في اختيار مواد الحشو لكابلات الجهد المتوسط والعالي، يتميز كل من حبل الحشو وشريط الحشو بخصائصه وسيناريوهاته الخاصة.
1. أداء الانحناء:
أداء الانحناء لـحبل حشويتميز هذا المنتج بجودة أفضل، كما أن شكل شريط الحشو أفضل، لكن أداء الانحناء للخط النهائي ضعيف. وهذا يجعل حبل الحشو أفضل من حيث نعومة الكابل ومرونته.
2. محتوى الماء:
حبل الحشو أكثر كثافة، ولا يمتص الماء تقريبًا، بينما شريط الحشو ذو الفجوة الكبيرة يمتص الماء بسهولة. يؤدي امتصاص الماء الزائد إلى التأثير على شريط النحاس المحمي للكابل، مما ينتج عنه احمرار وربما أكسدة.
3. التكلفة وصعوبة الإنتاج:
تكلفة الحشو منخفضة، وعملية الإنتاج بسيطة نسبياً. في المقابل، تكلفة شرائح الحشو أعلى قليلاً، ودورة الإنتاج أطول، وعملية الإنتاج أكثر تعقيداً.
4. مقاومة اللهب ومقاومة الماء العمودي:
شريط الحشو غير مناسب للكابلات المقاومة للهب بسبب فجوته الكبيرة، ومقاومته الضعيفة للماء عمودياً، وعدم ملاءمته لمقاومة اللهب.حبل حشويؤدي أداءً أفضل في هذا الصدد، مما يوفر مقاومة أفضل للهب ومقاومة للماء.
باختصار، يعتمد اختيار حبل الحشو أو شريط الحشو بشكل أساسي على احتياجات التطبيق المحددة، وميزانية التكلفة، وظروف الإنتاج، وعوامل أخرى.
ما هي سيناريوهات التطبيق المحددة لحبال الحشو وشرائط الحشو في أنواع الكابلات المختلفة؟
1. حبل الحشو:
(1) كابل مدرع ذو طبقة خارجية: غلاف فضفاض (وحبل حشو) حول قلب تقوية مركزي غير معدني (سلك فولاذي معالج بالفوسفات) تركيب ملتوي لقلب كابل مضغوط، يستخدم لكابلات الألياف الضوئية للتعدين، وكابلات الألياف الضوئية لخطوط الأنابيب، وكابلات الألياف الضوئية العلوية، وكابلات الألياف الضوئية المدفونة مباشرة، وكابلات الألياف الضوئية الداخلية، وكابلات الألياف الضوئية الخاصة بممرات أنابيب مترو الأنفاق.
(2) كابل RVV: مناسب للتركيب الثابت في البيئة الداخلية، وعادة ما يكون الحشو مصنوعًا من القطن أو حبل PE أو PVC، وتتمثل الوظيفة الرئيسية في تعزيز القوة الميكانيكية للكابل.
(3) كابل مقاوم للهب: لا يقتصر دور حبل الحشو على الدعم فحسب، بل له أيضًا وظيفة مقاومة للهب، ويستخدم على نطاق واسع في مختلف مجالات الاقتصاد الوطني.
2. شريط الحشو:
(1) كابل متعدد النوى: يتم استخدام شريط الحشو لملء الفجوة بين الموصلات والحفاظ على الشكل الدائري والاستقرار الهيكلي للكابل.
(2) كابلات مركبات النقل بالسكك الحديدية: بعد إضافة شريط الحشو المركزي، يصبح هيكلها أكثر استقرارًا، وهي مناسبة لكابلات الطاقة وكابلات التحكم.
كيف يؤثر سلوك انحناء حبل الحشو على الأداء العام وعمر خدمة الكابل؟
تؤثر مرونة حبل الحشو بشكل كبير على الأداء العام للكابل وعمره الافتراضي. أولاً، يتعرض الكابل باستمرار للانحناء والاهتزاز والصدمات الميكانيكية أثناء التشغيل، مما قد يتسبب في تلفه أو انقطاعه. لذا، تؤثر مرونة حبل الحشو بشكل مباشر على متانة الكابل وموثوقيته.
