على الرغم من أن "الجلد" الذي يغطي الكابل قد يبدو غير مهم، إلا أنه ليس مجرد أنبوب بلاستيكي بسيط. تحدد هذه "الطبقة الخارجية" مدى ارتفاع درجة الحرارة التي يمكن أن يتحملها الكابل، وما إذا كان سيطلق دخانًا سامًا في الحريق، وعدد السنوات التي يمكن أن يظل فيها سليمًا عند دفنه تحت الأرض، بل ويؤثر بشكل مباشر على الامتثال للسلامة-والتكلفة طويلة المدى للمشروع.

PVC: "خيار الميزانية" الميسور التكلفة والمتعدد الاستخدامات
PVC هي المادة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في صناعة الكابلات، إلى حد بعيد. عندما تفتح جهازًا منزليًا أو صندوق توزيع لمبنى عادي، فإن أكثر من 90% من القشرة الخارجية للأسلاك والكابلات الداخلية مصنوعة من مادة PVC.
المزايا:
السعر المنخفض: من بين جميع مواد الكابلات، فهو الأرخص. تكنولوجيا المعالجة ناضجة.
ناعمة ومريحة في الاستخدام: مرونة جيدة، سهلة نزع الأسلاك وتوصيلها، كفاءة بناء عالية.
نقاط الضعف:
بمجرد اشتعال مادة PVC، فإنها ستطلق كمية كبيرة من الدخان الأسود الكثيف وغاز كلوريد الهيدروجين (HCl) - عند تعرضها للماء، وتتحول إلى حمض الهيدروكلوريك، الذي يمكن أن يؤدي إلى تآكل المعدات الإلكترونية والإضرار بالجهاز التنفسي.
يصبح PVC العادي أكثر صلابة وهشاشة عند درجة حرارة أقل من -15 درجة، ويكون عرضة للتشقق أثناء البناء في فصل الشتاء؛ درجة حرارة العمل المستمرة عادة ما تكون 70 درجة فقط، ومن المحتمل أن تنعم وتتشوه في البيئات ذات درجة الحرارة العالية.
XLPE: "القوة الرئيسية" لكابلات الطاقة
إن البولي إيثيلين-المترابط (XLPE) هو المنتج الذي يتم الحصول عليه عن طريق -البولي إيثيلين (PE) المترابط كيميائيًا أو فيزيائيًا. بعبارات بسيطة، إنها عملية "لحام" السلاسل الجزيئية للـ PE في بنية الشبكة، مما يؤدي إلى تحسين الأداء بشكل مباشر.
المزايا:
مقاومة درجات الحرارة العالية وقدرة حمل تيار عالية: يمكن أن تصل درجة حرارة التشغيل المستمر إلى 90 درجة، ويمكن أن تتحمل 250 درجة في دائرة كهربائية قصيرة (بينما يمكن أن يتحمل PVC 70 درجة و160 درجة فقط). باستخدام نفس المقطع العرضي للموصل-، يمكن أن تنقل كابلات XLPE تيارًا أكبر.
قوة ميكانيكية جيدة ومقاومة كيميائية: مقاومة أكبر للتآكل-، ومقاومة أكبر للزيت-، وأكثر مقاومة للتشقق الناتج عن الإجهاد البيئي مقارنة بالـ PVC.
العيوب:
أغلى من PVC. المادة صلبة نسبيًا ومرونتها أقل من تلك الموجودة في المواد المطاطية-.
تثبيط اللهب متوسط (يحتاج إلى معالجته بمثبطات اللهب للوصول إلى مستوى مثبطات اللهب).


