انواع عایق های کابل PE PVC LSZH XLPE

در ادامه مقاله با توضیحات کامل انواع عایق های کابل PE PVC LSZH XLPE با ما همراه باشید. شرکت کابل آن ارائه و تولید کننده انواع سیم و کابل مخابراتی شبکه و کواکسیال با بهترین کیفیت

CABLE JACKET

• PE : Polyethylene
• PVC : Polyvinyl chloride
• LSZH : Low Smoke Zero Halogen
• XLPE : Cross-linked polyethylene

عایق PE پلی اتیلن

پلی اتیلن Polyethylene رایج ترین ماده پلاستکی است که در واقع یک پلیمر با ساختار ملکولی هیدروکربن می باشد که از ترکیب کربن و هیدروژن ساخته شده است.

عایق پلی اتیلن PE به حرارت حساس بوده در برابر حرارت تغییر شکل داده و در صورت آتش گرفتن گازهای سرطان زا ایجاد می کنند.

انواع پلی اتیلن

• پلی اتلین با چگالی پایین LDPE ( Low Density Poly Ethylene )

از LDPE چه چیزی می توان ساخت؟ LDPE همچنین می تواند برای ساخت کیسه های نان پلاستیکی، بسته بندی مواد غذایی، بطری های قابل فشار دادن و رویه های ظروف پلاستیکی مانند وان مارگارین استفاده شود. کیسه های غلات، کیسه های زباله و کیسه های پلاستیکی ساندویچ نمونه های دیگری از محصولاتی هستند که معمولاً از LDPE ساخته می شوند.

• پلی اتیلن با چگالی متوسط MDPE ( Medium Density Poly Ethylene )

برای حمل آب از جمله آب آشامیدنی و همچنین انواع مواد شیمیایی ایده آل است و می توان آن را در بالا یا زیر زمین نصب کرد زیرا در برابر خوردگی حساس نیست.

• پلی اتلین با چگالی زیاد HDPE ( High Density Poly Ethylene )

بطری های شامپو، اسباب بازی، ظروف مواد شیمیایی سیستم های لوله، کوزه های شیر، سطل های زباله، بسته های خارو بار، آستر جعبه غلات…

ویژگی پلی اتیلن

پلی ‌اتیلن در انواع چگالی کم و چگالی بالا وجود دارد: پلی‌ اتیلن با چگالی کم با استفاده از فشارهای بسیار بالا (۱۰۰۰–۵۰۰۰ اتمسفر) و دمای بالا (۵۲۰ کلوین) اکسترود می‌شود، در حالی که پلی‌اتیلن چگالی بالا با استفاده از فشار کم (۶–۷ اتمسفر) و دمای پایین (۳۳۳–۳۴۳ کلوین) اکسترود می‌شود. پلی‌اتیلن معمولاً گرمانرم است، اما می‌ توان آن را طوری تغییر داد که گرما سخت باشد، به عنوان مثال، پلی ‌اتیلن پیوند متقابل نوعی پلی ‌اتیلن گرما سخت است.

کاربردهای پلی اتیلن

از LDPE در تولید ظروف پلاستیکی سبک و همچنین کیسه‌ های پلاستیکی استفاده می‌ شود. HDPE، در تولید ظروف شیر و مایعات، انواع وسایل پلاستیکی آشپزخانه و مخازن آب و لوله های آب کاربرد دارد. در تولید لوله ‌های پلاستیکی و اتصالات لوله ‌کشی معمولاً از MDPE استفاده می ‌کنند. گفتنی است مهمترین کاربرد پلی اتیلن در ساخت لوله های پلی اتیلن و آبیاری قطره ای است که توانسته کمک شایانی به صرفه جوی آب کند.

عایق PVC  Polyvinyl Chloride

سومین پلیمر مصنوعی پلاستیکی (بعد از پلی اتیلن و پلی پروپیلن) در جهان است. سالانه حدود 40 میلیون تن PVC تولید می شود. PVC به دو شکل اصلی وجود دارد:

• صلب (گاهی اوقات به اختصار RPVC) و انعطاف پذیر. برای روکش کابل و سیم های برق بکار می رود.
• فرم سخت PVC در ساخت و ساز برای لوله و در کاربردهای پروفیلی مانند درب و پنجره استفاده می شود.
• همچنین در ساخت بطری ‌های پلاستیکی، بسته ‌بندی‌ های غیرغذایی، ورقه‌ های روکش مواد غذایی و کارت‌ های پلاستیکی (مانند کارت ‌های بانکی یا عضویت) ، لوله کشی، عایق کابل برق، چرم مصنوعی، کفپوش، علامت گذاری، صفحه گرامافون، محصولات بادی و بسیاری از کاربردها که جایگزین لاستیک می شود، استفاده می شود.

