כיצד לבחור את חומר מעיל הכבלים הנכון？

מערכות חשמל מודרניות מסתמכות על חיבורים בין מכשירים שונים, לוחות מעגלים וציוד היקפי. בין אם העברת כוח או אותות חשמליים, הכבלים הם עמוד השדרה של חיבורים קוויים, מה שהופך אותם לחלק בלתי נפרד מכל המערכות.

עם זאת, לרוב מוערך החשיבות של מעילי הכבלים (השכבה החיצונית המקיפה ומגנה על המוליכים הפנימיים). בחירת חומר מעיל הכבלים הנכון היא החלטה קריטית בתכנון וייצור כבלים, במיוחד כאשר משתמשים בהם בסביבות קשות. הבנת האיזון בין ביצועים מכניים, התנגדות סביבתית, גמישות, עלות ותאימות רגולטורית היא המפתח לבחירה נבונה.

בלב ז'קט הכבלים נמצא מגן שמגן ומבטיח את חייו ואמינותו של הכבל הפנימי. הגנה זו מגנה מפני לחות, כימיקלים, קרינת UV ולחצים פיזיים כמו שחיקה והשפעה.

חומר למעילי כבלים נע בין פלסטיקה פשוטה לפולימרים מתקדמים, לכל אחד מהם תכונות ייחודיות כדי לעמוד בדרישות סביבתיות ומכניות ספציפיות. תהליך הבחירה הוא קריטי מכיוון שהחומר הנכון מבטיח ביצועים והגנה מיטביים בתנאי השימוש הצפויים.

אין פתרון "גודל אחד מתאים לכולם" עבור מעילי כבלים. החומר שנבחר יכול להשתנות מאוד בהתאם לנסיבות הייחודיות של היישום.

ישנם מספר גורמים שיש לקחת בחשבון בבחירת חומר מעיל הכבלים הנכון.

1. תנאים סביבתיים
עמידות כימית היא גורם קריטי בבחירת מעילי כבלים, שכן כבלים עשויים להיתקל בשמנים, ממסים, חומצות או בסיסים, תלוי ביישום שלהם. מעיל כבלים שנבחר היטב יכול למנוע השפלה או קורוזיה של רכיביו הבסיסיים, ובכך לשמור על שלמות הכבל על חיי השירות שלו. לדוגמה, בסביבות תעשייתיות בהן חשיפה כימית נפוצה, חשוב לבחירה בחומרים שיכולים לעמוד בתנאים קשים כאלה. כאן יש להעריך את הכימיקלים הספציפיים אליהם ייחשף הכבל, מכיוון שזה קובע את הצורך בחומרים מיוחדים כמו פלואורופולימרים להשגת עמידות כימית קיצונית.

עמידות בפני מזג אוויר ואור שמש היא שיקול חשוב נוסף, במיוחד עבור כבלים המשמשים בחוץ. חשיפה ממושכת לאור השמש יכולה להחליש חומרים מסורתיים, מה שמוביל לשבירה וכישלון בסופו של דבר. חומרים שנועדו להתנגד לקרינת UV מבטיחים כי הכבל יישאר פונקציונלי ועמיד אפילו באור שמש עז. עבור יישומים כאלה, החומרים האידיאליים הם CPE תרמופלסטיקה, תרמוסטטים CPE או תרמוסטטים EPR. חומרים מתקדמים אחרים, כמו פוליאתילן צולב (XLPE), פותחו כדי לספק התנגדות משופרת של UV, מה שמבטיח את אורך החיים של הכבל ביישומים חיצוניים.

בנוסף, בסביבות בהן הסיכון לאש הוא דאגה, בחירת מעיל כבלים מעכב להבה או התרחשות עצמית יכולה להיות בחירה מצילה חיים. חומרים אלה נועדו לעצור את התפשטות הלהבות ולהוסיף שכבה חשובה של בטיחות ביישומים קריטיים. עבור פיגור בעירה, אפשרויות מצוינות כוללותPVCתרמופלסטים ו- CPE תרמופלסטיקה. חומרים כאלה יכולים להאט את התפשטות הלהבות תוך הפחתת פליטת גזים רעילים במהלך הבעירה.

