کابل پلی وینیل کلراید یا با تلفظ درستتر پلی واینل کلراید، یک عنوان در معرفی کابلهاییست که این ماده نارسانا در ساختار آنها وجود دارد. پیرامون ویژگیهای این ماده و تنوع کابلهایی که از آن بهره میبرند، بیشتر به شما خواهیم گفت.
طراحان و تولید کنندگان کابل، در میانه های قرن بیستم بود که پلیمر PVC علاقه نشان دادند. توجهی که سبب شد در زمانی کوتاه این ماده به سهم قابل توجهی در ساخت عایق و روکش انواع سیم و کابل برسد.
دلایل متعددی را میتوان برای این انتخاب اعلام کرد و مزایا و محدودیتهای این پلیمر را در صنعت سیم و کابل برشمرد. بله، گفت و گو در اینجا راجع به پلی واینل کلراید است و کابلهایی که با آن ساخته میشوند.
پلی وینیل کلراید چیست؟
این نامِ یک پلاستیک پر مصرف است. به انگلیسی Polyvinyl Chloride نوشته میشود که به اختصار میشود : PVC. در میان فارسی زبانان، اسم پلیمر پلی وینیل کلراید تلفظ میگردد و کابل هایی که در یکی از اجزای آنها این پلاستیک وجود دارد، با عنوان کابل پی وی سی شناخته میشوند.
PVC را از طریق پلیمریزاسیون مونومر واینل کلراید میسازند. این محصول پر مصرف صنعت پتروشیمی و دانش پلیمر، کاربردهای بسیار گسترده ای در زندگی امروز بشر دارد. پی وی سی یک ترموپلاستیک است. یعنی ماده ای گرمانرم که وقتی در معرض حرارت معینی قرار بگیرد، نرم میشود و میتوان آن را به شکلی دیگر در آورد.
در کنار مزایای پر شمار این پلیمر، یک مشکل اساسی آن موجب نگرانیست. درست است که پی وی سی قابل بازیافت است و میتوان بارها آن را حرارت داده، ذوب کرد و سپس وسیله یا ابزار دیگری از آن تولید نمود؛ اما تخریب و تجزیه اش در طبیعت به این سادگیها و در زمانی کوتاه صورت نخواهد پذیرفت. بنابراین، رهاسازی مواد پلاستیکی در طبیعت موجب آسیب به محیط زیست میشود.
پی وی سی که از قیمت نسبتاً ارزانی برخوردار است، کاربرد فراوانی در کابلسازی دارد. در ادامه متن به توضیح ویژگیهای این ماده نارسانا و کابلهایی که با آن ساخته میشوند خواهیم پرداخت.
ویژگی های PVC
پیش از استفاده وسیع پی وی سی در صنعت سیم و کابل، نقش و حضور عایقهای لاستیک طبیعی و مصنوعی بسیار پر رنگ بود. اما مزایای زیر باعث شدند که PVC مورد توجه قرار بگیرد:
- نارسانایی خوب برای الکتریسیته
- آسانتر و ارزانتر بودن فرآیند تولید
- مقرون به صرفه بودن
- طول عمر نسبتاً بالا
- آسانی نسبی تغییر در مشخصات فیزیکی و شیمیایی از طریق افزودن نرم کننده ها و تثبیت کننده ها
- رنگ پذیری آسان
- خود خاموش شونده بودن که مانع از گسترش شعله و آتش میشود
- قابل مقاوم سازی در برابر روغنها
- مقاومت خوب در برابر رطوبت
- امکان افزودن استقامت حرارتی تا 105+ سانتیگراد
- با تغییر در آمیزه میتوان آن را به عایقی کم دود و مقاوم در برابر فرابنفش تبدیل نمود
- پایداری شیمیایی متوسط
درست است که پلی واینل کلراید ذاتاً ماده ای سخت و سفت است؛ اما همانطور که اشاره شد، به وسیله نرم کننده ها میتوان آنرا به حدی انعطاف پذیر نمود که به عنوان عایق و روکش کابل های Flexible به کار رود. اساساً امکان آمیخته شدن با دیگر مواد برای دستیابی به ویژگیهای مختلف و مدنظر، از مزیتهای بزرگ این ترموپلاستیک به شمار میرود.
