وظيفة العزل
يبقي العزل الجهد على الموصل ويحدد أعلى درجة حرارة قد يعمل عندها الموصل. وتلك الحرارة، مع ظروف التركيب، تحدد مقدار التيار الذي يحمله المقاس، ولهذا تهم مادة العزل بقدر النحاس. والمادتان الشائعتان لكابل الطاقة هما XLPE (بولي إيثيلين متشابك) وPVC. ويعمل XLPE عند 90 C باستمرار ويتحمل 250 C أثناء قصر الدارة؛ وPVC مصنَّف عند 70 C. ويغطي IEC 60227 الكابلات المعزولة بـ PVC حتى 450/750 V وIEC 60245 ما يعادلها من العزل المطاطي؛ ويغطي IEC 60502-1 و-2 العزل البثقي لكابلات الطاقة 0.6/1 kV والجهد المتوسط.
تحدد المواصفة السماكة لكل جهد ومقاس. وكما تظهر التركيبات المرجعية من كتالوج مصنع الشريك، يستخدم كابل نحاس 0.6/1 kV مقاس 4x25 mm2 عزل XLPE بسماكة 0.9 mm، وكابل ألومنيوم 4x95 mm2 سماكة 1.1 mm، وكابل 8.7/15 kV مقاس 3x95 mm2 سماكة 4.5 mm بين الشاشتين نصف موصلتين. وسلك مباني 450/750 V مقاس 2.5 mm2 يحمل 0.8 mm من PVC.
وظيفة الغلاف
يحمي الغلاف الخارجي من البري والرطوبة وأشعة الشمس وأضرار التركيب، وهو حامل الطباعة. كما تقرر خلطته معظم سلوك الكابل في الحريق. وPVC هو الافتراضي للاستخدام العام. ويُحدد LSZH (دخان منخفض خالٍ من الهالوجين) للمباني العامة والأنفاق ومراكز البيانات حيث تهم كثافة الدخان والغازات الحمضية. وتستخدم الخلطات المتشابكة الخالية من الهالوجين في الكابل الشمسي مثل H1Z2Z2-K. ويضيف سلك المباني THHN جلدة نايلون رقيقة فوق عزل PVC وفق UL 83.
| التركيبة المرجعية | العزل | الغلاف |
|---|---|---|
| 0.6/1 kV Cu/XLPE/PVC مقاس 4x25 mm2 | XLPE بسماكة 0.9 mm | PVC بسماكة 1.8 mm |
| 0.6/1 kV Al/XLPE/PVC مقاس 4x95 mm2 | XLPE بسماكة 1.1 mm | PVC بسماكة 2.1 mm |
| 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC مقاس 3x95 mm2 | XLPE بسماكة 4.5 mm | PVC بسماكة 2.8 mm |
| 450/750 V Cu/PVC/PVC مقاس 7x1.5 mm2 تحكم | PVC بسماكة 0.7 mm | PVC بسماكة 1.2 mm |
| 300/500 V سلك مرن مقاس 3x1.5 mm2 | PVC بسماكة 0.7 mm | PVC بسماكة 0.9 mm |
| كابل شمسي H1Z2Z2-K مقاس 1x4 mm2 | متشابك خالٍ من الهالوجين بسماكة 0.7 mm | متشابك خالٍ من الهالوجين بسماكة 0.8 mm |
LSZH: ما الذي تقيسه الاختبارات فعلًا
LSZH مصطلح صناعي، لا وعدًا بأن الكابل لا يُخرج دخانًا. ويُبرهن بثلاثة اختبارات وفق تقرير. يقيس IEC 61034 كثافة الدخان، بمعيار شائع هو نفاذية ضوء لا تقل عن 60 بالمئة. ويقيس IEC 60754-1 الغازات الحمضية الهالوجينية، بأقصى 0.5 بالمئة. ويقيس IEC 60754-2 حمضية غازات الاحتراق وناقليتها، بدرجة حموضة لا تقل عن 4.3 وناقلية لا تزيد على 10 uS/mm. أما انتشار اللهب فشأن منفصل، مغطى في فئات الأداء الحريقي. اطلبوا التقارير الثلاثة للتركيبة بعينها، لا لكابل مختلف من المصنع نفسه؛ والمزيد في شرح أغلفة LSZH.
منظومات عزل الجهد المتوسط
من 3.6/6 kV فأعلى، يُبثق XLPE بين شاشة موصل وشاشة عزل، كلتاهما نصف موصلتين، ليكون الحقل الكهربائي منتظمًا خاليًا من الفجوات الهوائية. ويضيف الكابل المرجعي 8.7/15 kV حجب شريط نحاسي فوق شاشة العزل. وتتلقى كل بكرة جهد متوسط اختبار جهد، حدده IEC 60502-2 عند 3.5 U0 لمدة 5 دقائق اختبارًا روتينيًا، واختبار تفريغ جزئي وفق IEC 60885-3، بحساسية 10 pC أو أقل عند 1.73 U0. راجع كابلات الطاقة متوسطة الجهد.
كيف يرسب العزل وكيف يُختبر
مشكلات العزل نادرًا ما تظهر في اليوم الأول. ففي أستراليا سبّب سحب في 2013-2014 شمل نحو 4,000 km من كابلات المباني ونحو 40,000 بيت ومنشأة عزلُ PVC الذي رسب في متطلبات التقادم، حسب ACCC؛ ولم يكن الموصل هو المشكلة. ولهذا تهم تقارير التقادم الحراري بقدر الاختبارات الروتينية. وعلى كل بكرة يجري المصنع اختبار شرارة على العزل أثناء البثق، واختبار جهد على الكابل النهائي، ويقيس سماكة العزل والقطر الكلي. أما التقادم الحراري والانحناء البارد واختبارات الخلطة فتقع في تقارير اختبارات العينة والنوع.
ما يغيّر السعر والوزن ومدة التسليم
- عزل XLPE مقابل PVC: يحتاج XLPE التشبيك وهو قياسي في كابل الطاقة؛ ويناسب PVC أسلاك المباني وكابل التحكم.
- غلاف LSZH: تكلفة خلطة أكبر لكل متر، ويصنعه مصانع أقل، وهو ما قد يؤثر في مدة التسليم.
- درجات مقاومة الأشعة والزيوت: تحتاج الخلطة الصحيحة وتقريرًا؛ اطلبوا قبل الإنتاج لا بعده.
- السماكة: الأرقّ من المواصفة يوفر مادة ويرسب في فحص الأبعاد؛ ويقيسه المكتب عند المعاينة.
أرسلوا السوق والمواصفة ومتطلب الغلاف عبر نموذج طلب عرض السعر؛ والحد الأدنى المعتاد للطلب والتوقيت في الحد الأدنى للطلب ومدة التسليم.