Час публікації: 12 серпня 2024 р