السترة الكابلية: خط الدفاع الأول

عند النظر إلى كابل، فإن الطبقة الخارجية التي تراها وتلمسها هي غلافه، والذي يُعرف أيضًا باسم الغلاف الخارجي. وليس مجرد غلاف تجميلي، بل هو عنصر هندسي بالغ الأهمية، يُشكل الحاجز الأساسي للكابل ضد العوامل الخارجية. إنه خط الدفاع الأول، يحمي المكونات الداخلية الحساسة - الموصلات، والعزل، والدروع - من التلف الميكانيكي، والمخاطر البيئية، والهجمات الكيميائية. ويُحدد اختيار مادة الغلاف الخارجي وتصميمه بشكل مباشر مكان تركيب الكابل، وعمره الافتراضي، ومدى أمان أدائه تحت الضغط.

الوظائف الأساسية: الحامي متعدد الأدوار

غلاف الكابل متعدد المهام، مصمم لأداء عدة أدوار حيوية في وقت واحد:

• الحماية الميكانيكية: يقاوم هذا المنتج التآكل والسحق والصدمات والقطع والاختراق الناتج عن الصخور أو الأدوات أو القوارض أو ضغوط التركيب. كما يمنع الغلاف المتين حدوث أي تلف قد يكشف الموصلات أو يؤثر على العزل.

• الختم البيئي: يعمل كحاجز ضد الرطوبة والماء والغبار والأشعة فوق البنفسجية. وهذا يمنع تآكل المكونات المعدنية، ويحافظ على مقاومة العزل، ويوقف نمو التفرعات المائية في كابلات الطاقة.

• المقاومة الكيميائية: في البيئات الصناعية، يتم تصميم السترات لتحمل التعرض للزيوت والوقود والأحماض والقلويات والمذيبات دون انتفاخ أو تشقق أو تدهور.

• أداء اللهب: تُعدّ الأغلفة عنصراً أساسياً في سلامة الكابلات. ويمكن تصميمها لتكون مقاومة للهب (إبطاء انتشار الحريق)، أو مقاومة للحريق (الحفاظ على سلامة الدائرة أثناء الحريق)، أو منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين (LSZH) لتقليل الدخان السام في الأماكن المغلقة.

• دليل التعريف والتركيب: يُسهّل استخدام الألوان (مثل الأسود للاستخدام العام، والبرتقالي للاستخدام الخارجي، والأصفر لدوائر الأمان) عملية التمييز. كما يؤثر ملمس سطح الغلاف ومعامل الاحتكاك على سهولة سحب الكابل عبر المواسير.

علم المواد: اختيار الدرع المناسب

يتحدد أداء السترة بتركيبها الكيميائي البوليمري. ومن المواد الشائعة:

• كلوريد البولي فينيل (مادة PVC): الخيار الأكثر شيوعًا واقتصادية. يتميز بمرونة جيدة، ومتانة معقولة، ومقاومة طبيعية للاشتعال (بفضل الكلور). عيوبه: نطاق درجة حرارة منخفض، وقد يصبح هشًا في الطقس البارد، وينتج دخانًا كثيفًا سامًا ومسببًا للتآكل عند احتراقه.

• البولي إيثيلين (البولي إيثيلين): ممتاز لمقاومة الرطوبة والاستخدام الخارجي. يتميز البولي إيثيلين عالي الكثافة (البولي إيثيلين عالي الكثافة) بمتانته العالية ويُستخدم في الدفن المباشر وتطبيقات القنوات. يتمتع بمقاومة جيدة للمواد الكيميائية، ولكنه أقل مرونة وأكثر قابلية للاشتعال من البولي فينيل كلوريد (مادة PVC).

• البولي يوريثان (بور): بطل مقاومة التآكل والزيوت والمواد الكيميائية. يتميز بمتانة ومرونة فائقتين حتى في درجات الحرارة المنخفضة، مما يجعله مثالياً لكابلات الروبوتات وكابلات التعدين والتطبيقات الصناعية الصعبة. سعره مرتفع.

• المطاطات الحرارية البلاستيكية (مادة TPE/TPR): توفر ملمسًا يشبه المطاط مع مرونة ممتازة ومقاومة للعوامل الجوية، وغالبًا ما تستخدم في الأسلاك المحمولة والمعدات الطبية.

• البولي إيثيلين المكلور (التعليم المهني المستمر) والبولي إيثيلين المكلور سلفونات (CSPE/هايبالون): تشتهر بمقاومتها الاستثنائية للظروف الجوية والأوزون والحرارة والمواد الكيميائية، وتستخدم بشكل شائع في كابلات الطاقة الصناعية والخارجية.