تؤثر صلابة انحناء الحبل المضغوط بشكل خاص على توزيع الإجهاد وعمر الكابل عند تعرضه لقوى خارجية. فعلى سبيل المثال، يسمح تصميم معاملات احتكاك متعددة بتغير صلابة انحناء خيوط الحبل بسلاسة بين القيمتين القصوى والدنيا، مما يزيد من عمر الكابل تحت تأثير أحمال الرياح. إضافةً إلى ذلك، يؤثر التركيب المضفر للحبل المضغوط أيضًا على أداء الكابل في مقاومة إجهاد الانحناء، ويمكن للتركيب المضفر المناسب أن يقلل من تآكل الكابل وتلفه أثناء الاستخدام.
تؤثر خاصية الانحناء للحبل المحشو على الأداء العام وعمر خدمة الكابل من خلال التأثير على توزيع الإجهاد وعمر التعب ومقاومة التآكل للكابل.
كيفية الوقاية من الاحمرار والأكسدة الناتجة عن امتصاص الماء؟
لمنع الاحمرار والأكسدة الناتجة عن امتصاص شريط الحشو للماء بشكل فعال، يمكن اتباع الطرق التالية:
1. استخدام مضادات الأكسدة: يمكن أن تمنع إضافة مضادات الأكسدة إلى مادة الحشو حدوث تفاعلات الأكسدة بشكل فعال. على سبيل المثال، تمنع إضافة مضادات الأكسدة إلى شريط القصدير سطحه من التفاعل مع الأكسجين لتكوين طبقة أكسيد، وبالتالي تجنب الأكسدة.
2. المعالجة السطحية: يمكن للمعالجة السطحية لمادة الحشو، مثل المعالجة بالطلاء، أن تقلل من تأثير الماء عليها، وبالتالي تقلل من امتصاص الماء واحتمالية الأكسدة.
3. التعديل بالخلط: من خلال تقنية التعديل بالخلط، يمكن تحسين أداء مادة الحشو، مما يمنحها مقاومة أفضل لامتصاص الماء والأكسدة. على سبيل المثال، يمكن تعديل منتجات النايلون عن طريق الخلط، أو حشوها بمسحوق الحشو، أو حشوها بمسحوق النانو، وغيرها من الطرق لتقليل امتصاص الماء.
4. طريقة تعديل المصفوفة: يمكن أن يؤدي إضافة مثبطات الأكسدة داخل مصفوفة الجرافيت إلى تحسين مقاومة الأكسدة للمادة، وخاصة في بيئة ذات درجة حرارة عالية.
5. تقنية اللحام بقوس الأرجون: في عملية اللحام، يُمكن استخدام تقنية اللحام بقوس الأرجون لتجنب حدوث اسوداد اللون والأكسدة بشكل فعال. وتشمل الطرق المحددة التحكم في معايير اللحام واستخدام غازات واقية مناسبة.
ما هي الدراسات المقارنة حول نسبة التكلفة إلى الفائدة بين حبل الحشو وشريط الحشو؟
1. خفض التكاليف: بشكل عام، تُعدّ المواد المالئة أرخص من الراتنجات، لذا فإنّ إضافة المواد المالئة تُقلّل بشكل كبير من تكلفة البلاستيك، ما يُحقق فوائد اقتصادية واضحة. هذا يعني أنه عند استخدام حبال وشرائط المواد المالئة، إذا أمكن استبدال الراتنج بها بكفاءة، فإنّ التكلفة الإجمالية ستكون أقل.
٢. تحسين مقاومة الحرارة: على الرغم من أن مقاومة الحرارة لحبل وشريط الحشو لم تُذكر صراحةً في الأدلة، إلا أن تعديل الحشو البلاستيكي عادةً ما يُحسّن مقاومته للحرارة. وهذا يُشير إلى أنه عند اختيار مواد الحشو، بالإضافة إلى مراعاة التكلفة، من الضروري أيضًا مراعاة تأثيرها على أداء المنتج.
