Полиетилен (ПЕ) се широко користи уизолација и облагање каблова за напајање и телекомуникационих кабловазбог своје одличне механичке чврстоће, жилавости, отпорности на топлоту, изолације и хемијске стабилности. Међутим, због структурних карактеристика самог ПЕ-а, његова отпорност на пуцање услед напона у околини је релативно лоша. Овај проблем постаје посебно изражен када се ПЕ користи као спољни омотач оклопљених каблова великог пресека.
1. Механизам пуцања PE омотача
Пуцање ПЕ плашта се углавном јавља у две ситуације:
а. Пуцање услед напона услед утицаја околине: Ово се односи на феномен где омотач подлеже крхком пуцању са површине услед комбинованог напрезања или излагања утицајима околине након инсталације и рада кабла. Првенствено је узроковано унутрашњим напрезањем унутар омотача и продуженим излагањем поларним течностима. Опсежна истраживања о модификацији материјала су у значајној мери решила ову врсту пуцања.
б. Механичко пуцање услед напрезања: Ово се јавља због структурних недостатака у каблу или неодговарајућих процеса екструзије плашта, што доводи до значајне концентрације напрезања и пуцања изазваног деформацијом током инсталације кабла. Ова врста пуцања је израженија у спољним плаштовима каблова са оклопом од челичне траке великог пресека.
2. Узроци пуцања PE плашта и мере за побољшање
2.1 Утицај каблаЧелична тракаСтруктура
Код каблова са већим спољашњим пречником, оклопни слој је обично састављен од двослојних челичних тракастих обмотаја. У зависности од спољашњег пречника кабла, дебљина челичне траке варира (0,2 мм, 0,5 мм и 0,8 мм). Дебље оклопне челичне траке имају већу крутост и слабију пластичност, што резултира већим размаком између горњег и доњег слоја. Током екструзије, ово узрокује значајне разлике у дебљини плашта између горњег и доњег слоја површине оклопног слоја. Тања подручја плашта на ивицама спољашње челичне траке доживљавају највећу концентрацију напрезања и представљају примарна подручја где се у будућности јављају пуцања.
Да би се ублажио утицај армиране челичне траке на спољашњи омотач, између челичне траке и ПЕ омотача се увија или екструдира заштитни слој одређене дебљине. Овај заштитни слој треба да буде равномерно густ, без набора или избочина. Додавање заштитног слоја побољшава глаткоћу између два слоја челичне траке, обезбеђује равномерну дебљину ПЕ омотача и, у комбинацији са контракцијом ПЕ омотача, смањује унутрашње напрезање.
ONEWORLD пружа корисницима различите дебљинеоклопни материјали од поцинковане челичне тракеда задовољи разноврсне потребе.
2.2 Утицај процеса производње каблова
Главни проблеми са процесом екструзије оклопних плаштова каблова великог спољашњег пречника су неадекватно хлађење, неправилна припрема калупа и прекомерни коефицијент истезања, што доводи до прекомерног унутрашњег напрезања унутар плашта. Каблови великих димензија, због својих дебелих и широких плаштова, често се суочавају са ограничењима у дужини и запремини водоводних жлебова на производним линијама за екструзију. Хлађење са преко 200 степени Целзијуса током екструзије на собну температуру представља изазов. Неадекватно хлађење доводи до мекшег плашта у близини оклопног слоја, што узрокује гребање на површини плашта када се кабл намотава, што на крају резултира потенцијалним пукотинама и ломљењем током полагања кабла услед спољашњих сила. Штавише, недовољно хлађење доприноси повећању унутрашњих сила скупљања након намотавања, повећавајући ризик од пуцања плашта под утицајем значајних спољашњих сила. Да би се осигурало довољно хлађење, препоручује се повећање дужине или запремине водоводних жлебова. Смањење брзине екструзије уз одржавање одговарајуће пластификације плашта и омогућавање довољно времена за хлађење током намотавања је неопходно. Поред тога, с обзиром на полиетилен као кристални полимер, метода сегментираног смањења температуре хлађења, са 70-75°C на 50-55°C, и коначно на собну температуру, помаже у ублажавању унутрашњих напрезања током процеса хлађења.
2.3 Утицај радијуса намотавања на намотавање кабла
Током намотавања кабла, произвођачи се придржавају индустријских стандарда за избор одговарајућих калемова. Међутим, прилагођавање дугим дужинама испоруке за каблове великог спољашњег пречника представља изазов при избору одговарајућих калемова. Да би се испуниле одређене дужине испоруке, неки произвођачи смањују пречнике цеви калема, што резултира недовољним радијусима савијања кабла. Прекомерно савијање доводи до померања у слојевима оклопа, узрокујући значајне силе смицања на омотачу. У тешким случајевима, неравнине оклопне челичне траке могу пробити слој заштите, уграђујући се директно у омотач и изазивајући пукотине или фисуре дуж ивице челичне траке. Током полагања кабла, бочне силе савијања и вучења узрокују пуцање омотача дуж ових пукотина, посебно код каблова ближе унутрашњим слојевима калема, што их чини склонијим ломљењу.
2.4 Утицај градње и инсталације на лицу места
Да би се стандардизовала конструкција кабла, препоручује се минимизирање брзине полагања кабла, избегавајући прекомерни бочни притисак, савијање, силе вучења и површинске сударе, обезбеђујући цивилизовано окружење за градњу. Пожељно је, пре постављања кабла, оставити кабл да се одмори на 50-60°C како би се ослободио унутрашњи напон из омотача. Избегавајте дуже излагање каблова директној сунчевој светлости, јер различите температуре на различитим странама кабла могу довести до концентрације напона, повећавајући ризик од пуцања омотача током полагања кабла.
Време објаве: 18. децембар 2023.