en fa

آشنایی با پلیمر (PVC) مورد استفاده در سیم و کاب

پلیمرها به دلیل نارسایی الکتریکی در ساختار سیم های افشان ، سیم های مفتولی و کابل های الکتریکی ، کابل های مخابراتی ، کابل های کنترل ، کابل های ابزار دقیق و … مصارف گسترده دارند . در یک مدار الکتریکی ، عایق وظیفه ممانعت از تماس و برقراری اتصال الکتریکی بین هادی در رشته سیم ها را بر عهده دارد.

بر این اساس بسته به نیاز ویژه هر سیستم از گازها ، مایعات و جامدات می توان به عنوان عایق استفاده کرد . با وجودی که وظیفه عایق ، محدود کردن جریان برق از هادی به زمین و یا پتانسیل پایین تر است ، عایق های جامد نقش حفاظ الکتریکی / مکانیکی را نیز دارند . در سیم ها و کابل های فشار ضعیف ، عایق های جامد معمولا” علاوه بر خواص الکتریکی ، خواص مکانیکی مناسبی را نیز دارا هستند.

پی وی سی(PVC) یا پلی وینیل کلراید پر مصرف ترین پلیمر گرمانرم در صنعت سیم و کابل طی چند دهه اخیر بوده است . بیشترین مصرف آن در عایق و روکش ( غلاف ) سیم و کابل های فشار ضعیف که در دما و شرایط معمولی کار می کنند است . هزینه کم مواد و فرآیند ، کارایی مناسب ، ویزگی های مکانیکی خوب در دمای کارکرد ، مقاومت در برابر برخی از حلال ها و مواد شیمیایی و از همه مهمتر مقاومت آن در برابر گسترش آتش به دلیل ویژگی خود خاموش کنی آن، از مزایای مهم این پلیمر به شمار می رود.البته در ولتاژهای بیش از یک کیلوولت به دلیل افت دی الکتریک استفاده از این پلیمر مناسب نمی باشد.

اغلب در ساختار این پلیمر از مواد نرم کننده برای مصارف مختلف استفاده می شود و در نتیجه خواص آن بستگی زیادی به نوع و میزان استفاده از این افزودنی هابخصوص نرم کننده ها دارد.

مقاومت این پلیمر در برابر حرارت و نور ماوراء بنفش در مقایسه با سایر پلیمرها کمتر است. از این پلیمر در اغلب صنایع خصوصا” صنایع ساخت کف پوش ها ، سیم و کابل ، لوله ،شیلنگ و … استفاده می گردد.

بهره گیری از پلیمر PVC در صنعت سیم و کابل:
بی شک یکی از کاربردی ترین و پرمصرف ترین مواد پلیمری در صنعت سیم و کابل، PVC می باشد و به دلیل خواص جذاب و کاربرد عمومی آن در صنعت مورد توجه قرار گرفته است.انعطاف پذیری بسیار زیاد در خواص پلیمر پی وی سی(PVC) به دلیل امکان پذیرش انواع افزودنی ها و نرم کننده ها، استفاده آن را در صنعت سیم و کابل به نحو چشمگیری افزایش داده است.

معمولا” از پی وی سی(PVC) در دامنه حرارتی بین 42- تا 105+ درجه سانتیگراد استفاده می گردد .به طور معمول گرانول مورد مصرف در عایق سیم و کابل برق برای دمای 70 درجه سانتیگراد طراحی شده است ولی می توان با استفاده از نرم کننده ها و سایر افزودنی های مناسب ، تحمل حرارتی آن را تا 105 درجه سانتیگراد نیز افزایش داد . از پی وی سی ( PVC ) بیشتر در کابل های فشار ضعیف تا ولتاژ نامی 1 کیلوولت استفاده می شود . برای کابل های با ولتاژ نامی بیش از 3 کیلوولت ، پی وی سی (PVC) باید دارای ویژگی های برقی بهبود یافته تری شود . در این راستا استاندارد IEC مواردی را الزام نموده است ، از جمله آنکه دمای بهره برداری را تا 85 درجه سانتیگراد تعیین نموده به شرط آنکه حاصل ضرب نفوذ پذیری ویژه و زاویه افت عایق کمتر از 75/0 بماند ، همچنین زاویه افت عایق DLA در دمای 80 درجه سانتیگراد نباید از مقدار آن در 60 درجه سانتیگراد فراتر رود .

این مشخصات به همراه قیمت پایین ، قدرت جذب بالای نرم کننده ها – و به طبع آن انعطاف یافتن بیشتر – آلیاژ شدن یا کوپلیمر شدن باسایر لاستیک ها ،باعث استفاده گسترده از PVC به عنوان روکش سیم و کابل گردیده است.( از PVC می توان به عنوان آلیاژ یا کوپلیمر با سایر پلیمرها استفاده نمود ، در این صورت می توان برخی از خواص آن را از قبیل تحمل حرارتی ، شکل دهی آسان و … بهبود بخشید . اولفین ها ، توموپلاستیک پلی یورتان یا TPU و پلی استرها بدین منظور می توانند مورد استفاده قرار بگیرند.)

kabl

اگرچه خواص الکتریکی P.V.C به خوبی پلی اتیلن نیست ، ولی ویژگی های الکتریکی آن قابل تامل است و بدین منظور در برخی خطوط تلفنی و خطوط شبکه های اطلاع رسانی مورد استفاده قرار می گیرد. در فرکانس های بالا نیز از ایجاد پدیده هم شنوایی یا CROSS TALK در کابل های مخابراتی جلوگیری می نماید . تنها اشکال آن در کابل های مخابراتی این است که در این کابل ها در حال حاضر علاوه بر امکان ارسال صدا بایستی سیگنال های کدگذاری شده را نیز ارسال نمایند که این امر به طور همزمان توسط کابل های P.V.C امکان پذیر نمی باشد .

