کابل مقاوم در برابر آفتاب

کابل مقاوم در برابر آفتاب یا به تعبیری ضد آفتاب، قادر به حفظ مشخصات و یکپارچگی خود به مدت طولانی در برابر تابش مستقیم آفتاب است. این عنوان میتواند دربارۀ کابلهای گوناگونی به کار رود که از این ویژگی برخوردارند.

اثرات آفتاب بر کابل ها

خورشید (خور+شید=نورِ ستارۀ خور) منبع انرژی ما ساکنان زمین است. تابش این ستاره، نور و گرما را به سیارۀ زمین هدیه میدهد. این مخلوق پر فروغ خداوند یکتا، وجودش برای ادامۀ حیات در کرۀ زمین لازم و ضروریست.

اما همین آفتاب و مخصوصاً اشعۀ فرابنفش آن، ممکن است اثرات تخریبی و نامطلوبی بر سلامت موجودات زنده و همین طور عملکرد دست ساخته های بشر داشته باشد. لایۀ اوزون، چتر مناسبی برای حفاظت در برابر UV به شمار میرود؛ اما متأسفانه فعالیتهای بشر به این محافظ زمین آسیب وارد کرده و نتیجۀ آن رسیدن بخشی از پرتوهای فرابنفش به سطح زمین است.

افزون بر انسانها و موجودات زنده، یکی از مصنوعات انسان که از آفتاب و تابش فرابنفش آن متأثر میگردد، کابل است. کابلهایی که در فضای باز و در معرض تابش مستقیم خورشید قرار میگیرند، در عملکرد و طول عمر آنها تغییراتی ایجاد میشود.

سه اثر نامطلوب مهم خورشید و فرابفنش آن بر روکش یا پوشش خارجی کابل ها عبارتند از:

1. تغییر در مقدار جریان مجاز کابل
2. تغییر رنگ روکش کابل
3. تخریب خواص فیزیکی و مکانیکی روکش کابل در اثر تغییر ساختار شیمیایی پلیمر

گرمای حاصل از خورشید سبب میگردد حداکثر جریان مجاز عبوری از کابل کاهش یابد. بر این اساس است که جریان مجاز قابل عبور از کابلها بر پایۀ مکان نصب و مقدار دمای محیط تعریف و یا ضرایبی برای اصلاح آن در جداولی ارائه میشود.

اثر دیگر، رنگ پریدگی روکش کابلهاست که البته به خودی خود چندان مهم نیست. اما آثار منفی تغییرات در ساختار پلیمر، بسیار مهم و قابل توجه است. در بخش بعدی بیشتر راجع به این موضوع خواهیم گفت.

تخریب پلیمرها در اثر UV خورشید

تابش اشعۀ ماوراء بنفش خورشید در بسیاری از پلیمرها باعث تخریب میشود. عملاً UV سبب اکسید شدن پلیمرها میگردد که در اثر آن زنجیره های مولکول پلیمر شکسته و ردایکالهای آزاد ایجاد میشوند. پلیمرها، موادی با مولکولهای بسیار بزرگ و با جرم مولکولی بسیار بالا هستند. به همین دلیل، در دانش پلیمر به جای مولکول پلیمر از عبارت زنجیرۀ مولکول پلیمر استفاده میشود.

در یک شبیه سازی، میتوان گفت که قرار گیری زنجیرۀ مولکولها در مواد پلیمری، مانند بشقاب اسپاگتی میباشد که مولکولها به صورت غیر منظم و بعضاً منظم در کنار هم قرار گرفته اند. هر چه قدر در مواد پلیمری جرم مولکولی بالاتر باشد، یا به عبارت دیگر، هر چه قدر زنجیرۀ مولکولی بلندتر باشد، گره خوردگی بین مولکولی بیشتر و به تبع آن، استحکام پلیمر بالاتر خواهد بود.

همانطور که اشاره شد، پرتو فرابنفش باعث شکست مولکولهای پلیمر میشود و به موجب آن رادیکال آزاد در سیستم ایجاد میگردد و جرم مولکولی پلیمر کاهش مییابد. کاهش جرم مولکولی و کوچک شدن زنجیرۀ مولکولی پلیمر، در نهایت باعث افت خواص مکانیکی مادۀ پلیمری خواهد شد. پلیمری که در معرض فرابنفش تخریب شده، به دلیل تغییری که در ماهیت مولکولی آن ایجاد گشته، غیر قابل مصرف میباشد.

تمام پلیمرهای سنتزی، برای مقاومت در برابر عوامل محیطی، نیاز به پایدارسازی دارند. به کارگیری روشی مناسب برای کاهش یا ممانعت از تخریب پلیمرها در برابر گرما، نور و یا اکسیژن، الزامیست.

---

در نگارش این بخش، از محتوای مقالۀ «تخریب پلیمرها در اثر تابش خورشید» نوشتۀ مهندس وحید محسنی (کارشناس ارشد پلیمر)، چاپ شده در نشریۀ داخلی صنعت سیم و کابل، شمارۀ 67، تابستان 1396، استفاده شده است.

