مواد مسدود کننده آب برای کابل
مواد مسدودکننده آب را می‌توان به‌طورکلی به دو دسته تقسیم کرد: مسدودکننده آب فعال و مسدودکننده آب غیرفعال. مسدودکننده آب فعال از خواص جذب آب و تورم مواد فعال استفاده می‌کند. هنگامی که غلاف یا مفصل آسیب می‌بیند، این مواد در تماس با آب منبسط می‌شوند و نفوذ آن را در داخل کابل محدود می‌کنند. چنین موادی شامل موارد زیر است:ژل منبسط شونده جاذب آب، نوار مسدود کننده آب، پودر مسدود کننده آب،نخ مسدود کننده آبو سیم مسدودکننده آب. از سوی دیگر، مسدودکننده آب غیرفعال، از مواد آبگریز برای مسدود کردن آب خارج از کابل در هنگام آسیب دیدن غلاف استفاده می‌کند. نمونه‌هایی از مواد مسدودکننده آب غیرفعال عبارتند از خمیر پر شده با نفت، چسب مذاب داغ و خمیر منبسط شونده در اثر گرما.
مواد مسدودکننده غیرفعال آب
پر کردن کابل‌ها با مواد مسدودکننده‌ی آب غیرفعال، مانند خمیر نفت، روش اصلی برای مسدود کردن آب در کابل‌های برق اولیه بود. این روش به طور مؤثر از ورود آب به کابل جلوگیری می‌کند، اما دارای معایب زیر است:
۱. وزن کابل را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد؛
۲. باعث کاهش عملکرد رسانایی کابل می‌شود؛
۳. خمیر نفت به شدت اتصالات کابل را آلوده می‌کند و تمیز کردن آن را دشوار می‌سازد.
۴. کنترل فرآیند پر کردن کامل دشوار است و پر کردن ناقص می‌تواند منجر به عملکرد ضعیف مسدود کردن آب شود.
دوم. مواد مسدودکننده آب فعال
در حال حاضر، مواد مسدودکننده آب فعال مورد استفاده در کابل‌ها عمدتاً نوار مسدودکننده آب، پودر مسدودکننده آب، طناب مسدودکننده آب و نخ مسدودکننده آب هستند. در مقایسه با خمیر نفتی، مواد مسدودکننده آب فعال دارای ویژگی‌های زیر هستند: جذب آب بالا و نرخ تورم بالا. آنها می‌توانند به سرعت آب را جذب کرده و به سرعت متورم شوند تا ماده‌ای ژل مانند تشکیل دهند که مانع نفوذ آب می‌شود و در نتیجه ایمنی عایق کابل را تضمین می‌کند. علاوه بر این، مواد مسدودکننده آب فعال سبک، تمیز و نصب و اتصال آنها آسان است. با این حال، آنها دارای برخی معایب نیز هستند:
۱. چسباندن یکنواخت پودر مسدودکننده آب دشوار است.
۲. نوار یا نخ مسدودکننده آب می‌تواند قطر بیرونی را افزایش دهد، اتلاف گرما را مختل کند، فرسودگی حرارتی کابل را تسریع کند و ظرفیت انتقال کابل را محدود کند.
۳. مواد مسدودکننده آب فعال معمولاً گران‌تر هستند.
تحلیل انسداد آب: در حال حاضر، روش اصلی در چین برای جلوگیری از نفوذ آب به لایه عایق کابل‌ها، افزایش لایه ضد آب است. با این حال، برای دستیابی به انسداد کامل آب در کابل‌ها، نه تنها باید نفوذ شعاعی آب را در نظر بگیریم، بلکه باید به طور مؤثر از انتشار طولی آب پس از ورود به کابل نیز جلوگیری کنیم.
لایه عایق ضد آب پلی اتیلن (غلاف داخلی): اکسترود کردن یک لایه مسدود کننده آب پلی اتیلن، در ترکیب با یک لایه بالشتک جاذب رطوبت (مانند نوار مسدود کننده آب)، می‌تواند الزامات مسدود کننده طولی آب و محافظت در برابر رطوبت را در کابل‌های نصب شده در محیط‌های نسبتاً مرطوب برآورده کند. لایه مسدود کننده آب پلی اتیلن به راحتی قابل ساخت است و نیازی به تجهیزات اضافی ندارد.