پی وی سی(PVC) به راحتی شکل داده شده و توسط اکسترودر به شکل دلخواه بیرون می آید اما نسبت به حرارت حساس بوده و با تغییرات دما برخی خواص آن از جمله شفافیت و … تغییر می نماید و بازیابی آن بسیار آسان است لیکن به دلیل عدم تجزیه آن از لحاظ زیست محیطی مشکل ساز است .

برخی از کابل هایی که با عایق P.V.C ساخته می شوند در بازار با نام پرتودور شناخته می شوند . این کابل ها برای مناطق سردسیر نیز مناسب بوده و به آسانی در دمای 5- درجه سانتیگراد به بالا کار می کنند . این کابل ها همراه با افزودنی های ویژه برای رویارویی با شرایط دشوار آتش سوزش آماده می شوند و در برابر گسترش آتش ، اثر خورندگی گازهای احتراق ، دود چگال ، حفظ ویژگی عایق در دوره آتش سوزی رفتار مناسبی از خود نشان می دهند .

روکش های پی وی سی(PVC) رنگین کابل ها می بایستی با یک کد شناسایی همراه شوند ، زیرا این روکش ها پس از خواباندن در زیر زمین به علت وجود ترکیبات گوگرد دار و پایدار سازهای سربی که ترکیب سولفید سرب را پدید می آورند تیره تر شده و یا سیاه رنگ می شوند . البته با بهره گیری از روش های گران تری که در آن از پایدارساز کلسیم – باریم– کادمیم استفاده می شود ، می توان بر این دشواری چیره شد .

در پایان بایستی به این نکته اشاره کرد که در مقایسه با پلیمرهایی با ساختار قطبی مانند P.V.C پلیمرهایی با ساختار ناقطبی همانند پلی اتیلن و یا XLPE از ویژگی های برجسته تری برخوردار می باشند . هرچند این مواد برای قالب ریزی در سرکابل ها یا مفصل ها به خوبی پی وی سی نیستند چون چسبندگی کمتری دارند.

ساختار عایقی و لایه های محافظ:
عایق: بخشی از سیم و کابل که مانع هدایت جریان برق است .

عایق ها در سیم و کابل به انواع زیر به کار می روند :

عایق نوارپیچ (Lapped insulation ) : عایقی از جنس نوار که در لایه های هم مرکز روی هادی پیچیده می شود و در حین پیچیدن قسمتی از نوار روی بخش زیرین خود قرار می گیرد .
عایق کاغذی اشباع شده (Impregnated paper insulation ) : عایقی نوارپیچی که نوار آن از یک ماده عایقی اشباع شده است .
عایق اکسترود شده (Extruded insulation ) : عایقی از جنس مواد گرما نرم یا گرما سخت که عملیات عایق کاری آن به روش اکسترود انجام شده باشد .
عایق معدنی (mineral insulation ) : عایقی که از جنس پودرهای معدنی فشرده شده باشد .
جنس عایق های متداول در تولید سیم و کابل عبارتند از :

PVC: پلی وینیل کلراید متداول ترین عایق خصوصاً در کابل های فشار ضعیف است. این ماده عایقی که معمولاً به صورت گرانول مصرف می شود از چهار ماده رزین PVC ، کربنات کلسیمز، روغن پلاستی سایزر (معمولاً DOP) و پایدار کننده های حرارتی (استابلایزر) تشکیل می شود که بسته به نوع کاربرد و خواص مکانیکی، حرارتی و انعطاف پذیری ترکیب و نسبت درصد این مواد متشکله در فرمول های مختلف PVC گرانول می تواند متفاوت باشد.

XLPE : پلی اتیلن شبکه ای یا کراس لینک شده ماده عایقی مناسب دیگری است که بیشتر در کابل های فشار متوسط و فشار قوی کاربرد دارد. این پلیمر در مقایسه با PVC خواص عایقی بالاتر (مقاومت عایقی بیشتر)، دوام بیشتر، مقاومت در برابر دمای بالاتر، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر مواد شیمیایی بالاتری دارد . انعطاف کم این نوع مواد کاربرد آن را خصوصاً در مورد سیم های انعطاف پذیر محدود می کند.

لاستیک : کاربرد مهم این نوع مواد عایقی در مواردی است که انعطاف پذیری بسیار بالا برای سیم و کابل ضرورت داشته باشد. همچنین یکی از کاربردهای مهم دیگر این نوع عایق در مواردی است که کابل در معرض دمای بالا (نظیر کوره ها و ….) قرار گیرد.

TPR: آمیزه ای از پلیمرها شامل پلاستیک و لاستیک ها است که دارای خواص همزمان ترموپلاستیکی و الاستومری است. این ماده عایقی همانند بسیاری از لاستیک ها دارای مقاومت زیاد در برابر انواع روغن ها، مواد شیمیایی، ازن و سایر عوامل محیطی است. این مواد دارای خاصیت جذب آب کم، خواص الکتریکی عالی، انعطاف پذیری زیاد به همراه مقاومت خوب در برابر سایش می باشد.

Income Tax Planning

    View Service