Moderní elektrické systémy spoléhají na propojení mezi různými zařízeními, obvodovými deskami a periferními zařízeními. Ať už se jedná o přenos energie nebo elektrických signálů, kabely jsou páteří kabelových připojení, díky čemuž jsou nedílnou součástí všech systémů.
Význam kabelových plášťů (vnější vrstva, která obklopuje a chrání vnitřní vodiče) je však často podceňován. Výběr správného materiálu pláště kabelu je zásadním rozhodnutím při navrhování a výrobě kabelů, zejména při použití v náročných prostředích. Pochopení rovnováhy mezi mechanickým výkonem, odolností vůči životnímu prostředí, flexibilitou, cenou a dodržováním předpisů je klíčem k rozumné volbě.
Srdcem pláště kabelu je stínění, které chrání a zajišťuje životnost a spolehlivost vnitřního kabelu. Tato ochrana chrání před vlhkostí, chemikáliemi, UV zářením a fyzickým namáháním, jako je oděr a náraz.
Materiály pro pláště kabelů sahá od jednoduchých plastů až po pokročilé polymery, z nichž každý má jedinečné vlastnosti, které splňují specifické ekologické a mechanické požadavky. Proces výběru je kritický, protože správný materiál zajišťuje optimální výkon a ochranu za očekávaných podmínek použití.
Pro pláště kabelů neexistuje „jedna velikost pro všechny“. Zvolený materiál se může značně lišit v závislosti na jedinečných okolnostech aplikace.
Při výběru správného materiálu pláště kabelu je třeba vzít v úvahu několik faktorů.
1. Podmínky prostředí
Chemická odolnost je kritickým faktorem při výběru kabelových plášťů, protože kabely se mohou v závislosti na aplikaci setkat s oleji, rozpouštědly, kyselinami nebo zásadami. Dobře zvolený plášť kabelu může zabránit degradaci nebo korozi jeho základních součástí, a tím zachovat integritu kabelu po celou dobu jeho životnosti. Například v průmyslovém prostředí, kde je běžné vystavení chemikáliím, je důležité vybrat materiály, které vydrží takové drsné podmínky. Zde je třeba vyhodnotit konkrétní chemikálie, kterým bude kabel vystaven, protože to určuje potřebu specializovaných materiálů, jako jsou fluoropolymery, aby bylo dosaženo extrémní chemické odolnosti.
Odolnost vůči povětrnostním vlivům a slunečnímu záření je dalším cenným faktorem, zejména u kabelů používaných venku. Dlouhodobé vystavení slunečnímu záření může oslabit tradiční materiály, což vede ke křehkosti a případnému selhání. Materiály navržené tak, aby odolávaly UV záření, zajišťují, že kabel zůstane funkční a odolný i při intenzivním slunečním záření. Pro takové aplikace jsou ideálními materiály CPE termoplasty, CPE termostaty nebo EPR termostaty. Další pokročilé materiály, jako je zesítěný polyethylen (XLPE), byly vyvinuty tak, aby poskytovaly zvýšenou odolnost vůči UV záření a zajistily dlouhou životnost kabelu ve venkovních aplikacích.
Navíc v prostředích, kde hrozí nebezpečí požáru, může být volba pláště kabelu, který je nehořlavý nebo samozhášecí, život zachraňující volbou. Tyto materiály jsou navrženy tak, aby zastavily šíření plamenů a přidaly důležitou vrstvu bezpečnosti v kritických aplikacích. Pro zpomalení hoření patří mezi vynikající možnostiPVCtermoplasty a CPE termoplasty. Takové materiály mohou zpomalit šíření plamenů a zároveň snížit emise toxických plynů během spalování.
2. Mechanické vlastnosti
Odolnost proti oděru, rázová síla a drtivost pláště kabelu přímo ovlivňují trvanlivost polyuretanu. To je nejvíce nutné v aplikacích, kde kabel prochází náročným terénem nebo vyžaduje častou manipulaci. Ve vysoce mobilních aplikacích, jako je robotika nebo dynamické stroje, může výběr pláště kabelu s vynikajícími mechanickými vlastnostmi pomoci vyhnout se časté výměně a údržbě. Mezi nejlepší materiály odolné proti opotřebení pro potahy bund patří polyuretanové termoplasty a CPE termoplasty.
3. Úvahy o teplotě
Rozsah provozních teplot materiálu pláště kabelu může být rozdílem mezi úspěchem nebo neúspěchem systému. Materiály, které nesnesou rozsah provozních teplot jejich zamýšleného prostředí, mohou v chladných podmínkách zkřehnout nebo degradovat, když jsou vystaveny vysokým teplotám. Tato degradace může narušit integritu kabelu a způsobit selhání elektrické izolace, což má za následek provozní poruchy nebo bezpečnostní rizika.
Zatímco mnoho standardních kabelů může být dimenzováno až na 105 °C, specializované aplikace z PVC mohou potřebovat odolávat vyšším teplotám. Pro průmyslová odvětví, jako je ropa a plyn, vyžadují speciální aplikace materiály, jako jsou materiály řady SJS společnosti ITT Cannon, které vydrží teploty až 200 °C. Pro tyto vysoké teploty může být nutné zvážit různé materiály, včetně PVC na straně termoplastu a CPE nebo EPR nebo CPR na straně termostatu. Materiály, které mohou pracovat v takových prostředích, mohou odolat vysokým teplotám a tepelnému stárnutí, což zajišťuje výkon kabelu v průběhu času.
Zvažte prostředí s vysokou teplotou, jako jsou pobřežní vrtné soupravy. V těchto vysokotlakých a vysokoteplotních prostředích je nutné vybrat materiál pláště kabelu, který odolá extrémním teplotám bez degradace nebo selhání. V konečném důsledku může výběr správného materiálu pláště kabelu zajistit bezpečný a spolehlivý provoz a zároveň prodloužit životnost zařízení.
4. Potřeba flexibility
Některé aplikace vyžadují, aby kabely zůstaly pružné i při opakovaném ohýbání a kroucení. Tato potřeba flexibility nesnižuje potřebu trvanlivosti; proto musí být materiály pečlivě vybírány, aby byly tyto dva požadavky účinně vyváženy. V těchto případech jsou upřednostňovány materiály jako termoplastické elastomery (TPE) nebo polyuretan (PUR) pro svou elasticitu a odolnost.
Kabely používané například v průmyslové automatizaci musí být vysoce flexibilní, aby se přizpůsobily pohybu strojů, jako jsou roboti. Síťové roboty používané pro úkoly, jako je vybírání a umísťování dílů, jsou ukázkovým příkladem této potřeby. Jejich konstrukce umožňuje široký rozsah pohybu, neustálé namáhání kabelů, což vyžaduje použití materiálů, které vydrží ohýbání a kroucení, aniž by došlo ke snížení výkonu.
Po zvážení podmínek prostředí, mechanických vlastností, teploty a potřeb flexibility je také důležité poznamenat, že vnější průměr kabelu se bude u každého materiálu lišit. Aby zůstalo šetrné k životnímu prostředí, musí průměr kabelu zůstat v těsnicích mezích zadního pláště nebo připojení konektoru.
Čas odeslání: 12. srpna 2024