به شکل کامل به این پرسش خواهیم پرداخت که چرا روکش کابل از پلاستیک است و فراسنجهای مؤثر در انتخاب جنس عایق و روکش سیم و کابلها چیستند.
این سؤالیست که شاید به ذهن خیلیها آمده باشد و در کتب درسی نیز مطرح میگردد. ما قصد داریم پاسخی دقیق برای این سؤال ارائه کنیم و همه شاخصه های تأثیرگذار را بیان داریم. ابتدا به سراغ این پرسش میرویم که:
عایق کابل چیست؟ روکش کابل چیست؟
عموم مردم گاهی این دو واژه را به جای هم به کار میگیرند؛ در حالی که در تعاریف مهندسی، این دو کلمه به دو بخش جداگانه از کابلها اشاره دارند.
عایق کابل آن پوششیست که بر روی هادی یا رسانا قرار میگیرد. از نامش پیداست که از مواد نارسانای الکتریسیته میسازندش. وظیفه عایق آن است که رسانای کابل را از نظر الکتریکی نسبت به اطرافش جدا یا ایزوله نماید.
روکش کابل، بیرونی ترین لایه از لایه های تشکیل دهنده کابلهاست. نقش روکش، کنار هم قرار دادن اجزای داخلی، حفاظت از آنها و جدا سازیشان از محیط بیرون خواهد بود. غالباً روکش کابلها نیز از مواد نارسانای الکتریسیته تولید میگردند.
روکش کابل چه ویژگیهایی باید داشته باشد؟
اکنون که دانستیم روکش کابل کدام بخش از ساختار آن است، کمی جلوتر میرویم تا بدانیم این جزء مهم از اجزای کابلها بایستی دارای چه مشخصاتی باشد. پس از آن بهتر میتوانیم به پاسخ پرسش اصلی برسیم و بدانیم که چرا روکش بسیاری از انواع کابل را از پلاستیک میسازند.
ویژگیهای مهمی که از روکش کابلها انتظار میرود عبارتست از:
- از استقامت مکانیکی مناسب برای حفظ یکپارچگی ساختار کابل برخوردار باشد.
- تناسب کافی با شرایط محل نصب و استفاده از آن داشته باشد.
- اگر کابل انعطاف پذیر است، روکشش دارای این قابلیت باشد؛ یعنی نرم و منعطف باشد.
- چنانچه در کابلی به کار خواهد رفت که در فضای باز نصب خواهد شد، از مقاومت مطلوب در مقابل آفتاب و پرتوی فرابنفش آن و سایش بهره مند باشد.
- اگر کابل در معرض رطوبت قرار خواهد گرفت یا در آب غوطه ور خواهد بود، نفوذ ناپذیری متناسبی در برابر آب داشته باشد.
- چنانچه کابل در مجاورت دماهای بالا قرار خواهد گرفت، از مواد مقاوم در برابر حرارت انتخاب گردد.
- اگر مقاومت در برابر شعله آتش مدنظر است، از روکشهای ضد حریق استفاده شود.
- در مورد بسیاری از انواع کابل به ویژه کابلهای برق، عایق و نارسانای الکتریسیته بودن روکش مورد توجه خواهد بود.
- در صورتی که کابل در معرض مواد شیمیایی یا نفتی قرار خواهد گرفت، پایداری روکش در برابر آنها مورد انتظار خواهد بود.
- چنانچه کابل در دماهای پایین کار خواهد کرد، استقامت روکشش در برابر سرما نیاز میباشد.
چرا پلاستیک ها در ساخت روکش انواع کابل استفاده میشوند؟
به کارگیری پلاستیکها در صنعت سیم و کابل به چندین دهه قبل بازمیگردد. در ابتدای تولید و استفاده از کابلها در خطوط تلگراف، تلفن و پس از آن شبکه برق در قرن 19 میلادی، استفاده از موادی مانند لاستیکهای طبیعی یا کاغذهای آغشته به روغن در ساخت بخشهای عایق و روکش کابلها رایج بود.
دسترسی انبوه به این مواد و ساخت آنها مشکل و هزینه بر بود. از این رو پس از تولید لاستیکهای مصنوعی، به کارگیری آنها در صنایع کابلسازی مورد توجه قرار گرفت. این لاستیکها در کنار مزایایی مانند نارسانایی خوب، انعطاف پذیری بالا، پایداری در برابر گرما، سرما، آب، اشعه فرابنفش و مواد نفتی و روغنی، دارای چند محدودیت یا عیب نیز بودند.
قیمت تولید نسبتاً بالا و عدم بازیافت از جمله معایب و محدودیتهای عایقها و روکشهای لاستیکی گرما سخت به شمار میروند. از لاستیکهای مصنوعی همچنان در ساخت عایق و روکش شماری از کابلها استفاده میشود.
در میانه های قرن بیستم و با تولید پلاستیکها، توجه کابلسازان به این مواد جلب شد. پلاستیک پلی وینیل کلراید که اختصاراً PVC نام دارد، محبوبترین و پر کاربردترین پلاستیکها در تولید انواع سیم و کابل است. پس از PVC میتوان به PE و PP نیز اشاره نمود که کاربردشان در صنعت کابل و ساخت روکش شماری از کابلها قابل توجه است.
ویژگیهای پلاستیک گرمانَرمِ PVC
پی وی سی یک عایق گرمانرم (ترموپلاستیک) است و فرآیند تولید آن آسان بوده و رنگ پذیری بسیار خوبی دارد. این ماده قابل بازیافت خواهد بود و یک نارسانای الکتریسیته خوب به شمار میرود.
قیمت PVC به نسبت روکش لاستیکی، ارزان است. استقامتش در برابر رطوبت خوب است و انعطاف پذیری در حد مطلوب و میانه ای دارد؛ هر چند در این دو ویژگی به پای لاستیکها نمیرسد. خاصیت خود خاموش شوندگی دارد؛ یعنی در صورت سوختن، پس از قطع شعله آتش، خاموش میشود و آتش را گسترش نمیدهد. با افزودن پایدار سازها میتوان آن را در برابر مواد روغنی و UV مقاوم ساخت. دوام و طول عمر مفید مطلوبی دارد.
این تطبیق پذیری و دوام، در کنار هزینه پایین تولید پلاستیک سبب شده اند که سالهای سال از انواع پلاستیک مخصوصاً پی وی سی، در صنعت سیم و کابل استفاده گردد.
گفتنیست با هدف جلوگیری از آسیب به محیط زیست، برخی از تولید کنندگان تلاش میکنند مقدار پلاستیک کمتری در ساخت سیم و کابلها به کار برند. یا در اقدامی دیگر، به موضوع بازیافت دقیق پلاستیکها برای تولید محصولات جدید توجه بیشتری خواهند داشت.