Kun kaapelijärjestelmä asennetaan maan alle, maanalaiseen käytävään tai veteen, joka on altis veden kertymiselle, kaapelin eristyskerroksen sisään pääsyn estämiseksi ja kaapelin käyttöiän varmistamiseksi kaapelissa tulisi olla säteittäinen läpäisemätön suojakerrosrakenne, joka sisältää metallivaipan ja metalli-muovi-komposiittivaipan. Lyijyä, kuparia, alumiinia ja muita metallimateriaaleja käytetään yleisesti kaapelien metallivaippana. Metalli-muovi-komposiittinauha ja polyeteenivaippa muodostavat kaapelin metalli-muovi-komposiittivaipan. Metalli-muovi-komposiittivaippa, joka tunnetaan myös nimellä kokonaisvaippa, on pehmeä, helposti siirrettävä ja veden läpäisevyys on paljon pienempi kuin muovilla. Kumivaippa sopii paikkoihin, joissa on korkeat vedenpitävyysvaatimukset, mutta metallivaippaan verrattuna metalli-muovi-komposiittivaipalla on silti tietty läpäisevyys.
Eurooppalaisissa keskijännitekaapelistandardeissa, kuten HD 620 S2: 2009, NF C33-226: 2016, UNE 211620: 2020, yksipuolisesti pinnoitettua muovipinnoitettua alumiininauhaa käytetään kattavana vedenpitävänä suojana voimakaapeleille. Yksipuolisen nauhan metallikerrosmuovilla päällystetty alumiiniteippion suorassa kosketuksessa eristävän suojan kanssa ja toimii samalla metallisuojana. Eurooppalaisessa standardissa on tarpeen testata muovipäällysteisen alumiininauhan ja kaapelin vaipan välinen kuorintavoima ja suorittaa korroosionkestävyystestejä kaapelin säteittäisen vedenkestävyyden mittaamiseksi; Samanaikaisesti on myös tarpeen mitata muovipäällysteisen alumiininauhan tasavirtavastus sen oikosulkuvirran johtamiskyvyn mittaamiseksi.
1. Muovipäällysteisen alumiininauhan luokittelu
Alumiinisubstraattimateriaalilla päällystetyn muovikalvon eri lukumäärän mukaan se voidaan jakaa kahteen pitkittäispäällystysprosessiin: kaksipuolinen muovipinnoitettu alumiiniteippi ja yksipuolinen muovipinnoitettu alumiiniteippi.
Keski- ja pienjännitekaapeleiden sekä optisten kaapeleiden kattava vedenpitävä ja kosteutta kestävä suojakerros, joka koostuu kaksipuolisesta muovipäällysteisestä alumiininauhasta ja polyeteenistä, polyolefiinista ja muista vaipaista, toimii säteittäisenä veden- ja kosteudensuojana. Yksipuolista muovipäällysteistä alumiininauhaa käytetään enimmäkseen tietoliikennekaapeleiden metallisuojaukseen.
Joissakin eurooppalaisissa standardeissa yksipuolista muovipinnoitettua alumiininauhaa käytetään kattavan vedenpitävän vaipan lisäksi myös keskijännitekaapeleiden metallisuojana, ja alumiininauhasuojauksella on ilmeisiä kustannusetuja kuparisuojaukseen verrattuna.
2. Muovipäällysteisen alumiininauhan pitkittäiskääreprosessi
Alumiini-muovi-komposiittinauhan pitkittäiskääreprosessilla tarkoitetaan prosessia, jossa muovipinnoitetun alumiininauhan alkuperäinen litteä muoto muutetaan putkimaiseksi muotin muodonmuutoksen avulla ja muovipinnoitetun alumiininauhan kaksi reunaa liitetään yhteen. Muovipinnoitetun alumiininauhan kaksi reunaa ovat tasaiset ja sileät, reunat ovat tiiviisti liimattu, eikä alumiini-muovi-kuortumista tapahdu.