روکش کابل مقاوم در برابر آفتاب

هم اکنون که با کنشها و واکشنهای آفتاب و روکش کابلها آشنا شدیم و به ضرورت وجود روکش مقاوم در برابر آن برای کابلهایی که در خارج از ساختمانها (Outdoor) نصب خواهند شد پی بردیم، باید ببینیم که چگونه میتوان به چنین روکشی دست یافت.

ممکن است روشهای گوناگونی در زمان ساخت آمیزۀ روکش کابل ها به کار گرفته شوند تا ویژگی مقاومت در برابر نور آفتاب و فرابنفش در آنها به دست آید. افزودنیهای مختلفی برای ایجاد پایداری نوری در پلیمرها استفاده میشوند که متناسب با مکانیزم اثر، عبارتند از:

1. پوشش دهنده ها در برابر نور
2. جذب کننده های پرتوی فرابنفش
3. تجزیه کنندۀ پروکساید
4. جاذب رادیکالهای آزاد

کمپوندهای ترموپلاستیک مانند پلی اتیلن و پی وی سی، از طریق افزودن پایدارسازهایی مانند کربن سیاه (دوده) یا تیتانیوم دی اکسید TiO₂ سفید، در گروه کابل های Sunlight and UV Resistant قرار میگیرند. دوده، هم جاذب UV خواهد بود و هم جذب کنندۀ رادیکالهای آزاد و TiO₂ به صورت پوشش دهنده عمل خواهد کرد.

آمیزه های ترموست و الاستومری مانند اتیلن پروپیلن رابر و پلی کلروپرن از آن دسته موادی هستند که استحکام خوبی در برابر خورشید و فرابنفش از خود نشان میدهند.

گفتن این نکته خالی از لطف نیست که پلیمرهای به کار رونده در تولید روکش کابلهای ضد آفتاب نیز به مروز زمان و در پایان طول عمر تعریف شده، تخریب خواهند شد و این طور نیست که دوام آنها ابدی باشد. اما نکتۀ مهم اینجاست که روکشهای کابل مقاوم در برابر آفتاب حتی اگر دچار رنگ پریدگی شوند، خواص فیزیکی و مکانیکی خود را در مدت بسیار طولانیتری به نسبت کابلهای غیر مقاوم در برابر UV، حفظ خواهند نمود.

انواع کابل مقاوم در برابر آفتاب

حال متوانیم نگاهی بر تنوع کابل هایی داشته باشیم که با بهره مندی از روکش مناسب، در برابر خورشید مقاوم شده اند. این کابلها مجاز به نصب دائم در معرض تابش خورشید هستند:

• کابلهای افشان مسی 450/750 ولت با روکش رابر
• کابل های جوشکاری مسی با روکش لاستیکی SE3 یا SE4
• کابلهای مفتولی، افشان و نیمه افشان مسی 0.6/1 KV با روکش ترموپلاستیک ST7, ST3, ST2, ST1 و ST8
• کابل های قدرت آلومینیومی 0.6/1 کیلوولت با روکش پی وی سی یا پلی اتیلن
• کابلهای ولتاژ متوسط مسی یا آلومینیومی با پوشش بیرونی PVC یا PE
• کابل های هوایی خودنگهدار LV با روکش XLPE مشکی
• انواع کابل ولتاژ بالای مسی یا آلومینیومی با روکش PVC یا PE
• کابل های کواکسیال با روکش پی وی سی مخصوص
• کابلهای کنترل مفتولی با پوشش خارجی PVC/ST1
• کابل های ابزار دقیق با پوشش نهایی PVC/ST1 یا LSFOH
• کابل شبکه با روکش نهایی PE یا LSZH
• کابل کواکسیال با روکش PVC سفید حاوی TiO₂

استاندارد UL 1581 بخش 1200، یکی از استانداردهای مهم در مورد الزامات و آزمون مقاومت روکش کابلها در برابر پرتوی فرابنفش است. نمونه ای از کابلهای تولیدی به مدت 720 ساعت در معرض تابش فرابنفش قرار میگیرند تا کهنگی منتج از این موضوع برای روکش کابل شبیه سازی گردد.

پس از آن، کمیتهایی مانند ازدیاد طول، شکست عایقی و استقامت کششی اندازه گیری و با مقادیر قبل از کهنگی مقایسه میگردد. در صورت تأیید نتایج آزمون، میتوان از مقاومت روکش کابلها در برابر آفتاب اطمینان حاصل نمود.

برای خرید یا سفارش انواع کابل های مقاوم در برابر آفتاب که معرفی شدند، میتوانید با این مرکز تجاری ارتباط برقرار فرمایید.

پایش کیفی مستمر محصولات و پیشنهاد مناسبترین کابل با توجه به محل نصب و شرایط حاکم بر بهره برداری، از نکات مهم در دپارتمان فروش است.