หน้าที่สำคัญของฉนวน ปลอกหุ้ม และการป้องกันในงานออกแบบสายเคเบิล

เรารู้ว่าสายเคเบิลแต่ละชนิดมีประสิทธิภาพและโครงสร้างที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้ว สายเคเบิลประกอบด้วยตัวนำ ชั้นป้องกันสัญญาณรบกวน ชั้นฉนวน ชั้นหุ้ม และชั้นเกราะป้องกัน โครงสร้างจะแตกต่างกันไปตามคุณลักษณะ อย่างไรก็ตาม หลายคนยังไม่เข้าใจความแตกต่างระหว่างชั้นฉนวน ชั้นป้องกันสัญญาณรบกวน และชั้นหุ้มในสายเคเบิลอย่างชัดเจน เรามาอธิบายรายละเอียดเพื่อให้เข้าใจได้ดียิ่งขึ้น

(1) ชั้นฉนวน

ชั้นฉนวนในสายเคเบิลมีหน้าที่หลักในการเป็นฉนวนกั้นระหว่างตัวนำกับสภาพแวดล้อมโดยรอบหรือตัวนำที่อยู่ติดกัน ช่วยให้กระแสไฟฟ้า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือสัญญาณแสงที่ส่งผ่านตัวนำนั้นส่งผ่านไปได้เฉพาะในตัวนำเท่านั้นโดยไม่รั่วไหลออกสู่ภายนอก พร้อมทั้งยังช่วยปกป้องวัตถุและบุคคลภายนอกด้วย ประสิทธิภาพของฉนวนเป็นตัวกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่สายเคเบิลสามารถทนได้และอายุการใช้งาน จึงทำให้ฉนวนเป็นส่วนประกอบหลักอย่างหนึ่งของสายเคเบิล

วัสดุฉนวนของสายเคเบิลโดยทั่วไปสามารถแบ่งออกเป็นวัสดุฉนวนพลาสติกและวัสดุฉนวนยาง สายไฟหุ้มฉนวนพลาสติกนั้น ตามชื่อที่บ่งบอก มีชั้นฉนวนที่ทำจากพลาสติกขึ้นรูป พลาสติกที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) และโพลีเอทิลีน (PE)โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้าม (XLPE)และ Low Smoke Zero Halogen (LSZH) ในบรรดาวัสดุเหล่านี้ XLPE ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสายเคเบิลแรงดันปานกลางและสูง เนื่องจากมีคุณสมบัติทางไฟฟ้าและเชิงกลที่ยอดเยี่ยม รวมถึงความต้านทานต่อการเสื่อมสภาพจากความร้อนและประสิทธิภาพทางไดอิเล็กตริกที่เหนือกว่า

ในทางกลับกัน สายไฟหุ้มฉนวนยางทำจากยางผสมกับสารเติมแต่งต่างๆ และผ่านกระบวนการแปรรูปเป็นฉนวน วัสดุฉนวนยางที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ ส่วนผสมของยางธรรมชาติและสไตรีน ยาง EPDM (ยางเอทิลีนโพรพิลีนไดอีนโมโนเมอร์) และยางบิวทิล วัสดุเหล่านี้มีความยืดหยุ่นและยืดตัวได้ดี เหมาะสำหรับการเคลื่อนไหวบ่อยครั้งและรัศมีโค้งงอเล็ก ในการใช้งาน เช่น เหมืองแร่ เรือ และท่าเรือ ซึ่งความทนทานต่อการเสียดสี ความทนทานต่อน้ำมัน และความยืดหยุ่นเป็นสิ่งสำคัญ สายไฟหุ้มฉนวนยางจึงมีบทบาทที่ขาดไม่ได้

(2) ชั้นเปลือกหุ้ม

ชั้นหุ้มช่วยให้สายเคเบิลสามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการใช้งานต่างๆ ได้ โดยจะหุ้มทับชั้นฉนวน บทบาทหลักของชั้นหุ้มคือการปกป้องชั้นภายในของสายเคเบิลจากความเสียหายทางกลและการกัดกร่อนทางเคมี ขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มความแข็งแรงทางกลของสายเคเบิล ให้ความต้านทานต่อแรงดึงและแรงอัด ชั้นหุ้มช่วยปกป้องสายเคเบิลจากความเครียดทางกลและปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม เช่น น้ำ แสงแดด การกัดกร่อนทางชีวภาพ และไฟไหม้ จึงรักษาประสิทธิภาพทางไฟฟ้าให้คงที่ในระยะยาว คุณภาพของชั้นหุ้มส่งผลโดยตรงต่ออายุการใช้งานของสายเคเบิล

