تفاوت کابل XLPE با PVC چیست؟

در این مقاله فنی از این مرکز تخصصی کابل، تفاوت کابل XLPE با PVC را خواهید دانست و با مزایا و محدودیتهای هر یک آشنا خواهید شد. پس تا انتهای متن با ما باشید.

PVC و XLPE چیستند؟ نقش آنها در کابل چیست؟

پیش از آنکه از شباهتها و تفاوتها بگوییم، خوب است که مختصراً نگاهی بر این دو ماده داشته باشیم. PVC از سر واژه های Polyvinyl Chloride گرفته شده و یک پلاستیک گرمانرم یا همان ترموپلاستیک است. پی وی سی ها خود گوناگونی پُرشماری دارند. دسته ای از آنها در تولید سیم و کابل به کار میروند.

XLPE نیز مخففی برای Cross-linked Polyethylene میباشد. پلیمر ترموپلاستیک PE طی فرایندی به نام کراسلینک کردن، به XLPE یا XPE تبدیل و دارای قابلیتهای بیشتری میشود.

آمیزه های متناسب پی وی سی به طور گسترده برای ساخت عایق، روکش میانی و روکش نهایی بسیاری از انواع سیم و کابلها استفاده میگردند. XLPE نیز سهم قابل توجهی در تولید بخش عایق بعضی از انواع کابلها دارد.

ویژگیهای PVC

ابتدا به شما از برخی مشخصات و برتریهای مهم PVC میگوییم:

• مقرون به صرفه است.
• طول عمر مفید بالایی دارد.
• به راحتی در مرحله گرانول سازی قابل ترکیب با مواد دیگر برای دستیابی به ویژگیهای مختلف و تغییر در خصوصیات است.
• گرچه ذاتاً ماده ای سخت و سفت است؛ اما از طریق ترکیب با نرم کننده ها به انعطاف پذیری مناسبی میرسد.
• بازدارندۀ گسترش شعله است؛ از این ویژگی در عایق سیمها و روکش کابلهای Flame Retardant استفاده میگردد.
• محدودۀ دمای قابل تحمل عایق PVC در کار عادی و پیوسته از 30- تا 70+ سلسیوس است. از طریق افزودنیها میتوان این گستره را بهبود بخشید.
• در ترکیب با افزودنیها و پایدارسازها، میتواند به ویژگیهای مقاومت در برابر روغن، خورشید و آب دست یابد و یا میتوان دود حاصل از سوختن آن را کاهش داد.
• در فرایند تولید عایق و روکش، رنگ پذیری آسان و گسترده ای دارد.
• به دلیل ترموپلاستیک بودن، قابلیت بازیافت خواهد داشت.

در کنار این مزیتها، محدودیتها یا معایبی هم برای PVC و سیم و کابلهای ساخته شده با آن وجود دارد. از آن جمله:

1. استقامت عایقی آن در حدی نیست که بتوان از آن به طور مطمئن در ساخت عایق کابلهای بیش از 3 کیلوولت استفاده نمود. بر این اساس، معمولاً در تولید عایق کابلهای ولتاژ پایین به کار میرود.
2. این آمیزۀ عایقی، حاوی مواد هالوژنیست. بنابراین در صورت سوختن، گازهای منتشر شده از آن در ترکیب با بخار آب موجود در هوا به گازی سمی و خورنده تبدیل خواهند شد.
3. در اثر تماس با آب، امکان آزاد شدن فلزات سمی از آن و ورود آنها به آب وجود دارد؛ بنابراین انتخاب PVC برای ساخت روکش کابلهای مورد استفاده در تجهیزات تأمین آب آشامیدنی، مجاز نیست.

ویژگیهای XLPE

هنگامی که از مشخصات عایق پلی اتیلن کراس لینک یا همان XLPE بگوییم، طبیعتاً بسیاری از وجوه تمایز و تفاوت کابل XLPE با کابل PVC نمایان خواهد شد.

