Ympäristönkestävyys on ratkaisevan tärkeää kaapelisovelluksissa pitkäaikaisen suorituskyvyn, turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Kaapelit altistuvat usein ankarille olosuhteille, kuten vedelle/kosteudelle, kemikaaleille, UV-säteilylle, äärimmäisille lämpötiloille ja mekaaniselle rasitukselle. Oikean materiaalin valinta, jolla on asianmukainen ympäristönkestävyys, on olennaista kaapelin toimivuuden ylläpitämiseksi ja käyttöiän pidentämiseksi.
Tässä osiossa tarkastellaan erilaisia kaapelisovelluksissa vaadittavia ympäristönsietokykyjä.
Ulkokuori tai vaippa toimii ensimmäisenä puolustuslinjana ympäristötekijöitä vastaan. Se altistuu tyypillisesti kemikaaleille, vedelle, lämpötilan vaihteluille ja UV-säteilylle. Ulkokuoren päämateriaalit ovatPVC (polyvinyylikloridi), PE (polyeteeni) jaLSZH (vähäsavuinen, nollahalogeeninen), joista jokainen tarjoaa erilaisia vastustasoja käyttötarkoituksen vaatimuksista riippuen.
1. Kemikaalien, öljyn ja hiilivetyjen kestävyys
Sekä kaapelin asennuksen että käytön aikana voi esiintyä altistumista kemikaaleille, öljyille tai hiilivedyille joko vahingossa tapahtuvien roiskeiden tai jatkuvan kosketuksen seurauksena teollisuusympäristöissä. Tällainen altistuminen voi heikentää ulkovaippaa, mikä johtaa halkeamiin, turpoamiseen tai mekaanisten ominaisuuksien menetykseen.
Vahvan kemikaalienkestävyyden omaavien materiaalien valitseminen on tärkeää sen varmistamiseksi, että kaapeli säilyttää eheytensä, suorituskykynsä ja luotettavuutensa koko käyttöikänsä ajan.
Kemiallisen altistuksen tyypit:
Kaasumaiset kemikaalit: Kaasumaisilla kemikaaleilla on yleensä alhaisempi reaktiivisuus polymeerien kanssa, koska ne eivät tunkeudu syvälle materiaaliin. Reaktiiviset kaasut, kuten kloori tai otsoni, voivat kuitenkin aiheuttaa pinnan heikkenemistä ja vaikuttaa merkittävästi polymeerin ominaisuuksiin.
Nestemäiset kemikaalit: Nestemäiset kemikaalit aiheuttavat tyypillisesti suuremman riskin, koska ne voivat diffundoitua materiaaliin. Tämä voi johtaa turpoamiseen, plastisoitumiseen tai sisäisiin kemiallisiin reaktioihin polymeerimatriisissa, mikä heikentää mekaanisia ja sähköisiä ominaisuuksia.
Materiaalin suorituskyky:
PE (polyeteeni): Tarjoaa hyvän kestävyyden monille kemikaaleille ja hiilivedyille. Se toimii hyvin yleisissä kemiallisissa ympäristöissä, mutta voi olla herkkä voimakkaille hapettaville aineille.
PVC (polyvinyylikloridi): Kestää erittäin hyvin öljyjä, kemikaaleja ja hiilivetyjä, erityisesti kun se on valmistettu sopivilla öljynkestävien lisäaineiden kanssa.
LSZH (Low Smoke Zero Halogen): Tarjoaa kohtalaisen kestävyyden kemikaaleja ja öljyjä vastaan. LSZH-yhdisteet on ensisijaisesti suunniteltu paloturvallisuutta silmällä pitäen (tuottavat vähän savua ja ovat myrkyllisiä palamisen aikana). Erikoisvalmisteilla voidaan kuitenkin saavuttaa parempi öljyn- ja kemikaalienkestävyys tarvittaessa.
2. Veden- ja kosteudenkestävyys
Kaapelit altistuvat usein vedelle tai kosteille ympäristöille asennuksen aikana ja koko käyttöikänsä ajan. Pitkäaikainen altistuminen kosteudelle voi johtaa eristyksen heikkenemiseen, metalliosien korroosioon ja kaapelin yleisen suorituskyvyn heikkenemiseen.
Siksi vedenkestävyys on kriittinen ominaisuus monissa kaapelisovelluksissa, erityisesti ulko-, maanalaisissa tai meriympäristöissä.
Yleisistä vaippamateriaaleista PE (polyeteeni) tarjoaa erinomaisen vedenkestävyyden, joten se on ensisijainen valinta sovelluksiin, jotka vaativat pitkäaikaista suojaa kosteuden sisäänpääsyä vastaan.
LSZH- tai PVC-vaippaisia matala- ja keskijännitepanssarikaapeleita ei yleensä suositella asennettaviksi pysyvästi veden kyllästämiin ympäristöihin, kuten savimaihin tai pohjaveden pinnan alapuolelle. PE-vaipat sitä vastoin estävät veden kulkeutumisen kaapelin eristeen läpi paremmin. Tämän seurauksena PE-vaippaiset kaapelit soveltuvat paremmin märkiin olosuhteisiin ja saavuttavat todennäköisemmin täyden suunnitellun käyttöikänsä.
Vesitiivis kaapelirakenne:
Kaapeleiden todellisen vedenpitävyyden saavuttamiseksi otetaan huomioon kaksi pääasiallista suojausta:
Radiaalinen vesisuojaus:
Saavutetaan käyttämällä materiaaleja, kuten lyijymetallisuojuksia tai metalli/metalli-laminoituja nauhoja yhdistettynä erikoispolymeereihin.
Pituussuuntainen vesisuojaus:
Saavutetaan käyttämällä vettähylkiviä teippejä tai jauheita, jotka estävät veden liikkumisen kaapelin pituudella.
Suojausluokka (IP) ja AD7/AD8-luokka:
Yksityiskohtaista tietoa IP-suojausluokista ja -luokituksista (kuten AD7 tai AD8) jaetaan erillisessä artikkelissa.
3. UV-kestävyys
Kaapelisovellusten ympäristönkestävyyden ymmärtäminen ja valitseminen on ratkaisevan tärkeää pitkän aikavälin suorituskyvyn, turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Tekijät, kuten kemikaalialtistus, veden pääsy, UV-säteily ja lämpötilan vaihtelut, voivat vaikuttaa vakavasti kaapelin eheyteen, jos niitä ei oteta asianmukaisesti huomioon materiaalivalinnassa.
Oikean ulkovaipan materiaalin – PVC:n, PE:n tai LSZH:n – valitseminen tiettyjen ympäristöolosuhteiden perusteella voi parantaa merkittävästi kaapelin kestävyyttä ja käyttöikää. Lisäksi asianmukaisten vedeneristystekniikoiden toteuttaminen ja IP-luokituksen huomioiminen vahvistavat entisestään kaapelin suojausta vaativissa ympäristöissä.
Arvioimalla näitä ympäristön kestävyyksiä huolellisesti kaapelijärjestelmät voidaan optimoida paremmin niiden aiottuun käyttöön, mikä vähentää huoltotarvetta, minimoi vikaantumisriskin ja varmistaa luotettavan toiminnan koko odotetun elinkaaren ajan.
Julkaisuaika: 27.4.2025