• البوليمرات الفلورية (FEP، رابطة كرة القدم الأمريكية): مواد ممتازة للبيئات القاسية، توفر تصنيفات عالية جدًا لدرجات الحرارة ومقاومة كيميائية شبه شاملة، وتستخدم في تطبيقات الفضاء الجوي والتطبيقات عالية الأداء.

الخيار الحاسم: الهالوجينات مقابل الخالية من الهالوجينات

هذا قرار هام يتعلق بالسلامة والبيئة.

• الأغلفة الهالوجينية (مادة PVC، التعليم المهني المستمر): تحتوي على الكلور أو غيره من الهالوجينات. وهي مثبطات للهب بطبيعتها، ولكن عند احتراقها، تنتج دخاناً كثيفاً يحجب الرؤية وغازات سامة شديدة التآكل (مثل حمض الهيدروكلوريك)، وهي السبب الرئيسي للوفيات وتلف المعدات في حرائق الأماكن المغلقة.

• سترات خالية من الهالوجين (LSZH/LS0H): مُصنّع بدون كلور أو بروم. يعتمد على هيدروكسيدات المعادن (مثل هيدرات الألومنيوم الثلاثية) كمثبطات للهب. عند احتراقه، ينتج عنه دخان أقل بكثير، وهو دخان غير مُسبّب للتآكل وأقل سمية. يُلزم استخدام LSZH في الأماكن العامة المغلقة مثل أنظمة النقل الجماعي والسفن والمطارات والمباني الشاهقة.

سترات متخصصة للتطبيقات الصعبة

• الدفن المباشر: غالباً ما تكون السترات سوداء اللون، وتحتوي على الكربون الأسود لتحقيق الثبات ضد الأشعة فوق البنفسجية، وقد يتم تركيبها لمقاومة نمو الميكروبات في التربة.

• صناعة النفط والغاز: تتطلب أغلفة مقاومة للهيدروكربونات، وطين الحفر، ودرجات الحرارة القصوى (غالباً من البولي يوريثان أو مركبات خاصة).

• الطاقة النووية: يجب أن تستوفي متطلبات مقاومة الإشعاع الصارمة على مدى عقود.

• البحرية والمنصات البحرية: تتطلب مقاومة للماء المالح وأشعة الشمس واللهب مع انخفاض الدخان والسمية (غالباً LSZH أو مركبات مثبطة للهب متخصصة).

التركيب والعمر الافتراضي: الاختبار النهائي

قد تتأثر جودة السترة المثالية سلباً بسوء التركيب.

• نصف قطر الانحناء: إن تجاوز الحد الأدنى لنصف قطر انحناء الكابل يمكن أن يتسبب في انثناء الغلاف أو تشققه أو انفصاله عن اللب.

• شد الشد: قد يؤدي استخدام قوة مفرطة أثناء التركيب إلى تمدد أو تمزق الغلاف.

• التوافق البيئي: استخدام غلاف مادة PVC المصنف للاستخدام الداخلي في الهواء الطلق سيؤدي إلى تدهور سريع بسبب الأشعة فوق البنفسجية وتشققه.

• التوافق مع حشوة المواسير: يجب أن يكون القطر الخارجي للغلاف الخارجي وملمس سطحه مناسبين لحجم القناة وعدد الكابلات لتجنب ارتفاع درجة الحرارة والتلف أثناء عمليات السحب.

يُعد غلاف الكابلات العنصر الأساسي في موثوقية الكابلات، فهو يتجاوز مجرد الحماية؛ إذ يُشكّل حاجزًا هندسيًا فعالًا مُصممًا خصيصًا لمواجهة تحديات بيئية وأمنية محددة. بدءًا من تمكين ذراع روبوتية مرنة من العمل لملايين الدورات، وصولًا إلى حماية كابلات التغذية عالية الجهد المدفونة تحت شوارع المدينة لمدة أربعين عامًا، يُتيح الغلاف المناسب تحقيق ذلك. من خلال فهم وظائفه ومواده، واختيار النوع الخالي من الهالوجين، يستطيع المهندسون والفنيون ضمان حماية المكونات الداخلية الحيوية للكابل، مما يضمن الأداء والسلامة وطول العمر في أي تطبيق. إنه، حقًا، الحارس الأمين لسلامة الكابل.

تشمل مجموعة منتجات مجموعة رويانغ التنافسية ما يلي:

• كابل طاقة معزول بمادة XLPE للجهد المنخفض والعالي

• كابل طاقة معزول بمادة مادة PVC

• كابل مقاوم للهب منخفض الدخان والهالوجين

• كابل مقاوم للحريق

• كابل من سبائك الألومنيوم

• كابل كابل مرن

• كابل علوي

• كابل التحكم

• كابل مطاطي سيليكوني