ความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกันในการใช้งานสายเคเบิล

ความทนทานต่อสภาพแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานสายเคเบิล เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือในระยะยาว สายเคเบิลมักต้องเผชิญกับสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง เช่น น้ำ/ความชื้น สารเคมี รังสียูวี อุณหภูมิที่สูงเกินไป และความเครียดเชิงกล การเลือกวัสดุที่เหมาะสมและทนต่อสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาประสิทธิภาพการทำงานและยืดอายุการใช้งานของสายเคเบิล

หัวข้อนี้จะเจาะลึกถึงความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมประเภทต่างๆ ที่จำเป็นในแอปพลิเคชันสายเคเบิลต่างๆ

เปลือกนอกหรือปลอกหุ้มทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันชั้นแรกจากปัจจัยแวดล้อม โดยทั่วไปจะสัมผัสกับสารเคมี น้ำ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ และรังสียูวี วัสดุหลักที่ใช้ทำเปลือกนอกคือพีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์), PE (โพลีเอทิลีน) และLSZH (ควันต่ำฮาโลเจน)ซึ่งแต่ละชนิดมีระดับความต้านทานที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งาน

1. ทนทานต่อสารเคมี น้ำมัน และไฮโดรคาร์บอน

ระหว่างการติดตั้งและอายุการใช้งานของสายเคเบิล อาจเกิดการสัมผัสกับสารเคมี น้ำมัน หรือไฮโดรคาร์บอนได้ ทั้งจากการรั่วไหลโดยไม่ได้ตั้งใจ หรือการสัมผัสอย่างต่อเนื่องในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม การสัมผัสเช่นนี้อาจทำให้เปลือกหุ้มภายนอกเสื่อมสภาพ นำไปสู่รอยแตก บวม หรือสูญเสียคุณสมบัติเชิงกล

การเลือกใช้วัสดุที่มีความทนทานต่อสารเคมีเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจได้ว่าสายเคเบิลจะคงความสมบูรณ์ ประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งาน

ประเภทของการสัมผัสสารเคมี:

สารเคมีที่เป็นก๊าซ: โดยทั่วไปสารเคมีที่เป็นก๊าซจะมีปฏิกิริยากับพอลิเมอร์ต่ำกว่า เนื่องจากไม่สามารถแทรกซึมเข้าไปในวัสดุได้ลึก อย่างไรก็ตาม ก๊าซที่ทำปฏิกิริยาได้ เช่น คลอรีนหรือโอโซน อาจทำให้พื้นผิวเสื่อมสภาพ และส่งผลอย่างมากต่อคุณสมบัติของพอลิเมอร์

สารเคมีเหลว: โดยทั่วไปสารเคมีเหลวมีความเสี่ยงสูงกว่าเนื่องจากความสามารถในการแพร่กระจายเข้าไปในวัสดุ ซึ่งอาจนำไปสู่การบวม การเกิดพลาสติก หรือปฏิกิริยาเคมีภายในเมทริกซ์ของพอลิเมอร์ ส่งผลให้คุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้าลดลง

ประสิทธิภาพของวัสดุ:

PE (โพลีเอทิลีน): ทนทานต่อสารเคมีและไฮโดรคาร์บอนหลายชนิดได้ดี ใช้งานได้ดีในสภาพแวดล้อมทางเคมีทั่วไป แต่อาจไวต่อสารออกซิไดซ์ที่แรง

พีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์): มีคุณสมบัติทนทานต่อน้ำมัน สารเคมี และไฮโดรคาร์บอนได้ดีมาก โดยเฉพาะเมื่อผสมสารเติมแต่งที่มีคุณสมบัติทนทานต่อน้ำมันที่เหมาะสม

LSZH (Low Smoke Zero Halogen): ให้ความทนทานต่อสารเคมีและน้ำมันในระดับปานกลาง สารประกอบ LSZH ออกแบบมาเพื่อความปลอดภัยจากอัคคีภัยเป็นหลัก (โดยให้ควันน้อยและมีความเป็นพิษต่ำในระหว่างการเผาไหม้) อย่างไรก็ตาม สูตรเฉพาะของ LSZH สามารถปรับปรุงความทนทานต่อน้ำมันและสารเคมีได้เมื่อจำเป็น

