PVC kabely a odolnost vůči nízkým teplotám: Porovnání s PUR a TPU

PVC (polyvinylchlorid), PUR (polyuretany) a TPU (termoplastické polyuretany) jsou nejoblíbenější typy kabelových plášťů, které se používají v průmyslu a automatizaci. Tyto materiály nacházejí uplatnění u komponent, jako jsou vodotěsné konektory M12 a M8, nebo průmyslové ethernetové kabely. Abychom pochopili, který materiál je pro danou aplikaci nejvhodnější, je důležité nejprve si ujasnit koncept kabelového pláště a jednotlivých materiálů PVC, PUR a TPU.

Co je kabelový plášť?

Plášť kabelu je ochranná vnější vrstva, která obaluje a stíní vnitřní vodič kabelu. Kabelové pláště mohou být vyrobeny z různých materiálů, včetně PVC, PUR, TPU, pryže, neoprenu a dalších syntetických sloučenin. Kabelové pláště mohou také pomoci identifikovat různé typy kabelů a mohou být navrženy tak, aby měly specifické funkce, jako je flexibilita nebo tuhost.

Například kabely pro venkovní prostředí mohou vyžadovat pláště, které jsou odolné vůči UV záření a extrémním teplotám, zatímco kabely pro průmyslové prostředí mohou vyžadovat pláště, které jsou odolné vůči chemikáliím a otěru. Kabely, které budou instalovány ve stísněných prostorách, mohou vyžadovat pružnější plášť, který se může ohýbat a kroutit, zatímco kabely, které visí nad hlavou, mohou vyžadovat tužší plášť.

Co je PVC (polyvinylchlorid)?

PVC, zkratka pro polyvinylchlorid, je syntetický polymer široce používaný v různých průmyslových odvětvích díky své všestrannosti a odolnosti. Jedná se o termoplastický materiál, což znamená, že jej lze tvarovat a přetvářet působením tepla. PVC je oblíbený materiál v mnoha průmyslových odvětvích pro svou pevnost, voděodolnost a schopnost odolávat drsným povětrnostním podmínkám. Používá se při výrobě trubek, okenních rámů, podlahových a střešních materiálů.

Jednou z výhod PVC ve srovnání s jinými materiály je jeho nízká cena, díky čemuž je cenově výhodnou volbou pro mnoho aplikací. Kabel izolovaný nebo opláštěný PVC je samozhášecí, což je důležité pro elektrické kabely ve většině aplikací. Díky vyvíjejícím se technologiím je PVC vyrobeno tak, aby odolalo široké škále chemikálií, včetně olejů, kyselin a zásad, a je pevné, trvanlivé a odolné vůči oděru. Přidání různých aditiv zajišťuje použití typicky v teplotním rozsahu od minus 40 do plus 105 stupňů Celsia, stejně jako odolnost vůči slunečnímu záření, snížené emise kouře a zlepšenou odolnost vůči vodě.

Čtěte také: vše o lištách pro kabely v interiéru

Nicméně PVC je také kontroverzní kvůli jeho potenciálnímu dopadu na životní prostředí a zdraví. Při výrobě PVC se do životního prostředí uvolňují toxické chemikálie a výrobky z PVC uvolňují škodlivé chemikálie, jako jsou ftaláty a dioxiny. Aby se tato rizika zmírnila, v posledních letech roste trend používat udržitelnější a ekologičtější materiály. Existují zesíťované termosetové verze PVC, obvykle s technologií elektronového paprsku, ale jejich použití je nákladné. Většinou se používá v průmyslových odvětvích, jako je obrana a automobilový průmysl, to znamená v aplikacích s vysokou specifikací. Termoset nebo zesíťované PVC má zlepšenou teplotní odolnost, je trvanlivější a má lepší dielektrickou pevnost.

Co je PUR (polyuretan)?

