کابلهای مقاوم در برابر آتش، شریانهای حیاتی برای تضمین اتصال برق در ساختمانها و تأسیسات صنعتی در شرایط سخت هستند. در حالی که عملکرد استثنایی آنها در برابر آتش بسیار مهم است، ورود رطوبت یک خطر پنهان اما مکرر را ایجاد میکند که میتواند عملکرد الکتریکی، دوام طولانی مدت و حتی منجر به از کار افتادن عملکرد محافظت در برابر آتش آنها را به شدت به خطر بیندازد. ONE WORLD به عنوان متخصصانی که عمیقاً در زمینه مواد کابل ریشه دارند، درک میکند که جلوگیری از رطوبت کابل یک مسئله سیستمی است که کل زنجیره را از انتخاب مواد هسته مانند ترکیبات عایق و ترکیبات غلاف گرفته تا نصب، ساخت و نگهداری مداوم در بر میگیرد. این مقاله تجزیه و تحلیل عمیقی از عوامل ورود رطوبت انجام خواهد داد و از ویژگیهای مواد هسته مانند LSZH، XLPE و اکسید منیزیم شروع میکند.
۱. هستیشناسی کابل: مواد و ساختار هسته به عنوان پایه و اساس جلوگیری از رطوبت
مقاومت رطوبتی یک کابل مقاوم در برابر آتش اساساً توسط خواص و طراحی هم افزایی مواد کابل هسته آن تعیین میشود.
هادی: هادیهای مس یا آلومینیوم با خلوص بالا خودشان از نظر شیمیایی پایدار هستند. با این حال، اگر رطوبت نفوذ کند، میتواند خوردگی الکتروشیمیایی مداوم را آغاز کند و منجر به کاهش سطح مقطع هادی، افزایش مقاومت و در نتیجه تبدیل شدن به نقطهای بالقوه برای گرمای بیش از حد موضعی شود.
لایه عایق: مانع اصلی در برابر رطوبت
ترکیبات عایق معدنی معدنی (به عنوان مثال، اکسید منیزیم، میکا): موادی مانند اکسید منیزیم و میکا ذاتاً غیرقابل احتراق و در برابر دماهای بالا مقاوم هستند. با این حال، ساختار میکروسکوپی ورقههای پودری یا نوار میکای آنها حاوی شکافهای ذاتی است که به راحتی میتوانند به مسیرهایی برای انتشار بخار آب تبدیل شوند. بنابراین، کابلهایی که از چنین ترکیبات عایقی استفاده میکنند (به عنوان مثال، کابلهای عایق معدنی) باید برای دستیابی به آببندی هرمتیک به یک غلاف فلزی پیوسته (به عنوان مثال، لوله مسی) متکی باشند. اگر این غلاف فلزی در حین تولید یا نصب آسیب ببیند، ورود رطوبت به محیط عایق مانند اکسید منیزیم باعث کاهش شدید مقاومت عایق آن میشود.
ترکیبات عایق پلیمری (به عنوان مثال، XLPE): مقاومت در برابر رطوبتپلی اتیلن شبکه ای (XLPE)از ساختار شبکهای سهبعدی که در طول فرآیند اتصال عرضی تشکیل میشود، ناشی میشود. این ساختار به طور قابل توجهی چگالی پلیمر را افزایش میدهد و به طور موثر نفوذ مولکولهای آب را مسدود میکند. ترکیبات عایق XLPE با کیفیت بالا، جذب آب بسیار کمی (معمولاً کمتر از 0.1٪) نشان میدهند. در مقابل، XLPE نامرغوب یا کهنه شده با نقص میتواند به دلیل شکستگی زنجیره مولکولی، کانالهای جذب رطوبت تشکیل دهد که منجر به تخریب دائمی عملکرد عایق میشود.
غلاف: اولین خط دفاعی در برابر محیط زیست
ترکیب پوششی کم دود بدون هالوژن (LSZH)مقاومت در برابر رطوبت و مقاومت در برابر هیدرولیز مواد LSZH مستقیماً به طراحی فرمولاسیون و سازگاری بین ماتریس پلیمری آن (به عنوان مثال، پلی اولفین) و پرکنندههای هیدروکسید معدنی (به عنوان مثال، هیدروکسید آلومینیوم، هیدروکسید منیزیم) بستگی دارد. یک ترکیب پوششی LSZH با کیفیت بالا باید ضمن ایجاد خاصیت بازدارندگی شعله، جذب آب کم و مقاومت عالی در برابر هیدرولیز طولانی مدت را از طریق فرآیندهای فرمولاسیون دقیق به دست آورد تا عملکرد محافظتی پایدار در محیطهای مرطوب یا دارای تجمع آب را تضمین کند.
غلاف فلزی (مثلاً نوار کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک): به عنوان یک مانع رطوبت شعاعی کلاسیک، اثربخشی نوار کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک به شدت به فناوری پردازش و آببندی در همپوشانی طولی آن بستگی دارد. اگر آببندی با استفاده از چسب حرارتی در این محل اتصال ناپیوسته یا معیوب باشد، یکپارچگی کل مانع به طور قابل توجهی به خطر میافتد.
۲. نصب و ساخت: آزمایش میدانی برای سیستم حفاظت از مواد
بیش از ۸۰٪ موارد نفوذ رطوبت به کابل در مرحله نصب و ساخت رخ میدهد. کیفیت ساخت مستقیماً تعیین میکند که آیا میتوان از مقاومت ذاتی کابل در برابر رطوبت به طور کامل استفاده کرد یا خیر.