ماندگاری PVC یک پلیمر وینیل بادوام است در حالی که HDPE یک ترموپلاستیک پلی اتیلن ساخته شده از نفت است. هر دو لوله در دماهای بالا قوی هستند. HDPE نسبت به PVC در مواجه با رویدادهایی مانند باران، استرس، باد، گرما یا سرما دوام بیشتری دارد.

کاربردهای PVC

1. کابل های الکتریکی

معمولاً به عنوان عایق بر روی کابل های الکتریکی مانند تیک استفاده می شود. پی وی سی مورد استفاده برای این منظور نیاز به پلاستیکی شدن دارد. سیم و کابل با روکش PVC انعطاف پذیر برای مصارف الکتریکی به طور سنتی با سرب تثبیت شده است، اما اینها با سیستم های مبتنی بر کلسیم روی جایگزین می شوند.

در آتش سوزی، سیم های پوشش داده شده با PVC می توانند بخار هیدروژن کلرید ایجاد کنند. کلر برای از بین بردن رادیکال های آزاد عمل می کند و منبع بازدارندگی مواد است. در حالی که بخارهای کلرید هیدروژن نیز می توانند به خودی خود خطری برای سلامتی ایجاد کنند، در رطوبت حل می شود و روی سطوح تجزیه می شود، به ویژه در مناطقی که هوا به اندازه کافی خنک برای تنفس است و برای استنشاق در دسترس نیست. اغلب در کاربردهایی که دود یک خطر بزرگ است (به ویژه در تونل ها و مناطق مشترک)، عایق کابل بدون PVC ترجیح داده می شود، مانند عایق کم دود صفر هالوژن (LSZH)

2. لوله های آب

تقریباً نیمی از رزین پی وی سی دنیا که سالانه تولید می شود برای تولید لوله های مصارف شهری و صنعتی استفاده می شود. در بازار لوازم خانگی، 66 درصد و در کاربرد های لوله فاضلاب بهداشتی خانگی، 75 درصد را دربر می گیرد. لوله های پی وی سی زیرزمینی در آب و فاضلاب با قطر 100 میلی متر (4 اینچ) و بزرگتر معمولاً با استفاده از یک اتصال مهر و موم شده با واشر به هم وصل می شوند. رایج ترین نوع واشر مورد استفاده یک الاستومر تقویت شده با فلز است که معمولاً به عنوان سیستم آب بندی ریبر شناخته می شود. از مزایای آن وزن سبک وهزینه نگهداری پایین است. با این حال، باید با دقت نصب و بسترسازی شود تا ازایجاد ترک های طولی و بیش از حد جلوگیری شود. علاوه بر این، لوله‌های PVC را می‌ توان با استفاده از سیمان ‌های حلال مختلف، یا ذوب حرارتی (فرایند همجوشی لب به لب، شبیه به اتصال لوله پلی‌ اتیلن با چگالی بالا (HDPE)) به یکدیگر ذوب کرد و اتصالات دائمی ایجاد کرد که عملاً در برابر نشتی غیرقابل نفوذ هستند. لوله پی وی سی نیز حدود 50 تا 70 سال عمر می کند .

3. ساخت و ساز

پی وی سی یک پلاستیک معمولی، مستحکم اما سبک وزن است که در ساخت و ساز استفاده می شود. با افزودن نرم کننده ها نرم تر و انعطاف پذیرتر می شود. اگر نرم کننده اضافه نشود، به عنوان UPVC (پلی وینیل کلرید غیر پلاستیکی) یا PVC سفت و سخت شناخته می شود. U PVC به طور گسترده در صنعت ساختمان به عنوان یک ماده با تعمیر و نگهداری کم استفاده می شود، این ماده در طیف وسیعی از رنگ ‌ها و پرداخت‌ ها، از جمله پوشش چوبی با افکت عکس وجود دارد، و به عنوان جایگزینی برای چوب رنگ‌ شده، بیشتر برای قاب‌ های پنجره‌ ها و آستانه ‌ها هنگام نصب شیشه‌ های عایق در ساختمان‌ های جدید استفاده می‌ شود. زیرا تجزیه نمی شود و در برابر آب و هوا مقاوم است. UPVC تقریباً به طور کامل جایگزین استفاده از چدن برای لوله کشی و زهکشی شده است و برای لوله های ضایعات، لوله های زهکشی، ناودان ها و آبریزها استفاده می شود  مقاومت قوی در برابر مواد شیمیایی، نور خورشید و اکسیداسیون آب از مزایای اصلی آن است.

