Вогнестійкі кабелі є рятівними кругами для забезпечення підключення до електромережі в будівлях та промислових об'єктах в екстремальних умовах. Хоча їхня виняткова вогнестійкість є критично важливою, потрапляння вологи створює прихований, але частий ризик, який може серйозно погіршити електричні характеристики, довговічність і навіть призвести до відмови їхньої вогнезахисної функції. Як експерти, що мають глибокі знання в галузі кабельних матеріалів, ONE WORLD розуміє, що запобігання потраплянню вологи в кабелі є системною проблемою, що охоплює весь ланцюг: від вибору основних матеріалів, таких як ізоляційні та обшивочні компаунди, до монтажу, будівництва та поточного обслуговування. У цій статті буде проведено поглиблений аналіз факторів потрапляння вологи, починаючи з характеристик основних матеріалів, таких як LSZH, XLPE та оксид магнію.
1. Онтологія кабелю: основні матеріали та структура як основа запобігання вологості
Вологостійкість вогнестійкого кабелю принципово визначається властивостями та синергетичною конструкцією матеріалів його серцевини.
Провідник: Високочисті мідні або алюмінієві провідники самі по собі хімічно стабільні. Однак, якщо всередину проникає волога, це може ініціювати стійку електрохімічну корозію, що призводить до зменшення поперечного перерізу провідника, збільшення опору та, як наслідок, стає потенційною точкою локального перегріву.
Ізоляційний шар: основний бар'єр проти вологи
Неорганічні мінеральні ізоляційні сполуки (наприклад, оксид магнію, слюда): Такі матеріали, як оксид магнію та слюда, за своєю суттю негорючі та стійкі до високих температур. Однак мікроскопічна структура їх порошкових або слюдяних ламінарій містить природні зазори, які можуть легко стати шляхами для дифузії водяної пари. Тому кабелі, що використовують такі ізоляційні сполуки (наприклад, кабелі з мінеральною ізоляцією), повинні спиратися на суцільну металеву оболонку (наприклад, мідну трубку) для досягнення герметичності. Якщо ця металева оболонка пошкоджена під час виробництва або монтажу, потрапляння вологи в ізоляційне середовище, таке як оксид магнію, призведе до різкого зниження його питомого опору ізоляції.
Полімерні ізоляційні компаунди (наприклад, XLPE): вологостійкістьЗшитий поліетилен (XLPE)походить від тривимірної сітчастої структури, що утворюється під час процесу зшивання. Ця структура значно підвищує щільність полімеру, ефективно блокуючи проникнення молекул води. Високоякісні ізоляційні компаунди з XLPE демонструють дуже низьке водопоглинання (зазвичай <0,1%). На противагу цьому, неякісний або старий XLPE з дефектами може утворювати канали поглинання вологи через розрив молекулярного ланцюга, що призводить до постійного погіршення ізоляційних характеристик.
Оболонка: перша лінія захисту від навколишнього середовища
Обшивальний компаунд з низьким вмістом диму та нульовим вмістом галогенів (LSZH)Вологостійкість та гідролізна стійкість матеріалів LSZH безпосередньо залежать від конструкції рецептури та сумісності між її полімерною матрицею (наприклад, поліолефіном) та неорганічними гідроксидними наповнювачами (наприклад, гідроксидом алюмінію, гідроксидом магнію). Високоякісний компаунд для обшивки LSZH повинен, забезпечуючи вогнестійкість, досягати низького водопоглинання та відмінної довготривалої гідролізної стійкості завдяки ретельним процесам розробки рецептури, щоб забезпечити стабільну захисну ефективність у вологих або водонакопичувальних середовищах.
Металева оболонка (наприклад, алюмінієво-пластикова композитна стрічка): Як класичний радіальний вологозахисний бар'єр, ефективність алюмінієво-пластикової композитної стрічки значною мірою залежить від технології обробки та герметизації в місці її поздовжнього перекриття. Якщо герметизація за допомогою термоклею в цьому місці є переривчастою або дефектною, цілісність усього бар'єру значно порушується.
2. Монтаж та будівництво: Польові випробування системи захисту матеріалів
Понад 80% випадків потрапляння вологи в кабель трапляється на етапі монтажу та будівництва. Якість будівництва безпосередньо визначає, чи можна повною мірою використовувати властиву кабелю вологостійкість.
