فيما يتعلق بدرجات حرارة التشغيل المسموح بها على المدى الطويل لقلب الكابلات، يتم تصنيف العزل المطاطي عادةً عند 65 درجة مئوية، وعزل كلوريد البوليفينيل (PVC) عند 70 درجة مئوية، وعزل البولي إيثيلين المتقاطع (XLPE) عند 90 درجة مئوية. بالنسبة للدوائر القصيرة (التي لا تتجاوز مدتها القصوى 5 ثوانٍ)، فإن أعلى درجة حرارة مسموح بها للموصل هي 160 درجة مئوية لعزل PVC و250 درجة مئوية لعزل XLPE.
I. الاختلافات بين كابلات XLPE وكابلات PVC
1. شهدت الكابلات ذات الجهد المنخفض (XLPE)، منذ طرحها في منتصف التسعينيات، تطورًا سريعًا، حيث تمثل الآن نصف السوق إلى جانب كابلات البولي فينيل كلورايد (PVC). بالمقارنة مع كابلات PVC، تتميز كابلات XLPE بقدرة حمل تيار أعلى، وقدرات حمل زائد أقوى، وعمر افتراضي أطول (يبلغ العمر الحراري لكابل PVC عمومًا 20 عامًا في ظل ظروف مواتية، بينما يبلغ عمر كابل XLPE عادةً 40 عامًا). عند الاحتراق، يطلق PVC دخانًا أسودًا كثيفًا وغازات سامة، في حين أن احتراق XLPE لا ينتج غازات هالوجين سامة. يتم الاعتراف بشكل متزايد بتفوق الكابلات المترابطة من خلال قطاعات التصميم والتطبيقات.
2. كابلات PVC العادية (العازلة والغلاف) تحترق بسرعة مع الاحتراق السريع والمستدام، مما يؤدي إلى تفاقم الحرائق. يفقدون القدرة على إمداد الطاقة خلال دقيقة إلى دقيقتين. يُطلق احتراق مادة PVC دخانًا أسود كثيفًا، مما يؤدي إلى صعوبات في التنفس وتحديات الإخلاء. والأهم من ذلك، أن احتراق مادة PVC يطلق غازات سامة ومسببة للتآكل مثل كلوريد الهيدروجين (HCl) والديوكسينات، وهي الأسباب الرئيسية للوفيات في الحرائق (تمثل 80٪ من الوفيات المرتبطة بالحرائق). تتآكل هذه الغازات في المعدات الكهربائية، مما يؤثر بشدة على أداء العزل ويؤدي إلى مخاطر ثانوية يصعب التخفيف منها.
ثانيا. الكابلات المقاومة للهب
1. يجب أن تظهر الكابلات المقاومة للهب خصائص مقاومة للهب ويتم تصنيفها إلى ثلاثة مستويات لمثبطات اللهب A وB وC وفقًا للمواصفة IEC 60332-3-24 "اختبارات الكابلات الكهربائية في ظروف الحريق". توفر الفئة أ أعلى أداء لمثبطات اللهب.
تم إجراء اختبارات الاحتراق المقارنة على الأسلاك المثبطة للهب وغير المثبطة للهب بواسطة معهد أبحاث المعايير والتكنولوجيا الأمريكي. وتسلط النتائج التالية الضوء على أهمية استخدام الكابلات المقاومة للهب:
أ. توفر الأسلاك المقاومة للهب وقت هروب أطول بمقدار 15 مرة مقارنةً بالأسلاك غير المقاومة للهب.
ب. تحرق الأسلاك المقاومة للهب نصف كمية المواد التي تحرقها الأسلاك غير المقاومة للهب.
ج. تتميز الأسلاك المقاومة للهب بمعدل إطلاق حرارة يعادل ربع معدل إطلاق الأسلاك غير المقاومة للهب.
د. لا تمثل انبعاثات الغازات السامة الناتجة عن الاحتراق سوى ثلث انبعاثات المنتجات غير المثبطة للهب.
ه. لا يظهر أداء توليد الدخان أي فرق كبير بين المنتجات المثبطة للهب وغير المثبطة للهب.
2. كابلات منخفضة الدخان خالية من الهالوجين
يجب أن تتمتع الكابلات منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين بصفات خالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان ومقاومة للهب، بالمواصفات التالية:
IEC 60754 (اختبار الخالي من الهالوجين) IEC 61034 (اختبار الدخان المنخفض)
الموصلية الموزونة PH الحد الأدنى من نفاذية الضوء
PH≥4.3 ص 10us/مم T≥60%
3. الكابلات المقاومة للحريق
أ. مؤشرات اختبار احتراق الكابلات المقاومة للحريق (درجة حرارة الحريق ووقته) وفقًا للمعيار IEC 331-1970 هي 750 درجة مئوية لمدة 3 ساعات. وفقًا لأحدث مسودة جديدة للمعيار IEC 60331 من تصويت IEC الأخير، تتراوح درجة حرارة الحريق من 750 درجة مئوية إلى 800 درجة مئوية لمدة 3 ساعات.
ب. يمكن تصنيف الأسلاك والكابلات المقاومة للحريق إلى كابلات مقاومة للحريق مثبطة للهب وكابلات مقاومة للحريق غير مثبطة للهب بناءً على الاختلافات في المواد غير المعدنية. تستخدم الكابلات المحلية المقاومة للحريق في المقام الأول الموصلات المغلفة بالميكا والعزل المبثوق المقاوم للهب كهيكلها الرئيسي، ومعظمها من منتجات الفئة ب. عادةً ما تستخدم تلك التي تستوفي معايير الفئة أ أشرطة ميكا صناعية خاصة وكابلات مقاومة للحريق (قلب نحاسي، غلاف نحاسي، عزل أكسيد المغنيسيوم، المعروف أيضًا باسم MI).
الكابلات المقاومة للحريق المعزولة بالمعادن غير قابلة للاحتراق ولا تنتج دخانًا ومقاومة للتآكل وغير سامة ومقاومة للصدمات ومقاومة لرذاذ الماء. وهي تُعرف بالكابلات المقاومة للحريق، مما يدل على الأداء الأكثر تميزًا في مقاومة الحريق بين أنواع الكابلات المقاومة للحريق. ومع ذلك، فإن عملية تصنيعها معقدة، وتكلفتها أعلى، وطول إنتاجها محدود، ونصف قطر انحناءها كبير، وعزلها عرضة للرطوبة، وحاليا، لا يمكن توفير سوى المنتجات أحادية النواة بـ 25 مم 2 وما فوق. تعد المحطات المخصصة الدائمة والموصلات الوسيطة ضرورية، مما يجعل التثبيت والبناء أكثر تعقيدًا.
وقت النشر: 07 سبتمبر 2023