4. مراقبت های بهداشتی

دو حوزه اصلی کاربرد ترکیبات پی وی سی مورد تایید پزشکی یکبار مصرف، ظروف و لوله های انعطاف پذیر هستند: ظروف مورد استفاده برای خون و اجزای خون، برای جمع آوری ادرار یا برای محصولات استومی و لوله های مورد استفاده برای خون گیری و ست های خون رسانی، کاتترها، قلب و ریه. ست های بای پس، ست های همودیالیز و غیره در اروپا مصرف پی وی سی برای تجهیزات پزشکی تقریباً 85000 تن در سال است. تقریباً یک سوم دستگاه‌های پزشکی مبتنی بر پلاستیک از PVC ساخته شده‌اند. دلایل استفاده از PVC انعطاف پذیر در این کاربردها برای بیش از 50 سال متعدد است و بر اساس مقرون به صرفه بودن مرتبط با شفافیت، وزن سبک، نرمی، استحکام پارگی، مقاومت در برابر پیچ خوردگی، مناسب بودن برای استریلیزاسیون و زیست سازگاری است.

عایق کابل LSZH

کابل LSZH   Low Smoke Zero Halogen  یک عایق ایمن در برابر آتش است بوده و برخلاف PVC ، هنگام سوختن گاز خطرناک تولید نمی کند زیرا میزان هالوژن در آن صفر می باشد.

تفاوت اصلی کابل PVC با کابل LSZH درنرم بودن جنس کابل می باشد. در کابل PVC جنس کابل نرم بوده و براحتی خم می شود در حالیکه در کابل LSZH جنس آن کمی سفت تر می باشد. و هنگام سوختن گاز سمی تولید نمی کند و برای فضا های بسته مانند تونل ها مترو هواپیما و … که گاز سمی برای افراد خطرناک است کاربرد دارد.

کابل LSZH   تحت استاندارد IEC 60332-1  با رعایت ایمنی و سلامت شغلی می باشد . هالوژن ماده ای خطرناک و کشنده بوده و استنشاق آن سلامت افراد را به خطر می اندازد بنابراین باید میزان آن را در کابل به صفر رساند.

ساختار ملکولی LSZH و مزایای استفاده از عایق LSZH

LSZH ال اس زد اچ  : یک ماده تجاری ترموپلاستیک برای پوشش کابلی توسط ریچارد اسکایپر در سال 1979 اختراع شد و توسط شرکت Raychem به ثبت رسید. این اختراع چالش ترکیب مواد پرکننده معدنی کافی، تری هیدرات آلومینیوم (ALTH) را در یک ماتریس گرمانرم مناسب حل کرد تا آتش را فرو نشاند و ذغال سنگ تشکیل شود، که انتشار گازهای کربن سمی و همچنین دود و ذرات کربن را کاهش داد و در عین حال حفظ کرد. خواص عایق الکتریکی و خواص فیزیکی مورد نیاز برای کاربرد نهایی. پرکننده معدنی ترجیحی برای دستیابی به تاخیر در شعله همچنان تری هیدرات آلومینیوم (ALTH) است. در صورت آتش سوزی این ماده تحت یک واکنش شیمیایی گرماگیر قرار می گیرد 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O (180 درجه سانتیگراد) که انرژی گرمایی را جذب می کند و هنگامی که ترکیب به دمای معینی می رسد بخار آزاد می کند.

