کدام انتخاب : کابلهای با عایق XLPE یا با عایق PVC
هنگام سفارش گذاری و خرید کابل با عبارتهایی مانند «کابل PVC»، «کابل XLPE» روبهرو شدهاید. این عبارتها نوع پلیمر بهکاررفته به عنوان عایق کابل را نشان میدهند؛ موادی که روی تحمل حرارت، ظرفیت انتقال جریان، انعطافپذیری، طول عمر و حتی قیمت کابل تأثیر میگذارند.
بهطور خلاصه، PVC انتخابی اقتصادی و پرکاربرد برای بسیاری از کابلهای فشار ضعیف است، در حالی که XLPE بیشتر در کابلهای قدرت، تأسیسات صنعتی و مدارهایی استفاده میشود که باید دما و تنش بیشتری را تحمل کنند.
عایق PVC چیست؟
PVC یا پلیوینیل کلراید یکی از شناختهشدهترین پلیمرهای مورد استفاده در صنعت سیم و کابل است که هم بهعنوان عایق روی هادی و هم بهعنوان روکش خارجی کابل استفاده میشود.
PVC خالص پلیمر نسبتاً سختی است، بنابراین در کارخانه با اضافهکردن افزودنی هایی مانند نرمکنندهها، پایدارکنندههای حرارتی وسایر مواد خواص آن را متناسب با کاربرد کابل تغییر میدهند. به همین دلیل بعضی کابلهای PVC نرم و انعطافپذیرند و بعضی دیگر مقاومت بیشتری در برابر روغن، مواد شیمیایی، نور خورشید یا سایش دارند.
قیمت مناسب، انعطافپذیری خوب و سهولت تولید و نصب باعث شده است که PVC در سیمهای ساختمانی، کابلهای فشار ضعیف، کابلهای کنترل، فرمان، ابزار دقیق و سیمکشی تابلوهای برق بسیار پرکاربرد باشد.
عایق XLPE چیست؟
XLPE مخفف Cross-Linked Polyethylene و به معنی «پلیاتیلن کراس لینک شده » است.
در فرایند تولید این عایق، میان زنجیرههای پلیاتیلن پیوندهایی عرضی ایجاد میشود که این پیوندها باعث ایجاد ساختار مستحکمترپلیمر میشوند و همین پیوندهای عرضی خواص عایقی پلیمر و همچنین تغییرشکل و نرم شدن آن در اثر افزایش دما را حفظ میکنند.
به زبان ساده، XLPE همان پلیاتیلنی است که ساختار مولکولی آن برای تحمل بهتر دمای کاری بالاتر، فشار و تنش الکتریکی تقویت شده است. به همین دلیل این پلیمر در کابلهای قدرت فشار ضعیف، کابلهای صنعتی، شبکههای توزیع برق و کابلهای فشار متوسط و فشار قوی کاربرد گستردهای دارد.
تفاوت XLPE و PVC چیست؟
یکی از تفاوتهای اصلی این دو عایق، میزان تحمل حرارت آنهاست. دمای کاری هادی در کابلهای PVC معمولی اغلب حدود ۷۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته میشود، در حالی که کابلهای دارای عایق XLPE معمولاً میتوانند در دمای هادی تا ۹۰ درجه سانتیگراد بهطور مداوم کار کنند.
این اختلاف هنگام اتصال کوتاه بیشتر مشخص میشود. عایق PVC معمولی، بسته به ساختمان و استاندارد کابل، اغلب دمایی در حدود ۱۶۰ درجه سانتیگراد را برای مدت کوتاه تحمل میکند؛ این عدد برای XLPE در بسیاری از کابلهای استاندارد به حدود ۲۵۰ درجه سانتیگراد میرسد.
همین تحمل حرارتی بالاتر باعث میشود کابل XLPE در شرایط طراحی و نصب مشابه، معمولاً ظرفیت عبور جریان بیشتری داشته باشد. البته میزان واقعی جریان مجاز فقط به نوع عایق بستگی ندارد و عواملی مانند سطح مقطع هادی، دمای محیط، تعداد کابلها، نحوه نصب و شرایط دفن نیز باید در محاسبات در نظر گرفته شوند.
از نظر قیمت، گرانول های PVC معمولاً اقتصادیترند و برای بسیاری از کابلهای فشار ضعیف کاملاً پاسخگو هستند. تولید XLPE فرایند پیچیدهتری دارد و قیمت آن معمولاً بالاتر است؛ با این حال در پروژههای صنعتی، تحمل حرارتی بیشتر و عملکرد الکتریکی بهتر آن میتواند این اختلاف قیمت را توجیه کند.
PVC به دلیل استفاده از مواد نرمکننده معمولاً انعطافپذیرتر است و هنگام کابلکشی، خمکردن و در اتصالات کابل در گلندها و مفاصل را راحتتر عمل میکند. XLPE در مقایسه با آن کمی خشکتر و سختتر است، اما در برابر حرارت، فشار و تغییر شکل مقاومت بیشتری دارد.
از نظر خواص الکتریکی نیز XLPE مقاومت عایقی بالاتر و تلفات الکتریکی کمتری دارد. به همین دلیل از این عایق میتوان در کابلهای فشار متوسط، فشار قوی و حتی فوق فشار قوی استفاده کرد. PVC بیشتر در کابلهای فشار ضعیف و همچنین در روکش بیرونی انواع کابل به کار میرود.
PVC انتخاب رایجی برای سیمکشی ساختمان، تابلوهای برق، کابلهای کنترل، کابلهای فرمان و بسیاری از کابلهای ابزار دقیق است.
XLPE بیشتر در کابلهای قدرت، کابلهای آرموردار، تأسیسات صنعتی، شبکههای توزیع برق، نیروگاهها و پروژههای نفت، گاز و پتروشیمی استفاده میشود. هرچه ولتاژ، جریان یا شرایط کاری کابل سنگینتر باشد، مزایای استفاده از XLPE اهمیت بیشتری پیدا میکند.
آیا XLPE نسوز است؟
یکی از اشتباهات رایج این است که XLPE را به دلیل تحمل حرارتی بالاتر، مادهای نسوز بدانیم.
XLPE در ساختار پایه خود هالوژن ندارد، اما میتواند بسوزد. برای اینکه یک کابل در برابر گسترش شعله مقاوم باشد، دود کمی تولید کند یا هنگام آتشسوزی برای مدت مشخصی به کار خود ادامه دهد، باید ویژگیهایی مانند Flame Retardant، LSZH یا Fire Resistant بهطور مشخص در دیتاشیت آن ذکر شده باشد.
PVC به دلیل وجود کلر در ساختار خود معمولاً در برابر گسترش شعله عملکرد بهتری از پلیاتیلن معمولی دارد، اما هنگام سوختن میتواند دود و گازهای اسیدی و خورنده تولید کند.