Moderné elektrické systémy sa spoliehajú na prepojenia medzi rôznymi zariadeniami, doskami plošných spojov a perifériami. Či už prenášajú energiu alebo elektrické signály, káble sú chrbticou káblových spojení, vďaka čomu sú neoddeliteľnou súčasťou všetkých systémov.
Dôležitosť plášťov káblov (vonkajšia vrstva, ktorá obklopuje a chráni vnútorné vodiče) sa však často podceňuje. Výber správneho materiálu plášťa kábla je kľúčovým rozhodnutím pri návrhu a výrobe káblov, najmä pri použití v náročných podmienkach. Pochopenie rovnováhy medzi mechanickými vlastnosťami, odolnosťou voči prostrediu, flexibilitou, nákladmi a súladom s predpismi je kľúčom k správnemu výberu.
Srdcom plášťa kábla je štít, ktorý chráni a zaisťuje životnosť a spoľahlivosť vnútorného kábla. Táto ochrana chráni pred vlhkosťou, chemikáliami, UV žiarením a fyzikálnym namáhaním, ako je oder a náraz.
Materiály na plášte káblov siahajú od jednoduchých plastov až po pokročilé polyméry, pričom každý z nich má jedinečné vlastnosti, ktoré spĺňajú špecifické environmentálne a mechanické požiadavky. Proces výberu je kľúčový, pretože správny materiál zaisťuje optimálny výkon a ochranu za očakávaných podmienok používania.
Pre káblové plášte neexistuje univerzálne riešenie. Zvolený materiál sa môže značne líšiť v závislosti od jedinečných okolností aplikácie.
Pri výbere správneho materiálu na plášť kábla je potrebné zvážiť niekoľko faktorov.
1. Podmienky prostredia
Chemická odolnosť je kritickým faktorom pri výbere plášťa kábla, pretože káble sa môžu v závislosti od ich použitia stretnúť s olejmi, rozpúšťadlami, kyselinami alebo zásadami. Dobre zvolený plášť kábla môže zabrániť degradácii alebo korózii jeho základných komponentov, čím sa zachová integrita kábla počas jeho životnosti. Napríklad v priemyselnom prostredí, kde je bežné chemické vystavenie, je dôležité vybrať materiály, ktoré odolávajú takýmto drsným podmienkam. V tomto prípade je potrebné vyhodnotiť špecifické chemikálie, ktorým bude kábel vystavený, pretože to určuje potrebu špeciálnych materiálov, ako sú fluórované polyméry, na dosiahnutie extrémnej chemickej odolnosti.
Odolnosť voči poveternostným vplyvom a slnečnému žiareniu je ďalším cenným faktorom, najmä pri kábloch používaných vonku. Dlhodobé vystavenie slnečnému žiareniu môže oslabiť tradičné materiály, čo vedie ku krehkosti a prípadnému zlyhaniu. Materiály určené na odolnosť voči UV žiareniu zabezpečujú, že kábel zostane funkčný a odolný aj pri intenzívnom slnečnom svetle. Pre takéto aplikácie sú ideálnymi materiálmi termoplasty CPE, termostaty CPE alebo termostaty EPR. Ďalšie pokročilé materiály, ako napríklad zosieťovaný polyetylén (XLPE), boli vyvinuté tak, aby poskytovali zvýšenú odolnosť voči UV žiareniu, čím sa zabezpečí dlhá životnosť kábla vo vonkajších aplikáciách.
Okrem toho v prostrediach, kde hrozí riziko požiaru, môže byť výber káblového plášťa s ohňovzdornou úpravou alebo samozhášacou úpravou záchrannou voľbou. Tieto materiály sú navrhnuté tak, aby zabránili šíreniu plameňov, čím pridávajú dôležitú vrstvu bezpečnosti v kritických aplikáciách. Z hľadiska ohňovzdornosti sú vynikajúcou voľbou...PVCtermoplasty a CPE termoplasty. Takéto materiály môžu spomaliť šírenie plameňov a zároveň znížiť emisie toxických plynov počas horenia.