عایق پلی اتیلن متقاطع  : (PEX, XPE)

معرفی عایق حرارتی XLPE  ( Cross-linked polyethylene )

پلی اتلین ملکول‌های جدا از یکدیگر دارد که هنگام گرما از هم جدا شده و ذوب می شوند. اما در پلی اتلین متقاطع ساختار مولکولی اتصال ضربدری داشته که زنجیره های پلیمری را بصورت متقاطع و عرضی  به هم متصل میکند. این اتصال به روش فیزیکی یا شیمیایی انجام می شود که باعث افزایش مقاومت و استحکام آن در برابر گرما کشش و سایش می شود.

عمدتاً در سیستم‌ های لوله ‌کشی خدمات ساختمان، سیستم ‌های گرمایش و سرمایش تابشی هیدرونیک، لوله ‌کشی آب خانگی، عایق برای کابل‌ های برق با فشار بالا (ولتاژ بالا) و تشک ‌های بازی کودک استفاده می‌ شود.

ویژگی های XLPE  عایق پلی اتیلن متقاطع

• استحکام ضربه در دمای پایین، مقاومت بالا در برابر سایش ، ترک خوردگی ، تنش محیطی ، ضربه ، کشش خراش ، شکست
• نسوز بودن : در مقایسه با پلی اتیلن ترموپلاستیک، PEX ذوب نمی شود (مشابه الاستومرها) و از نظر حرارتی مقاوم است (در دوره های طولانی تر تا 120 درجه سانتیگراد، برای دوره های کوتاه بدون بار الکتریکی یا مکانیکی تا 250 درجه سانتیگراد). با افزایش چگالی اتصال عرضی نیز حداکثر مدول برشی افزایش می یابد (حتی در دماهای بالاتر) .
• استحکام بالای کابل و تحمل دما بین 120 تا 150 درجه سانتیگراد ، مقاومت در برابر انحلال، پایداری شیمیایی
• عایق یا لوله XLPE یک عایق عالی برای کابل های برق است و به سرعت سایر گزینه های معمولی را حذف می کند. عایق کابل XLPE حفاظت کافی برای سیم های مسی لخت را برای انتقال ایمن برق بدون مقاومت در برابر آب و هوا، رطوبت و گرما فراهم می کند .

مزایای کابل ضد حریق XLPE

کابل های عایق XLPE برای انتقال ولتاژ بالاتر بدون مانع یا کم شدن کارایی شان ایده آل هستند. کابل‌ های عایق‌ شده XLPE به‌ خاطر خواص عایق قابل ‌توجهی که دارند، از سایر مواد عایق جایگزین مانند لاستیک‌ های سیلیکونی و حتی لاستیک اتیلن پروپیلن، EPR پیشی می‌ گیرند.

کابل‌های عایق‌شده XLPE علاوه بر خواص شیمیایی بهبود یافته ‌شان که مسئول مقاومت شگفت ‌انگیز آن‌ ها در برابر رطوبت، شیمیایی و روغن است، دارای خواص مکانیکی شگفت‌انگیزی از جمله مقاومت در برابر ضربه، کشیدگی و البته استحکام کششی بالا هستند.

استفاده از کابل های عایق XLPE باعث صرفه جویی زیاد در زمان و هزینه استخراج کنندگان در هنگام نصب، تعمیرات و نگهداری سیستم ها و شبکه های لوله کشی می شود. کابل های برق گاهی اوقات برای انتقال برق با ولتاژ بالا از یک نقطه به نقطه دیگر که برق مورد نیاز است مورد نیاز است. در طول انتقال مداوم چنین مقادیر بالای ولتاژ، تجربه جرقه، شوک و گرما که می تواند باعث آتش سوزی یا سایر خطرات بالقوه شود، غیرعادی نیست. به همین ترتیب، این سیم‌ها و کابل ‌ها گاهی از زیر یا از بالای زمین عبور می‌ کنند، جایی که تحت تأثیر عناصر قرار می ‌گیرند.

این نگرانی ها پس از آن نیاز به عایق بندی کافی برای مهار هر یک از خطرات ذکر شده در بالا دارد. سیم و کابل های XLPE برای مقاومت در برابر هر یک از این سناریوها بدون از دست دادن خواص مکانیکی و یکپارچگی عملکرد خود ساخته شده اند.

جدول مقایسه انواع عایق های کابل

مقایسه روکش های کابل PVC  و XLPE و  LSZH

لینک های مفید :ویکی پدیا | science direct | Youtube | aparat

شما به پایان توضیحات رسیدید.

سایت اینترنتی کابل آن