Muovipäällysteisen alumiininauhan muuttaminen litteästä muodosta putkimaiseksi voidaan toteuttaa käyttämällä pitkittäistä käärintämuottia, joka koostuu pitkittäisestä käärintäsarvimuotista, linjan vakauttamismuotista ja mitoitusmuotista. Muovipäällysteisen alumiininauhan pitkittäisen käärintämuotin vuokaavio on esitetty seuraavassa kuvassa. Putkimaisen muovipäällysteisen alumiininauhan kaksi reunaa voidaan liittää yhteen kahdella menetelmällä: kuumaliimauksella ja kylmäliimauksella.
(1) Kuuma liimausprosessi
Lämpöliitosprosessissa muovilla päällystetyn alumiininauhan muovikerrosta pehmennetään 70–90 ℃:n lämpötilassa. Muovilla päällystetyn alumiininauhan muodonmuutosprosessissa muovilla päällystetyn alumiininauhan liitoskohdassa olevaa muovikerrosta kuumennetaan kuumailmapistoolilla tai puhalluslampulla, ja muovilla päällystetyn alumiininauhan kaksi reunaa liimataan yhteen pehmenemisen jälkeisen viskositeetin avulla. Liimaa muovilla päällystetyn alumiininauhan kaksi reunaa tiiviisti yhteen.
(2) Kylmäliitosprosessi
Kylmäliimausprosessi jaetaan kahteen tyyppiin: paksuusmuotin ja ekstruuderin pään keskelle lisätään pitkä, vakaa suutin, jolloin muovipinnoitettu alumiininauha säilyttää suhteellisen vakaan putkimaisen rakenteensa ennen ekstruuderin päähän menoa. Vakavan suutinosan ulostulo on lähellä ekstruuderin suutinytimen ulostuloa, ja alumiini-muovi-komposiitti menee välittömästi ekstruuderin suutinytimeen muotin poistamisen jälkeen. Vaippamateriaalin puristuspaine pitää muovipinnoitetun alumiininauhan putkimaisen rakenteen paikallaan, ja ekstrudoidun muovin korkea lämpötila pehmentää muovipinnoitetun alumiininauhan muovikerrosta liimaustyön loppuun saattamiseksi. Tämä tekniikka soveltuu kaksipuolisen laminoidun muovipinnoitetun alumiininauhan valmistukseen. Tuotantolaitteet ovat helppokäyttöisiä, mutta muotin käsittely on suhteellisen monimutkaista, ja muovipinnoitettu alumiininauha on helppo palauttaa uudelleen.
Toinen kylmäliimausmenetelmä on kuumasulaliiman käyttö, jossa kuumasulaliima sulatetaan ekstruusiokoneella pitkittäisessä kääremuottiasennossa ja puristetaan muovipäällysteisen alumiininauhan ulkoreunan toiselle puolelle. Muovipäällysteisen alumiininauhan kaksi reunaa puristetaan tukevan linjan läpi ja kuumasulaliiman liimauksen jälkeen liimataan liimausmuottiin. Tämä tekniikka soveltuu sekä kaksipuolisen että yksipuolisen muovipäällysteisen alumiininauhan valmistukseen. Sen muotinkäsittely- ja tuotantolaitteet ovat helppokäyttöisiä, mutta kuumasulaliiman laatu vaikuttaa suuresti sen liimausvaikutukseen.
Kaapelijärjestelmän toiminnan luotettavuuden varmistamiseksi metallisuoja on kytkettävä sähköisesti kaapelin eristyssuojaan, joten kaapelin metallisuojana on käytettävä yksipuolista muovipinnoitettua alumiininauhaa. Esimerkiksi tässä artikkelissa mainittu kuumaliimausprosessi soveltuu vain kaksipuoliseen suojaan.muovilla päällystetty alumiiniteippi, kun taas kylmäliimausprosessi kuumaliimalla sopii paremmin yksipuoliselle muovipinnoitetulle alumiiniteipille.
Julkaisuaika: 30.7.2024