وجود مواد هالوژنی در گاز حاصل از سوختن PVC، بزرگترین عیب این کابلهاست. بر این اساس، در کاربردهایی که عاری بودن اجزای سیم و کابل از مواد هالوژنی مورد نظر است، نمیتوان کابل و سیم PVC را انتخاب نمود.
گریدهای پلی وینیل کلراید در ساخت سیم و کابل
آمیزه های گوناگونی از پی وی سی در تولید انواع سیم و کابل به کار میروند. در اینجا به چند نمونه رایج مربوط به انواع کابل برق نصب ثابت و قابل انعطاف اشاره میکنیم:
- نوع C: بیشینه دمای کاری 70 سانتیگراد برای عایق سیم و کابلهای نصب ثابت تا ولتاژ 750 ولت
- نوع A: حداکثر دمای کاری 70 سلسیوس مناسب عایق کابلهایی با ولتاژ 1 کیلو ولت
- نوع D: مَکسیمم دمای کاری هفتاد سانتیگراد و برای عایق کابلهای انعطاف پذیر (افشان)
- ST1: بیشینه دمای کاری 80 سلسیوس و مناسب برای روکش کابلهای تا ولتاژ 30 کیلوولت
- ST2: حداکثر دمای کاری 90 سلسیوس و برای روکش کابلهای تا ولتاژ 30 کیلو ولت
- ST4 ماکسیمم دمای کاری 70 سانتیگراد و مناسب برای روکش کابلهای نصب ثابت تا ولتاژ 750 ولت
- ST5: بیشینه دمای کاری 70 سانتیگراد و مناسب جهت روکش کابلهای قابل انعطاف
- ST9: روکش کابل های PVC قابل انعطاف و مقاوم در برابر روغن
همچنین از این متریال در تولید روکشهایی میانی و نهایی کابلهای برق ولتاژ متوسط و نیز کابلهای فرکانس بالا استفاده میشود. در این کابلها – یعنی کابلهای MV، HV و فرکانس بالا- به دلیل برخی محدودیتهای پی وی سی ، غالباً از پلی اتیلن، پلی اتیلن کراسلینک شده و یا آمیزه های ترموست و لاستیکی در ساخت عایق استفاده میشود و پی وی سی یکی از انتخابها برای روکش بیرونی خواهد بود.
انواع کابل با عایق یا روکش PVC
در سطرهای زیر، اسامی کابلهای مهمی را آورده ایم که در لایه های تشکیل دهنده آنها یکی از گریدهای پی وی سی به کار میرود. همچنین به جزء یا اجزایی از کابل که جنسش PVC میباشد اشاره میشود:
- کابلهای برق افشان و انعطاف پذیر در رده ولتاژهای 300/300، 300/500، 450/750 و 600/1000 ولت: با عایق، فیلر و روکش PVC
- کابل های برق مسی مفتولی معمولی 300/500 ولت: عایق، فیلر و روکش PVC
- کابلهای قدرت مسی و آلومینیومی مفتولی یا نیمه افشان 0.6/1 کیلو ولت: با عایق، بدینگ و روکش PVC
- کابل های LV کنسنتریک: با عایق، بدینگ و روکش PVC
- کابلهای قدرت MV مسی و آلومینیومی تا سطح ولتاژ 30 کیلو ولت: با روکش میانی و نهایی PVC
- کابل های قدرت HV مسی و آلومینیومی: پوشش بیرونی PVC
- انواع کابلهای کنترل افشان و مفتولی مسی: با عایق، فیلر و روکش PVC
- کابل های ابزار دقیق: با پوشش درونی و بیرونی PVC
- کابلهای افشان تخت: عایق و روکش PVC
- کابل های تلفن درون ساختمانی: با عایق یا روکش PVC
- کابلهای کواکسیال: روکش PVC
- کابل های شبکه: با روکش PVC
در ایران، واژه پروتودور یا پروتولین نیز برای نامگذاری کابلهای قدرت که روکش آنها از پلی وینیل کلراید ساخته میشود، به کار میرود.