LSZH: "خط الدفاع الأخير" لسلامة الحياة
مواد منخفضة-خالية من الدخان والهالوجين-، الكلمات الأربع الأساسية: إنقاذ الأرواح في حالة نشوب حريق. هدف تصميمه ليس "عدم الاحتراق"، ولكن "حتى لو احترق، فلن يؤذي الناس".
المزايا:
انبعاث دخان منخفض للغاية: أثناء الحريق، تكون الرؤية عالية، مما يسهل هروب الأفراد وعمليات الإنقاذ من الحرائق.
يفي بالمعايير الصارمة للسلامة من الحرائق: عادة ما يمكنه اجتياز المعايير الدولية للسلامة من الحرائق مثل IEC60332، IEC60754، IEC61034.
العيوب:
التكلفة أعلى من PVC و XLPE العادي.
المادة صلبة نسبيًا ومرونتها أقل من مادة PVC في درجات الحرارة المنخفضة.
TPE: الخيار الأمثل لـ "الثني المتكرر"
إذا كانت هناك حاجة إلى لف الكابل مع المعدات الموجودة على الذراع الروبوتية، أو سحبه بشكل متكرر على الأرض، فسوف تتآكل المواد البلاستيكية العادية وتتشقق بسرعة. في هذا الوقت، ما نحتاجه هو المطاط الصناعي الحراري (TPE).
المزايا
على غرار مرونة المطاط وسهولة معالجة البلاستيك، فإن سعره عادة ما يكون أقل من مادة TPU.
العيوب: تختلف جودة TPE في السوق بشكل كبير. العلامات التجارية المختلفة لديها اختلافات كبيرة في مقاومة الحرارة، ومقاومة الزيت، والصلابة. عند الاختيار، يجب على المرء أن يكون حذرا بشكل خاص.


مطاط السيليكون: "المحارب المرن" في درجات الحرارة القصوى
يعتبر موقع هذا الكابل في الصناعة فريدًا تمامًا: فهو يمكنه تحمل درجات حرارة تصل إلى 200 درجة، ويتحمل البرودة -60 درجة، ويظل مرنًا ضمن نطاق درجات الحرارة الواسع هذا. لا يمكن لأي من المواد المذكورة أعلاه، مثل PVC، XLPE، أو LSZH، تحقيق ذلك.
المزايا:
نطاق درجة حرارة واسع للغاية: تتراوح درجة حرارة العمل من -60 درجة إلى +200 درجة، وهي نقطة البيع الأساسية. يصبح PVC العادي هشًا عند -15 درجة، كما أن XLPE يكون صلبًا أيضًا في درجات الحرارة المنخفضة، ويحافظ السيليكون على المرونة في البيئات الباردة.
مقاومة الشيخوخة ومقاومة الطقس: مقاومة للأوزون والأشعة فوق البنفسجية والإشعاع، مع عمر طويل. علاوة على ذلك، بعد الاحتراق، فإنه يشكل طبقة عازلة من ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، مما يمنع حدوث دوائر قصر للموصل.
ناعمة وسهلة التركيب: من بين جميع مواد الكابلات، يمكن القول أن نعومتها تقع في الطبقة العليا، وهي مناسبة بشكل خاص للسيناريوهات التي تتطلب توجيهًا مرنًا.
العيوب:
غير مقاوم للزيت أو التآكل: أداءه ضعيف في بيئات الزيت والمذيبات العضوية، ويكون الغلاف عرضة للتورم أو التلف.
السعر المرتفع: على الرغم من انخفاض السعر بشكل ملحوظ خلال العقد الماضي، إلا أنه لا يزال أعلى بكثير من سعر الـPVC.
ملخص
|
مواد |
مقاومة درجات الحرارة |
مقاومة القابلية للاشتعال |
المرونة |
مقاوم للزيت-ومقاوم للتآكل-. |
سيناريوهات التطبيق الأساسية |
|
بولي كلوريد الفينيل |
70-90 درجة |
جيد |
جيد |
عمومًا |
بناء الأسلاك، والأجهزة المنزلية، والتركيبات الثابتة العامة في الأماكن المغلقة |
|
XLPE |
90 درجة |
عمومًا |
عمومًا |
جيد |
كابلات كهرباء جهد متوسط وعالي توزيع تحت الأرض/صناعي |
|
LSZH |
70-90 درجة |
ممتاز |
عمومًا |
عمومًا |
مترو الأنفاق، المستشفى، مركز البيانات، النفق (المناطق ذات الحشود الكبيرة) |
|
TPE |
80-125 درجة |
بشكل عام (مع إضافة مثبطات اللهب) |
ممتاز |
ممتاز |
سلسلة سحب الروبوت، والتعدين، ولف كابلات طاقة الرياح (الانحناء والتآكل المتكرر) |
|
مطاط السيليكون |
-60 درجة -200 درجة |
جيد |
ممتاز |
مخيب للآمال |
البيئات شديدة الحرارة/المنخفضة، وصناعة المعادن، والفضاء، ومناطق درجات الحرارة الداخلية المرتفعة-للأجهزة المنزلية |