3. تحسين شامل للأداء: لا يقتصر الأمر على خفض التكاليف فحسب، بل يُحسّن أيضًا خصائص أخرى للبلاستيك، مثل مقاومة الحرارة. وهذا أمر بالغ الأهمية لتطبيقات الحبال والشرائط المحشوة، إذ يجب أن تتمتع بخصائص فيزيائية وكيميائية جيدة لتلبية احتياجات الاستخدام المختلفة.
ينبغي أن تركز الدراسة المقارنة لنسبة التكلفة إلى الفائدة بين حبل الحشو وشريط الحشو على الجوانب التالية: خفض التكلفة، وتحسين مقاومة الحرارة، وتحسين الأداء العام.
في مجال الكابلات المقاومة للهب، كيف ينعكس اختلاف الأداء بين حبل الحشو وشريط الحشو؟
1. الكثافة والوزن:
يتميز حبل الحشو عادةً بكثافة أقل، مما يُسهم في تقليل الوزن الإجمالي وتكلفة تصنيع الكابل. في المقابل، لم تُذكر الكثافة المحددة للحشو صراحةً في المعلومات التي بحثت عنها، ولكن يُمكن استنتاج أن كثافته قد تكون مماثلة لكثافة حبل الحشو.
2. القوة وقوة الكسر:
تتميز الحبال المحشوة بقوة عالية، حيث تصل قوة حبال البولي بروبيلين المقاومة للهب والخالية من الهالوجينات منخفضة الدخان إلى 2 غ/د (أي ما يعادل قوة 60 كجم أو أكثر عند قطر 3 مم). هذه القوة العالية تجعل الحبل المحشو فعالاً في تشكيل الكابلات، مما يوفر دعماً وحماية أفضل.
3. أداء مقاومة اللهب:
تتميز شرائط الحشو بمقاومة عالية للهب، حيث يزيد مؤشر الأكسجين فيها عن 30، مما يعني أنها تُطلق حرارة أقل عند الاحتراق وتحترق ببطء. وعلى الرغم من أن حبل الحشو يتمتع أيضاً بمقاومة جيدة للهب، إلا أن قيمة مؤشر الأكسجين فيه غير مذكورة صراحةً في البيانات التي اطلعت عليها.
4. معالجة المواد وتطبيقها:
يمكن تصنيع حبل الحشو من راتنج البولي بروبيلين ومادة أساسية مثبطة للهب، بينما يُصنع غشاء الشبكة المقاوم للتمزق بعملية التشكيل بالبثق. تُسهّل هذه الطريقة عملية إنتاج حبل الحشو، إذ لا تتطلب إضافة مواد خام أخرى، كما أنها تضمن جودة ثابتة. ويمكن تصنيع شرائط الحشو من مواد مختلفة حسب طلب العميل، مثل كلوريد البولي فينيل.
5. حماية البيئة وإعادة التدوير:
بفضل خصائصه المقاومة للهب الخالية من الهالوجين، يفي حبل الحشو بالمتطلبات البيئية لتوجيهات RoHS، ويتمتع بمقاومة جيدة للتقادم وقابلية عالية لإعادة التدوير. كما يتمتع شريط الحشو بخصائص صديقة للبيئة، إلا أن المعايير البيئية المحددة وإمكانية إعادة التدوير غير مُفصّلة في المعلومات التي بحثت عنها.
يتميز كل من حبل الحشو وشريط الحشو بمزايا خاصة في مجال الكابلات المقاومة للهب. يُعرف حبل الحشو بقوته العالية وتكلفته المنخفضة وفعاليته الجيدة في التوصيل، بينما يتميز شريط الحشو بمؤشر أكسجين عالٍ وخصائص ممتازة في مقاومة اللهب.
تاريخ النشر: 25 سبتمبر 2024