ชั้นหุ้มสายเคเบิลยังช่วยป้องกันไฟไหม้ หน่วงไฟ ทนต่อน้ำมัน กรดและด่าง และรังสียูวี โดยขึ้นอยู่กับการใช้งาน ชั้นหุ้มสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก ได้แก่ ชั้นหุ้มโลหะ (รวมถึงชั้นหุ้มด้านนอก) ชั้นหุ้มยาง/พลาสติก และชั้นหุ้มวัสดุผสม ชั้นหุ้มยาง/พลาสติกและวัสดุผสมไม่เพียงแต่ป้องกันความเสียหายทางกลเท่านั้น แต่ยังช่วยป้องกันน้ำ หน่วงไฟ ทนไฟ และทนต่อการกัดกร่อนอีกด้วย ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น ความชื้นสูง อุโมงค์ใต้ดิน และโรงงานเคมี ประสิทธิภาพของชั้นหุ้มมีความสำคัญอย่างยิ่ง วัสดุหุ้มคุณภาพสูงไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของสายเคเบิล แต่ยังช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการใช้งานอย่างมาก

(3) ชั้นป้องกัน

ชั้นป้องกันในสายเคเบิลแบ่งออกเป็นชั้นป้องกันภายในและชั้นป้องกันภายนอก ชั้นเหล่านี้ช่วยให้เกิดการสัมผัสที่ดีระหว่างตัวนำและฉนวน รวมถึงระหว่างฉนวนและปลอกหุ้มภายใน ช่วยลดความเข้มของสนามไฟฟ้าที่พื้นผิวเพิ่มขึ้นซึ่งเกิดจากพื้นผิวที่ขรุขระของตัวนำหรือชั้นภายใน สายเคเบิลไฟฟ้าแรงดันปานกลางและสูงโดยทั่วไปจะมีชั้นป้องกันตัวนำและชั้นป้องกันฉนวน ในขณะที่สายเคเบิลแรงดันต่ำบางประเภทอาจไม่มีชั้นป้องกัน

การป้องกันสัญญาณรบกวนสามารถทำได้ทั้งแบบกึ่งตัวนำหรือแบบโลหะ รูปแบบการป้องกันสัญญาณรบกวนแบบโลหะที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ การพันด้วยเทปทองแดง การถักด้วยลวดทองแดง และการพันตามแนวยาวด้วยเทปผสมอลูมิเนียมฟอยล์-โพลีเอสเตอร์ สายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มมักใช้โครงสร้างต่างๆ เช่น การป้องกันด้วยสายคู่บิดเกลียว การป้องกันแบบกลุ่ม หรือการป้องกันโดยรวม การออกแบบดังกล่าวให้การสูญเสียไดอิเล็กตริกต่ำ ความสามารถในการส่งสัญญาณที่แข็งแกร่ง และประสิทธิภาพการป้องกันการรบกวนที่ดีเยี่ยม ทำให้สามารถส่งสัญญาณอนาล็อกที่อ่อนแอได้อย่างน่าเชื่อถือ และทนต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่รุนแรงในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม สายเคเบิลเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้า โลหะวิทยา ปิโตรเลียม เคมี การขนส่งทางราง และระบบควบคุมการผลิตอัตโนมัติ

สำหรับวัสดุที่ใช้ในการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า การป้องกันชั้นในมักใช้กระดาษเคลือบโลหะหรือวัสดุกึ่งตัวนำ ในขณะที่การป้องกันชั้นนอกอาจประกอบด้วยการพันเทปทองแดงหรือการถักลวดทองแดง วัสดุที่ใช้ถักมักเป็นทองแดงเปลือยหรือทองแดงชุบดีบุก และในบางกรณีอาจใช้ลวดทองแดงชุบเงินเพื่อเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและการนำไฟฟ้า โครงสร้างการป้องกันที่ออกแบบมาอย่างดีไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของสายเคเบิลเท่านั้น แต่ยังช่วยลดการรบกวนจากรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าต่ออุปกรณ์ใกล้เคียงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในสภาพแวดล้อมที่มีการใช้ไฟฟ้าและข้อมูลสูงในปัจจุบัน ความสำคัญของการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจึงยิ่งเด่นชัดมากขึ้น

โดยสรุป นี่คือความแตกต่างและหน้าที่ของฉนวนหุ้มสายเคเบิล ชั้นป้องกัน และชั้นหุ้มภายนอก ONE WORLD ขอเตือนทุกคนว่าสายเคเบิลมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สิน ไม่ควรใช้สายเคเบิลที่ไม่ได้มาตรฐาน ควรเลือกซื้อจากผู้ผลิตสายเคเบิลที่มีชื่อเสียงเสมอ

บริษัท วัน เวิลด์ มุ่งเน้นการจัดหาวัตถุดิบสำหรับสายเคเบิล และมุ่งมั่นที่จะมอบโซลูชันคุณภาพสูงแก่ลูกค้า ผลิตภัณฑ์ของเราครอบคลุมวัสดุฉนวน ปลอกหุ้ม และฉนวนป้องกันต่างๆ เช่น XLPE, PVC, LSZH, ฟอยล์อลูมิเนียม, เทปไมลาร์, เทปทองแดง เป็นต้นเทปไมก้าและอื่นๆ อีกมากมาย ด้วยคุณภาพที่คงที่และบริการที่ครอบคลุม เราจึงให้การสนับสนุนที่แข็งแกร่งสำหรับการผลิตสายเคเบิลทั่วโลก