کنترل ناکافی محیط: انجام کابلکشی، برش و اتصال در محیطهایی با رطوبت نسبی بیش از ۸۵٪ باعث میشود بخار آب موجود در هوا به سرعت روی برشهای کابل و سطوح در معرض ترکیبات عایق و مواد پرکننده متراکم شود. برای کابلهای عایق معدنی اکسید منیزیم، زمان قرار گرفتن در معرض باید کاملاً محدود باشد. در غیر این صورت، پودر اکسید منیزیم به سرعت رطوبت هوا را جذب میکند.
نقص در فناوری آببندی و مواد کمکی:
اتصالات و سربندیها: لولههای جمعشونده حرارتی، سربندیهای جمعشونده سرد یا درزگیرهای ریختهگری شده مورد استفاده در اینجا، حیاتیترین حلقهها در سیستم محافظت در برابر رطوبت هستند. اگر این مواد آببندی نیروی جمعشوندگی کافی، قدرت چسبندگی ناکافی به ترکیب غلاف کابل (مثلاً LSZH) یا مقاومت ذاتی ضعیف در برابر فرسودگی نداشته باشند، فوراً به میانبرهایی برای ورود بخار آب تبدیل میشوند.
لولهها و سینیهای کابل: پس از نصب کابل، اگر انتهای لولهها با بتونه یا درزگیر مقاوم در برابر آتش حرفهای محکم بسته نشده باشند، لوله به یک "کانال" تبدیل میشود که رطوبت یا حتی آب راکد را در خود جمع میکند و به طور مزمن غلاف بیرونی کابل را فرسوده میکند.
آسیب مکانیکی: خم شدن بیش از حداقل شعاع خمش در حین نصب، کشیدن با ابزارهای تیز یا لبههای تیز در طول مسیر نصب میتواند باعث ایجاد خراشها، فرورفتگیها یا ترکهای ریز نامرئی روی غلاف LSZH یا نوار کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک شود و به طور دائم آببندی آنها را به خطر بیندازد.
۳. بهرهبرداری، نگهداری و محیط زیست: دوام مواد تحت خدمات بلندمدت
پس از راهاندازی کابل، مقاومت آن در برابر رطوبت به دوام مواد کابل در برابر تنشهای محیطی بلندمدت بستگی دارد.
نظارت بر تعمیر و نگهداری:
آببندی نامناسب یا آسیب به پوششهای ترانشه/چاه کابل، امکان ورود مستقیم آب باران و آب حاصل از میعان را فراهم میکند. غوطهوری طولانی مدت، محدودیتهای مقاومت در برابر هیدرولیز ترکیب پوشش LSZH را به شدت آزمایش میکند.
عدم ایجاد یک رژیم بازرسی دورهای، مانع از تشخیص و تعویض به موقع درزگیرهای کهنه و ترک خورده، لولههای انقباض حرارتی و سایر مواد آببندی میشود.
اثرات پیری ناشی از تنشهای محیطی بر مواد:
چرخه دما: اختلاف دمای روزانه و فصلی باعث ایجاد "اثر تنفس" در کابل میشود. این تنش چرخهای، که در درازمدت بر روی مواد پلیمری مانند XLPE و LSZH تأثیر میگذارد، میتواند باعث ایجاد نقصهای ریزخستگی شود و شرایطی را برای نفوذ رطوبت ایجاد کند.
خوردگی شیمیایی: در خاک اسیدی/قلیایی یا محیطهای صنعتی حاوی مواد خورنده، هم زنجیرههای پلیمری غلاف LSZH و هم غلافهای فلزی میتوانند مورد حمله شیمیایی قرار گیرند که منجر به پودر شدن مواد، سوراخ شدن و از بین رفتن عملکرد محافظتی میشود.
نتیجهگیری و توصیهها
جلوگیری از رطوبت در کابلهای مقاوم در برابر آتش، یک پروژه سیستماتیک است که نیاز به هماهنگی چند بعدی از داخل به خارج دارد. این کار با مواد اصلی کابل شروع میشود - مانند ترکیبات عایق XLPE با ساختار متراکم متقاطع، ترکیبات غلاف LSZH مقاوم در برابر هیدرولیز که به صورت علمی فرموله شدهاند، و سیستمهای عایق اکسید منیزیم که برای آببندی کامل به غلافهای فلزی متکی هستند. این امر از طریق ساخت و ساز استاندارد و استفاده دقیق از مواد کمکی مانند درزگیرها و لولههای انقباض حرارتی محقق میشود. و در نهایت به مدیریت نگهداری پیشبینیشده بستگی دارد.
بنابراین، تهیه محصولاتی که با مواد کابل با کارایی بالا (مانند LSZH مرغوب، XLPE، اکسید منیزیم) تولید شدهاند و دارای طراحی ساختاری قوی هستند، سنگ بنای اساسی برای ایجاد مقاومت در برابر رطوبت در کل چرخه عمر کابل است. درک عمیق و احترام به خواص فیزیکی و شیمیایی هر ماده کابل، نقطه شروع برای شناسایی، ارزیابی و جلوگیری موثر از خطرات ورود رطوبت است.
زمان ارسال: ۲۷ نوامبر ۲۰۲۵