لایه عایق ضد آب پیوند پلی اتیلن با نوار آلومینیومی با روکش پلاستیکی: اگر کابل‌ها در آب یا محیط‌های بسیار مرطوب نصب شوند، ظرفیت مسدود کردن شعاعی آب لایه‌های عایق پلی اتیلن ممکن است ناکافی باشد. برای کابل‌هایی که به عملکرد مسدود کردن شعاعی آب بالاتری نیاز دارند، اکنون رایج است که یک لایه نوار کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک را به دور هسته کابل بپیچند. این آب‌بندی صدها یا حتی هزاران برابر مقاوم‌تر از پلی اتیلن خالص در برابر آب است. تا زمانی که درز نوار کامپوزیت کاملاً پیوند خورده و آب‌بندی شده باشد، نفوذ آب تقریباً غیرممکن است. نوار کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک نیاز به یک فرآیند پیچیدن و اتصال طولی دارد که شامل سرمایه‌گذاری اضافی و اصلاحات تجهیزات است.
در عمل مهندسی، دستیابی به مسدود کردن آب به صورت طولی پیچیده‌تر از مسدود کردن آب به صورت شعاعی است. روش‌های مختلفی مانند تغییر ساختار هادی به یک طرح فشرده شده، مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما اثرات آنها حداقل بوده است زیرا هنوز شکاف‌هایی در هادی فشرده شده وجود دارد که به آب اجازه می‌دهد از طریق عمل مویرگی پخش شود. برای دستیابی به مسدود کردن آب به صورت طولی واقعی، لازم است شکاف‌های موجود در هادی رشته‌ای را با مواد مسدود کننده آب پر کنید. دو سطح از اقدامات و ساختارهای زیر را می‌توان برای دستیابی به مسدود کردن آب به صورت طولی در کابل‌ها استفاده کرد:
۱. استفاده از رساناهای مسدودکننده آب. سیم مسدودکننده آب، پودر مسدودکننده آب، نخ مسدودکننده آب یا نوار چسب مسدودکننده آب را دور رسانای فشرده شده بپیچید.
۲. استفاده از هسته‌های مسدودکننده آب. در طول فرآیند تولید کابل، هسته را با نخ یا طناب مسدودکننده آب پر کنید، یا هسته را با نوار عایق یا نیمه رسانای مسدودکننده آب بپیچید.
در حال حاضر، چالش کلیدی در مسدود کردن طولی آب، در رساناهای مسدود کننده آب نهفته است - چگونگی پر کردن مواد مسدود کننده آب بین رساناها و اینکه از کدام مواد مسدود کننده آب استفاده شود، همچنان مورد توجه تحقیقات است.
۳. نتیجه‌گیری
فناوری مسدود کردن شعاعی آب عمدتاً از لایه‌های عایق مسدود کننده آب که به دور لایه عایق هادی پیچیده شده‌اند، استفاده می‌کند و یک لایه بالشتک جاذب رطوبت به بیرون اضافه می‌شود. برای کابل‌های ولتاژ متوسط، معمولاً از نوار کامپوزیت آلومینیوم-پلاستیک استفاده می‌شود، در حالی که کابل‌های ولتاژ بالا معمولاً از روکش‌های آب‌بندی فلزی سربی، آلومینیومی یا استیل ضد زنگ استفاده می‌کنند.
فناوری مسدود کردن آب طولی در درجه اول بر پر کردن شکاف‌های بین رشته‌های رسانا با مواد مسدود کننده آب تمرکز دارد تا از انتشار آب در امتداد هسته جلوگیری کند. با توجه به پیشرفت‌های تکنولوژیکی فعلی، پر کردن با پودر مسدود کننده آب برای مسدود کردن آب طولی نسبتاً مؤثر است.
دستیابی به کابل‌های ضد آب به ناچار بر اتلاف حرارت و عملکرد رسانایی کابل تأثیر می‌گذارد، بنابراین انتخاب یا طراحی ساختار کابل ضد آب مناسب بر اساس الزامات مهندسی ضروری است.
زمان ارسال: ۱۴ فوریه ۲۰۲۵