Недостатній контроль навколишнього середовища: Виконання прокладання, різання та з'єднання кабелів у середовищі з відносною вологістю понад 85% призводить до швидкої конденсації водяної пари з повітря на зрізах кабелів та відкритих поверхнях ізоляційних компаундів і наповнювачів. Для кабелів з мінеральною ізоляцією з оксиду магнію час впливу має бути суворо обмежений; інакше порошок оксиду магнію швидко поглинатиме вологу з повітря.
Дефекти технології герметизації та допоміжних матеріалів:
З'єднання та кінцеві муфти: Термоусадочні трубки, холодноусадочні кінцеві муфти або залиті герметики, що використовуються тут, є найважливішими ланками системи захисту від вологи. Якщо ці герметичні матеріали мають недостатню силу усадки, недостатню міцність адгезії до компаунда оболонки кабелю (наприклад, LSZH) або низьку стійкість до старіння, вони миттєво стають шлюзами для проникнення водяної пари.
Кабельні труби та лотки: Після прокладання кабелю, якщо кінці труб не щільно загерметизовані професійною вогнестійкою шпаклівкою або герметиком, труба перетворюється на «водопропускну трубу», в якій накопичується волога або навіть застійна вода, що хронічно руйнує зовнішню оболонку кабелю.
Механічні пошкодження: Згинання понад мінімальний радіус вигину під час монтажу, натягування гострими інструментами або гострі краї вздовж маршруту прокладання можуть спричинити невидимі подряпини, вм'ятини або мікротріщини на оболонці LSZH або алюмінієво-пластиковій композитній стрічці, що назавжди порушить їхню герметичність.
3. Експлуатація, технічне обслуговування та навколишнє середовище: довговічність матеріалів за тривалого терміну служби
Після введення кабелю в експлуатацію його вологостійкість залежить від довговічності матеріалів кабелю при тривалому впливі навколишнього середовища.
Контроль за технічним обслуговуванням:
Неправильне ущільнення або пошкодження кришок кабельних траншей/колодязів призводить до прямого потрапляння дощової води та конденсату. Тривале занурення серйозно перевіряє межі стійкості до гідролізу для обшивки LSZH.
Невстановлення режиму періодичних перевірок перешкоджає своєчасному виявленню та заміні старих, тріснутих герметиків, термоусадочних трубок та інших герметизуючих матеріалів.
Вплив старіння матеріалів під впливом стресу навколишнього середовища:
Циклічні зміни температури: Добові та сезонні перепади температур викликають «ефект дихання» всередині кабелю. Це циклічне напруження, що діє довготривало на полімерні матеріали, такі як XLPE та LSZH, може спричинити мікродефекти втоми, створюючи умови для проникнення вологи.
Хімічна корозія: У кислому/лужному ґрунті або промисловому середовищі, що містить агресивні середовища, як полімерні ланцюги оболонки LSZH, так і металеві оболонки можуть зазнавати хімічного впливу, що призводить до розпилення матеріалу, перфорації та втрати захисної функції.
Висновки та рекомендації
Запобігання потраплянню вологи у вогнестійкі кабелі – це систематичний проект, що вимагає багатовимірної координації зсередини назовні. Він починається з матеріалів серцевини кабелю, таких як ізоляційні компаунди XLPE з щільною зшитою структурою, науково розроблені гідролізостійкі оболонкові компаунди LSZH та ізоляційні системи з оксиду магнію, що використовують металеві оболонки для абсолютної герметизації. Це реалізується завдяки стандартизованій конструкції та ретельному застосуванню допоміжних матеріалів, таких як герметики та термоусадочні трубки. І зрештою, це залежить від прогнозного управління технічним обслуговуванням.
Тому, постачання продукції, виготовленої з високоефективних кабельних матеріалів (наприклад, високоякісного LSZH, XLPE, оксиду магнію) та з міцною конструкцією, є фундаментальним елементом для забезпечення вологостійкості протягом усього життєвого циклу кабелю. Глибоке розуміння та повага до фізичних і хімічних властивостей кожного кабельного матеріалу є відправною точкою для ефективного виявлення, оцінки та запобігання ризикам потрапляння вологи.
Час публікації: 27 листопада 2025 р.