2. ทนทานต่อน้ำและความชื้น

สายเคเบิลมักสัมผัสกับน้ำหรือสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงในระหว่างการติดตั้งและตลอดอายุการใช้งาน การสัมผัสกับความชื้นเป็นเวลานานอาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพ การกัดกร่อนของชิ้นส่วนโลหะ และประสิทธิภาพโดยรวมของสายเคเบิลลดลง

ดังนั้น ความทนทานต่อน้ำจึงเป็นคุณสมบัติที่สำคัญสำหรับการใช้งานสายเคเบิลหลายประเภท โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง ใต้ดิน หรือทางทะเล

ในบรรดาวัสดุหุ้มทั่วไป PE (โพลีเอทิลีน) มีคุณสมบัติต้านทานน้ำได้ดีเยี่ยม ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานที่ต้องการการปกป้องในระยะยาวจากการซึมของความชื้น

โดยทั่วไปแล้วไม่แนะนำให้ติดตั้งสายเคเบิลหุ้มเกราะแรงดันต่ำและแรงดันปานกลางที่มีปลอกหุ้ม LSZH หรือ PVC ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำขังตลอดเวลา เช่น ดินเหนียว หรือพื้นที่ใต้ระดับน้ำใต้ดิน ในทางตรงกันข้าม ปลอกหุ้ม PE มีความต้านทานต่อการซึมผ่านของน้ำผ่านฉนวนของสายเคเบิลได้ดีกว่า ดังนั้น สายเคเบิลหุ้ม PE จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพเปียกชื้นมากกว่า และมีแนวโน้มที่จะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าตามการออกแบบ

การออกแบบสายเคเบิลกันน้ำ:

เพื่อให้ได้คุณสมบัติกันน้ำที่แท้จริงสำหรับสายเคเบิล จะต้องพิจารณาการป้องกันหลักสองประการ:

การป้องกันน้ำแบบเรเดียล:
ทำได้โดยใช้วัสดุ เช่น ปลอกโลหะตะกั่ว หรือเทปเคลือบโลหะ/โลหะ ร่วมกับโพลีเมอร์เฉพาะทาง
การป้องกันน้ำตามยาว:
ทำได้โดยใช้เทปหรือผงกันน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำเคลื่อนที่ไปตามความยาวของสายเคเบิล
ระดับการป้องกันการรั่วซึม (IP) และระดับ AD7/AD8:
ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับคลาสและระดับการป้องกัน IP (เช่น AD7 หรือ AD8) จะมีการแบ่งปันในบทความแยกต่างหาก

3. ความต้านทานรังสียูวี

การทำความเข้าใจและการเลือกความต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานสายเคเบิลเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือในระยะยาว ปัจจัยต่างๆ เช่น การสัมผัสสารเคมี น้ำซึม รังสียูวี และการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ อาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความสมบูรณ์ของสายเคเบิล หากไม่พิจารณาอย่างเหมาะสมระหว่างการเลือกใช้วัสดุ

การเลือกวัสดุหุ้มภายนอกที่เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็น PVC, PE หรือ LSZH โดยพิจารณาจากสภาพแวดล้อมเฉพาะ จะช่วยเสริมความทนทานและอายุการใช้งานของสายเคเบิลได้อย่างมาก นอกจากนี้ การใช้เทคนิคการป้องกันน้ำที่เหมาะสมและการพิจารณาระดับ IP ยังช่วยเสริมประสิทธิภาพในการป้องกันสายเคเบิลในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายอีกด้วย

การประเมินความต้านทานต่อสิ่งแวดล้อมอย่างรอบคอบจะช่วยให้ระบบสายเคเบิลมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการใช้งานตามจุดประสงค์ ลดความต้องการในการบำรุงรักษา ลดความเสี่ยงต่อความล้มเหลว และรับรองการทำงานที่เชื่อถือได้ตลอดวงจรชีวิตที่คาดหวัง