Съвременните електрически системи разчитат на взаимовръзки между различни устройства, платки и периферни устройства. Независимо дали предават мощност или електрически сигнали, кабелите са гръбнакът на кабелните връзки, което ги прави неразделна част от всички системи.
Въпреки това значението на кабелните обвивки (външният слой, който обгражда и защитава вътрешните проводници) често се подценява. Изборът на правилния материал за обвивката на кабела е критично решение при проектирането и производството на кабели, особено когато се използват в тежки среди. Разбирането на баланса между механична производителност, устойчивост на околната среда, гъвкавост, цена и съответствие с нормативните изисквания е ключът към вземането на разумен избор.
В сърцето на кабелната обвивка е екран, който защитава и гарантира живота и надеждността на вътрешния кабел. Тази защита предпазва от влага, химикали, ултравиолетови лъчи и физически натоварвания като абразия и удар.
Материалът за кабелни обвивки варира от обикновени пластмаси до усъвършенствани полимери, всеки с уникални свойства, за да отговаря на специфични екологични и механични изисквания. Процесът на избор е от решаващо значение, тъй като правилният материал осигурява оптимална производителност и защита при очакваните условия на употреба.
Няма решение „един размер за всички“ за кабелни обвивки. Избраният материал може да варира значително в зависимост от уникалните обстоятелства на приложението.
Има няколко фактора, които трябва да имате предвид, когато избирате правилния материал за обвивката на кабела.
1. Условия на околната среда
Химическата устойчивост е критичен фактор при избора на кабелни обвивки, тъй като кабелите могат да се сблъскат с масла, разтворители, киселини или основи, в зависимост от тяхното приложение. Добре подбраната обвивка на кабела може да предотврати разграждането или корозията на основните му компоненти, като по този начин поддържа целостта на кабела през целия му експлоатационен живот. Например в промишлени среди, където излагането на химикали е често срещано, е изключително важно да се изберат материали, които могат да издържат на такива тежки условия. Тук трябва да се оценят специфичните химикали, на които кабелът ще бъде изложен, тъй като това определя необходимостта от специализирани материали като флуорополимери за постигане на изключителна химическа устойчивост.
Устойчивостта на атмосферни влияния и слънчева светлина е друго ценно съображение, особено за кабели, използвани на открито. Продължителното излагане на слънчева светлина може да отслаби традиционните материали, което води до чупливост и евентуална повреда. Материалите, проектирани да издържат на UV радиация, гарантират, че кабелът остава функционален и издръжлив дори при интензивна слънчева светлина. За такива приложения идеалните материали са CPE термопласти, CPE термостати или EPR термостати. Други съвременни материали, като омрежен полиетилен (XLPE), са разработени, за да осигурят повишена устойчивост на ултравиолетови лъчи, гарантирайки дълголетието на кабела при приложения на открито.
Освен това, в среда, където рискът от пожар е проблем, изборът на кабелна обвивка, която забавя горенето или се самозагасва, може да бъде животоспасяващ избор. Тези материали са предназначени да спрат разпространението на пламъци, като добавят важно ниво на безопасност при критични приложения. За забавяне на горенето, отличен избор включваPVCтермопласти и CPE термопласти. Такива материали могат да забавят разпространението на пламъците, като същевременно намалят емисиите на токсични газове по време на горенето.
2. Механични свойства
Устойчивостта на абразия, силата на удара и способността за смачкване на кабелната обвивка пряко влияят върху издръжливостта на полиуретана. Това е най-необходимо в приложения, при които кабелът преминава през труден терен или изисква често боравене. В силно мобилни приложения, като роботика или динамични машини, изборът на кабелна обвивка с превъзходни механични свойства може да помогне за избягване на честа подмяна и поддръжка. Най-добрите устойчиви на износване материали за калъфи за якета включват полиуретанови термопласти и CPE термопласти.
3. Температурни съображения
Работният температурен диапазон на материала на кабелната обвивка може да бъде разликата между успеха или провала на една система. Материали, които не могат да издържат на работния температурен диапазон на предназначената им среда, могат да станат крехки при студени условия или да се развалят, когато са изложени на високи температури. Това влошаване може да компрометира целостта на кабела и да причини повреда на електрическата изолация, което води до смущения в работата или опасности за безопасността.
Докато много стандартни кабели могат да бъдат оценени за до 105°C, специализираните PVC приложения може да се наложи да издържат на по-високи температури. За индустрии като нефт и газ специалните приложения изискват материали, като материалите от серията SJS на ITT Cannon, които могат да издържат на температури до 200°C. За тези високи температури може да се наложи да се вземат предвид различни материали, включително PVC от страната на термопласта и CPE или EPR или CPR от страната на термостата. Материалите, които могат да работят в такива среди, могат да издържат на високи температури и да устоят на термично стареене, гарантирайки ефективността на кабела във времето.
Помислете за среда с висока температура, като сондажни платформи на сушата. В тези среди с високо налягане и висока температура е необходимо да се избере материал за обвивката на кабела, който може да издържи на екстремни температури, без да се влоши или повреди. В крайна сметка изборът на правилния материал за обвивката на кабела може да осигури безопасни и надеждни операции, като същевременно удължи живота на оборудването.
4. Нуждата от гъвкавост
Някои приложения изискват кабелите да останат гъвкави при повтарящи се движения на огъване и усукване. Тази нужда от гъвкавост не намалява нуждата от издръжливост; следователно материалите трябва да бъдат внимателно подбрани, за да балансират ефективно тези две изисквания. В тези случаи материали като термопластични еластомери (TPE) или полиуретан (PUR) са предпочитани заради тяхната еластичност и издръжливост.
Кабелите, използвани в индустриалната автоматизация, например, трябва да бъдат изключително гъвкави, за да поемат движението на машини като роботи. Мрежестите роботи, използвани за задачи като бране и поставяне на части, са отличен пример за тази нужда. Техният дизайн позволява диапазон на движение, поставяйки постоянно напрежение върху кабелите, което налага използването на материали, които могат да издържат на огъване и усукване, без да се компрометира работата.
След като се вземат предвид условията на околната среда, механичните свойства, температурата и нуждите от гъвкавост, също е важно да се отбележи, че външният диаметър на кабела ще варира за всеки материал. За да остане щадящ околната среда, диаметърът на кабела трябва да остане в рамките на уплътнителните граници на задната обвивка или приставката на конектора.
Време на публикуване: 12 август 2024 г