Polyuretan se také nazývá PUR nebo PU, polymerní materiál s širokým spektrem použití, který je díky svým jedinečným vlastnostem široce používán v různých průmyslových odvětvích. Jednou z hlavních výhod polyuretanu je jeho pružnost a odolnost. Má vynikající odolnost proti oděru, nárazu a roztržení, takže je vhodný pro aplikace, kde materiály podléhají oděru, jako jsou automobilové díly, obuv, sportovní vybavení a pláště kabelů.

Další výhodou polyuretanu je, že je odolný vůči vodě, oleji a chemikáliím. Jedná se o vynikající bariérový materiál, který odolá působení široké škály chemikálií, aniž by došlo k degradaci nebo ztrátě ochranných vlastností. Polyuretan je také dobrý elektrický a tepelný izolant. Polyuretan je velmi tvárný a lze jej tvarovat do různých forem, včetně pěn, elastomerů, povlaků a lepidel. Polyuretan je tedy polymerní materiál se širokou škálou použití.

Co je TPU (termoplastický polyuretan)?

Termoplastický polyuretan, označovaný jako TPU, je (AB) blokový lineární polymer typu n vyvinutý v roce 1950 Schollenbergerem a jeho kolegy z BFGoodrich Company. Existuje mnoho fyzikálních příčných vazeb složených z vodíkových vazeb mezi lineárními polyuretanovými molekulovými řetězci. Protože se v podstatě jedná o polymer s lineární strukturou, lze jej zpracovávat pomocí stejných technologií a zařízení jako termoplasty, jako je vstřikování, vytlačování, vyfukování, kalandrování atd.

Vynikající vlastnosti TPU kabelů jsou vynikající odolnost proti opotřebení, vynikající odolnost proti ozónu, vysoká tvrdost, vysoká pevnost, dobrá elasticita, odolnost proti nízkým teplotám, dobrá odolnost proti oleji, chemická odolnost a odolnost vůči vlivům prostředí a dlouhodobá stabilita ve vlhkém prostředí.

Čtěte také: Bílá přechodová lišta

Rozdíly mezi PVC, PUR a TPU pro kabelové pláště

PVC, PUR a TPU jsou dva nejoblíbenější typy materiálů používaných pro pláště kabelů. Podle atributů PUR a TPU můžeme zjistit, že TPU je typ PUR, ale má lepší výkon. PVC lze vyrábět ve velkém měřítku pomocí účinných průmyslových procesů, což snižuje výrobní náklady. PVC je polyvinylchlorid, což znamená, že jej lze změkčit a roztavit teplem, zatímco PUR je termosetový polymer, což znamená, že jej nelze po vytvrzení roztavit ani přetvořit.

PUR je také pružnější, odolnější proti oděru a chemikáliím než PVC. PVC má ve srovnání s PUR nižší teplotní rozsah. TPU a PUR jsou více zpomalující hoření než PVC.

Následující tabulka shrnuje klíčové rozdíly a vlastnosti jednotlivých materiálů:

Odolnost vůči nízkým teplotám a praktické aspekty

Odolnost vůči nízkým teplotám je klíčovým faktorem při výběru kabelů pro specifické aplikace. Kabely izolované nebo opláštěné PVC s přídavnými aditivy mohou být použity v teplotním rozsahu od minus 40 do plus 105 stupňů Celsia. To demonstruje, že PVC může být vhodnou volbou pro mnoho aplikací vyžadujících odolnost vůči nízkým teplotám. Příkladem je flexibilní elektrický vodič H03VV-F (OMY) 2x0,50 mm², který je určen pro vnitřní použití a má deklarovanou odolnost vůči nízkým teplotám v rozsahu od -40 °C do +50 °C.

TPU kabely se obecně vyznačují dobrou odolností proti nízkým teplotám, což je činí vhodnými pro aplikace v chladnějších prostředích. V náročných prostředích, jako je vysoká teplota, nízká teplota a koroze, jsou pryžové kabely obvykle odolnější než kabely z polyvinylchloridu, protože pryžové materiály mají lepší odolnost.