خصوصیات و مزیتهای مهم عایق XLPE عبارتند از:

• استقامت دی الکتریک و مقاومت عایقی بالایی دارد.
• ضریب تلفات عایقی پایینی دارد.
• تحمل حرارتی آن در کار عادی 90 درجۀ سلسیوس است.
• مقاومت مناسبی در برابر مواد شیمیایی و روغن از خود نشان میدهد.
• استقامت خوبی در برابر کشش، ازدیاد طول و ضربه دارد.
• استحکام مکانیکی و ساختار خود را در تنشهای حرارتی و محدودۀ دمای کاری خود حفظ میکند.
• چگالی کمتری دارد.
• عاری از مواد هالوژنی میباشد. بنابراین گزینۀ بسیار خوبی برای تولید بخش عایق کابلهای کم دود و هالوژن فری LSHF یا LSZH است.
• XLPE های جدیدتر، مقاومت بهتری در برابر آب و پدیدۀ درخت آبی دارند و باعث افزایش طول عمر کابلهای قدرت میگردند.
• از طریق ترکیب با کربن سیاه (دوده) میتواند به مقاومت خوبی در برابر فرابنفش آفتاب دست یابد.

اما برای عایق XLPE، معایب یا محدودیتهای زیر قابل ذکر هستند:

1. فاقد ویژگی خود خاموش شوندگیست.
2. فرایند تولید آن سخت تر است و به انرژی، زمان، دقت و کنترل بیشتری نیاز دارد.
3. امکان بازتولید یا بازیافتش از طریق ذوب کردن وجود ندارد.

مقایسه کابل XLPE با PVC

طبیعتاً با گفتن ویژگیهای PVC و XLPE، نقاط اشتراک و تمایز میان این دو آشکار شد. اما برای جمع بندی، تفاوت و فرق میان کابلهای پلی اتیلن کراسلینک شده (عکس زیر، کابلهای ردیف بالا) و کابلهای پی وی سی (عکس زیر، کابلهای ردیف پایین) را مرور میکنیم:

• از PVC در ساخت عایق کابلهای LV استفاده میگردد؛ اما چون تلفات دی الکتریک نسبتاً بالایی دارد، برای ساخت بخش عایق کابلهای MV و HV انتخاب نمیشود. از طرف دیگر، XLPE را میتوان در تولید عایق تمامی انواع کابلهای HV, MV, LV و EHV به کار بُرد.
• PVC بدون هالوژن نیست؛ اما XLPE هالوژن فری میباشد. همچنین XLPE میتواند به عنوان عایق بدون سرب معرفی گردد.
• قیمت کابلهای با عایق PVC و XLPE مقداری متفاوت خواهد بود.
• PVC خود خاموش شونده است؛ اما XLPE خیر.
• PVC را میتوان در ساخت روکش میانی و نهایی بسیاری از انواع کابلها حتی کابلهای فشار متوسط و فشار قوی به کار گرفت و از مزیت بازدارندگی گسترش شعله توسط آن بهره مند گشت؛ اما XLPE معمولاً در روکش نهایی کابلها به ویژه در انواع داخل ساختمانی استفاده نمیشود.
• اکثر کابلهای ساخته شده با PVC، انعطاف بیشتری به نسبت کابلهای XLPE نشان میدهند.
• XLPE به نسبت PVC مقاومت بهتری در برابر آب و ضربه نشان میدهد.
• چون XLPE از استقامت عایقی بیشتری برخوردار است، میتواند در ضخامت کمتر، خاصیت عایقی برابر با PVC را داشته باشد. در نتیجه، قطر نسبی کابلی که با XLPE میسازند، کاهش خواهد یافت.
• ضخامت کمتر عایق XLPE در کابلهای مشابه و چگالی کمتر آن موجب میشوند که این کابلها وزن کمتری داشته باشند.
• تحمل دمایی بالاتر XLPE در شرایط کار نرمال باعث میشود که کابل ساخته شده با آن از ظرفیت آمپری و انتقال توان بیشتری به نسبت کابل برق با عایق PVC در سطح مقطع یکسان برخوردار باشد. همچنین، کابلهای XLPE از پایداری بیشتر در برابر اضافه ولتاژها و تنشهای الکتریکی بهره مندند.