2. תכונות מכניות
עמידות השחיקה, כוח ההשפעה ויכולת הריסוק של מעיל הכבלים משפיעים ישירות על עמידות הפוליאוריטן. זה הנחוץ ביותר ביישומים שבהם הכבלים חוצים את המאתגר של שטח או דורש טיפול תכוף. ביישומים ניידים מאוד, כמו ברובוטיקה או מכונות דינאמיות, בחירת מעיל כבלים עם תכונות מכניות מעולות יכולה לעזור להימנע מהחלפה ותחזוקה תכופות. החומרים הטובים ביותר לבלאי לבלאי לכיסויי ז'קט כוללים תרמופלסטיקה פוליאוריטן ותרמופלסטיקה של CPE.

3. שיקולי טמפרטורה
טווח טמפרטורת ההפעלה של חומר מעיל כבל יכול להיות ההבדל בין הצלחה או כישלון במערכת. חומרים שאינם יכולים לעמוד בטווח הטמפרטורות ההפעלה של הסביבה המיועדת שלהם עלולים להפוך לשבירים בתנאים קרים או להשפיל כאשר הם נחשפים לטמפרטורות גבוהות. השפלה זו יכולה לפגוע בשלמות הכבל ולגרום לכישלון בידוד חשמלי, וכתוצאה מכך שיבושים מבצעיים או סכנות בטיחות.

בעוד שכבלים סטנדרטיים רבים עשויים להיות מדורגים עד 105 מעלות צלזיוס, יישומי PVC מיוחדים עשויים להזדקק לעמוד בטמפרטורות גבוהות יותר. עבור תעשיות כמו נפט וגז, יישומים מיוחדים דורשים חומרים, כמו חומרים של סדרת SJS של ITT Cannon, שיכולים לעמוד בטמפרטורות של עד 200 מעלות צלזיוס. לטמפרטורות גבוהות אלה, יתכן שיהיה צורך לקחת בחשבון מגוון חומרים, כולל PVC בצד התרמופלסטי ו- CPE או EPR או החייאה בצד התרמוסטט. חומרים שיכולים לפעול בסביבות כאלה יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות ולהתנגד להזדקנות תרמית, ולהבטיח את ביצועי הכבל לאורך זמן.

שקול סביבות בטמפרטורה גבוהה, כמו אסדות קידוח בחוף. בסביבות אלה בלחץ גבוה, בטמפרטורה גבוהה, יש צורך לבחור חומר מעיל כבלים שיכול לעמוד בטמפרטורות קיצוניות מבלי להשפיל או להיכשל. בסופו של דבר, בחירת חומר מעיל הכבלים הנכון יכולה להבטיח פעולות בטוחות ואמינות תוך הרחבת חיי הציוד.

4. הצורך בגמישות
יישומים מסוימים דורשים כבלים להישאר גמישים תחת תנועות כיפוף וסיבוב חוזרות ונשנות. צורך זה בגמישות אינו מפחית את הצורך בעמידות; לכן יש לבחור בקפידה את החומרים כדי לאזן ביעילות את שתי הדרישות הללו. במקרים אלה, חומרים כמו אלסטומרים תרמופלסטיים (TPE) או פוליאוריטן (PUR) מועדפים על גמישותם וחוסן.

כבלים המשמשים באוטומציה תעשייתית, למשל, חייבים להיות גמישים ביותר בכדי להתאים לתנועת מכונות כמו רובוטים. רובוטים רשת המשמשים למשימות כמו קטיף והצבת חלקים הם דוגמה עיקרית לצורך זה. העיצוב שלהם מאפשר מגוון תנועה, ומטיל לחץ קבוע על הכבלים, ומחייב שימוש בחומרים שיכולים לעמוד בכיפוף ולתפתל מבלי להתפשר על הביצועים.

לאחר ששקלנו בתנאים סביבתיים, תכונות מכניות, טמפרטורה וצורכי גמישות, חשוב גם לציין כי הקוטר החיצוני של הכבל ישתנה עם כל חומר. כדי להישאר ידידותיים לסביבה, קוטר הכבל צריך להישאר בגבולות האיטום של הקלטה של ​​קליפת הגב או המחבר.