2. Mechanické vlastnosti
Odolnosť voči oderu, nárazová sila a drvivosť plášťa kábla priamo ovplyvňujú trvanlivosť polyuretánu. To je najdôležitejšie v aplikáciách, kde kábel prechádza náročným terénom alebo vyžaduje častú manipuláciu. Vo vysoko mobilných aplikáciách, ako napríklad v robotike alebo dynamických strojoch, môže výber plášťa kábla s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami pomôcť vyhnúť sa častej výmene a údržbe. Medzi najlepšie materiály odolné voči opotrebeniu pre kryty plášťov patria polyuretánové termoplasty a CPE termoplasty.
3. Úvahy o teplote
Rozsah prevádzkových teplôt materiálu plášťa kábla môže byť rozdielom medzi úspechom a neúspechom systému. Materiály, ktoré nedokážu odolať rozsahu prevádzkových teplôt svojho zamýšľaného prostredia, sa môžu v chladných podmienkach stať krehkými alebo sa degradovať pri vystavení vysokým teplotám. Táto degradácia môže ohroziť integritu kábla a spôsobiť poruchu elektrickej izolácie, čo má za následok prevádzkové poruchy alebo bezpečnostné riziká.
Zatiaľ čo mnohé štandardné káble môžu byť dimenzované na teploty až do 105 °C, špecializované aplikácie s PVC môžu vyžadovať odolnosť voči vyšším teplotám. V odvetviach, ako je ropa a plyn, si špeciálne aplikácie vyžadujú materiály, ako sú materiály série SJS od spoločnosti ITT Cannon, ktoré odolávajú teplotám až do 200 °C. Pre tieto vysoké teploty môže byť potrebné zvážiť rôzne materiály, vrátane PVC na termoplastickej strane a CPE alebo EPR alebo CPR na strane termostatu. Materiály, ktoré môžu fungovať v takýchto prostrediach, odolávajú vysokým teplotám a tepelnému starnutiu, čím zabezpečujú výkon kábla v priebehu času.
Zvážte prostredia s vysokou teplotou, ako sú napríklad pobrežné vrtné súpravy. V týchto prostrediach s vysokým tlakom a vysokou teplotou je potrebné vybrať materiál plášťa kábla, ktorý odolá extrémnym teplotám bez degradácie alebo zlyhania. V konečnom dôsledku môže výber správneho materiálu plášťa kábla zabezpečiť bezpečnú a spoľahlivú prevádzku a zároveň predĺžiť životnosť zariadenia.
4. Potreba flexibility
Niektoré aplikácie vyžadujú, aby káble zostali pružné aj pri opakovanom ohýbaní a krútení. Táto potreba flexibility neznižuje potrebu trvanlivosti; preto je potrebné starostlivo vyberať materiály, aby sa tieto dve požiadavky efektívne vyvážili. V týchto prípadoch sa pre svoju elasticitu a odolnosť uprednostňujú materiály ako termoplastické elastoméry (TPE) alebo polyuretán (PUR).
Napríklad káble používané v priemyselnej automatizácii musia byť vysoko flexibilné, aby sa prispôsobili pohybu strojov, ako sú roboty. Sieťové roboty používané na úlohy, ako je vyberanie a umiestňovanie dielov, sú ukážkovým príkladom tejto potreby. Ich konštrukcia umožňuje rozsah pohybu, čím sa káble neustále namáhajú, čo si vyžaduje použitie materiálov, ktoré odolávajú ohýbaniu a krúteniu bez toho, aby to ohrozilo výkon.
Po zvážení podmienok prostredia, mechanických vlastností, teploty a potrieb flexibility je tiež dôležité poznamenať, že vonkajší priemer kábla sa bude líšiť v závislosti od materiálu. Aby bol kábel šetrný k životnému prostrediu, musí zostať v medziach tesnenia zadného krytu alebo konektora.
Čas uverejnenia: 12. augusta 2024