Čtěte také: vlastnosti betonových žlabů

Kabely v kabelových vedeních a extrémní teploty

Ve světě automatizace a robotiky je spolehlivost základem. Kabely pracující v kabelových vedeních jsou neustále vystaveny intenzivním mechanickým zatížením. Pracovní prostředí kabelů má klíčový význam pro jejich trvanlivost. Teplota okolí také ovlivňuje výběr materiálu. Ocelová vedení jsou určena pro práci v extrémních podmínkách, jako jsou velmi vysoké nebo nízké teploty, velká mechanická zatížení nebo prostředí s vysokou úrovní znečištění.

Při venkovních instalacích, například u fotovoltaických elektráren, kde jsou AC vedení od střídačů do rozváděče vystavena přímému slunečnímu záření, dochází v dobách letních veder nad 30°C ke značnému oteplení kabelů. Černé kabely navíc absorbují více tepla, což může vést k teplotám až 70-85°C i bez průchodu proudu. V takovém případě je nutné zohlednit tuto okolní teplotu při výpočtu dovoleného zatížení kabelu a zvolit správný teplotní koeficient pro výpočet požadovaného průřezu vodičů kabelu.

ČSN 33 2000-5-52 ed. 2, bod B.52.2.3 uvádí, že korekční součinitele v tabulkách B.52.14 a B.52.15 neuvažují zvýšení teploty, pokud k němu dojde v důsledku slunečního nebo infračerveného záření. Je také třeba si uvědomit, že bílá bužírka, lišta, krk apod. nebývají UV stabilní. UV stabilní je černá bužírka, černý krk a černá páska, ty ovšem na potvoru zase rády přijímají teplo. Také lze vše obalit stříbrnou páskou, což je UV stabilní a teplo moc nepřijímá, leč tu zase rády klovou straky.

Klíčové parametry kabelů pro kabelová vedení

• Pružnost a minimální poloměr ohybu: Minimální poloměr ohybu stanovený výrobcem udává, jak silně může být kabel ohnut, aniž by ztratil svou funkčnost.
• Konstrukce jádra: Vrstvený oplet může vést k efektu vývrtky, zatímco svazkový oplet poskytuje lepší mechanické vlastnosti.
• Odolnost proti oděru: Kabely ve vedeních se neustále otírají o sebe a o prvky vedení.
• Počet pracovních cyklů: V mnoha průmyslových aplikacích musí kabely snášet miliony cyklů bez ztráty funkčnosti.
• Stínění: V průmyslových prostředích mohou být kabely vystaveny elektromagnetickým rušením, proto je vhodné používat stíněné kabely.

Typy kabelů pro kabelová vedení

• Napájecí kabely: Základní prvek mnoha průmyslových instalací, vyžadující konstrukci odolnou vůči neustálému ohýbání.
• Řídicí kabely: Odpovídají za přenos řídicích signálů, často stíněné pro ochranu proti rušení.
• Servopohonové kabely: Kombinují funkce napájení a přenosu zpětnovazebních signálů, často hybridní.
• Kabely pro přenos dat: Klíčové pro zajištění nerušené komunikace, navrženy pro miliony cyklů ohýbání.

Správné uložení kabelů ve vedení má přímý vliv na trvanlivost jak kabelů, tak samotného systému. Kabely by měly být upevněny tak, aby body jejich uchycení byly mimo ohybovou zónu. Při instalaci je také vhodné zachovat dodatečnou rezervu délky kabelů, aby se snížilo riziko jejich napnutí během pohybu.

tags: #pvc #kabely #nízká #teplota #odolnost

Oblíbené příspěvky:

• vše o aplikaci PUR pěny
• Montáž držáků stoupacích plošin na střechu
• Průvodce odstraněním rzi a její prevencí
• Zjistěte vše o PU chráničích matrací
• ekologické zpevnění ploch pomocí tvárnic DITON