තාප පරිවාරක ද්රව්ය සහිත කේබල් නිෂ්පාදන තාක්ෂණය
කේබල් යනු නවීන විදුලි හා සන්නිවේදන පද්ධතිවල අත්යවශ්ය අංගයකි. ගෘහස්ථ ස්ථාපනයන් සහ කාර්මික ජාලවල සිට ප්රවාහනය, බලාගාර සහ දත්ත මධ්යස්ථාන දක්වා, සෑම දෙයක්ම ආරක්ෂිතව සහ ස්ථාවරව බලශක්තිය හෝ සංඥා සම්ප්රේෂණය කිරීම සඳහා කේබල් මත රඳා පවතී. විශ්වසනීයත්වය සහ ආරක්ෂාව සඳහා අවශ්යතාවය වැඩි වන විට, කේබල් නිෂ්පාදන තාක්ෂණය, විශේෂයෙන් පරිවරණය සම්බන්ධයෙන්, අඛණ්ඩව ඉදිරියට යයි. එක් වැදගත් නවෝත්පාදනයක් වන්නේ තාපය රඳවා ගැනීමට, තාප හුවමාරුව අඩු කිරීමට සහ ඉහළ උෂ්ණත්වවල හෝ ආන්තික පරිසරවල ක්රියාත්මක වන විට කේබල් ක්රියාකාරිත්වය පවත්වා ගැනීමට නිර්මාණය කර ඇති තාප පරිවාරක ද්රව්ය භාවිතයයි.
1. කේබල් වල තාප පරිවරණය වැදගත් වන්නේ ඇයි?
කේබල් පරිවාරකයේ ප්රධාන කාර්යය වන්නේ පරිසරයට විදුලි ධාරාව කාන්දු වීම වැළැක්වීම, කෙටි පරිපථ වැළැක්වීම සහ විදුලි කම්පනයෙන් පරිශීලකයින් ආරක්ෂා කිරීමයි. කෙසේ වෙතත්, බොහෝ යෙදුම් වලදී, විදුලි පරිවරණය පමණක් ප්රමාණවත් නොවේ. කේබල් විශාල ධාරා ගෙන යන විට, සන්නායක ප්රතිරෝධය (I²R පාඩු) හේතුවෙන් උණුසුම සිදු වේ. තවද, කේබල් උණුසුම් යන්ත්රෝපකරණ, වාෂ්ප සහිත ප්රදේශ, යන්ත්ර කාමර හෝ ඉහළ පරිසර උෂ්ණත්වයන් සහිත ස්ථාපන මාර්ග අසල පිහිටා තිබිය හැක.
තාප පරිවරණය වැදගත් වන්නේ මෙහිදීය. තාප පරිවාරක ද්රව්ය කේබල් උෂ්ණත්වය ආරක්ෂිත සීමාවන් තුළ පවත්වා ගැනීමට, පරිවාරක පිරිහීම මන්දගාමී කිරීමට සහ ගින්න ඇතිවීමේ අවදානම අඩු කිරීමට උපකාරී වේ. තෙල් හා ගෑස්, පතල් කැණීම, ලෝහ විද්යාව සහ දුම්රිය ප්රවාහනය වැනි කර්මාන්තවල, කේබල් බොහෝ විට තාප ප්රතිරෝධී, ගිනි ප්රතිරෝධී සහ හදිසි අවස්ථා වලදී පවා ක්රියාකාරී වීමට අවශ්ය වේ.
2. කේබල් ව්යුහය සහ පරිවාරක ස්ථරය
සාමාන්යයෙන් විදුලි කේබල් ස්ථර කිහිපයකින් සමන්විත වේ:
1. සන්නායකය: සාමාන්යයෙන් තඹ හෝ ඇලුමිනියම්, කෙඳි (කෙඳි) හෝ ඝන ආකාරයෙන්.
2. ප්රාථමික පරිවරණය: විදුලි පරිවරණය සඳහා සන්නායකයට අනුගත වන පොලිමර් තට්ටුවක්.
3. පිරවුම සහ වෙන් කරන්නා (පිරවුම/බන්ධකය): බහු-හර කේබල් වල හැඩය සහ ඝනත්වය පවත්වා ගනී.
4. අභ්යන්තර කොපුව: සන්නාහ ස්ථරයට පෙර අමතර ආරක්ෂාවක්.
5. යාන්ත්රික සන්නාහය/ආරක්ෂාව (විකල්ප): යාන්ත්රික ප්රතිරෝධය සඳහා වානේ පටි හෝ වානේ වයර්.
6. පිටත කොපුව (ජැකට්ටුව): පරිසරයෙන් ආරක්ෂාව (සීරීම්, තෙල්, UV, රසායනික ද්රව්ය).
ඉහළ තාප අවශ්යතා සහිත කේබල්වල, පරිවාරක සැලසුම බොහෝ විට වඩා හොඳ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධයක්, ගිනිදැල් ප්රතිරෝධයක් සහ යාන්ත්රික ස්ථායිතාවයක් ඇති විශේෂ ද්රව්ය සමඟ වැඩි දියුණු කර ඇත.
3. තාප පරිවාරක ද්රව්යවල පොදු වර්ග
කේබල් කර්මාන්තයේ බොහෝ විට භාවිතා වන සමහර තාප පරිවාරක ද්රව්ය අතරට:
අ. XLPE (හරස්-සම්බන්ධිත පොලිඑතිලීන්)
XLPE යනු හරස්-සම්බන්ධිත පොලිඑතිලීන් වන අතර එමඟින් එය තාපයට සහ විරූපණයට වඩා ප්රතිරෝධී වේ. PVC වලට වඩා ඉහළ ක්රියාකාරී උෂ්ණත්වවලදී ක්රියා කළ හැකි බැවින් XLPE-පරිවරණය කරන ලද කේබල් බොහෝ විට බල බෙදාහැරීමේදී භාවිතා වේ.
ආ. සිලිකොන් රබර් (සිලිකන් රබර්)
සිලිකොන් රබර් ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධය සහ නම්යශීලී බව අතින් විශිෂ්ටයි. කාර්මික උදුන්, තාපන පද්ධති සහ ඇතැම් මෝටර් රථ යෙදුම් වැනි අධික උෂ්ණත්වයන් සහිත ප්රදේශවල සිලිකොන් කේබල් බහුලව භාවිතා වේ.
ඇ. PTFE, FEP, PFA (ෆ්ලෝරෝපොලිමර්)
ෆ්ලෝරෝපොලිමර් ඒවායේ ඉහළ තාප ප්රතිරෝධය, රසායනික ප්රතිරෝධය සහ විශිෂ්ට පාර විද්යුත් ගුණාංග සඳහා ප්රසිද්ධය. PTFE මත පදනම් වූ කේබල් රසායනික කර්මාන්තය, අභ්යවකාශය සහ ඉහළ විඛාදන අවදානම් සහිත පරිසරවල බහුලව භාවිතා වේ.
ඈ. මයිකා ටේප් (මයිකා ටේප්)
මයිකා බොහෝ විට තාපය සහ ගිනි බාධකයක් ලෙස භාවිතා කරයි. ගිනි-ප්රතිරෝධී කේබල් වල, ගින්නක් අතරතුර පරිවාරකයේ අඛණ්ඩතාව පවත්වා ගැනීම සඳහා මයිකා ටේප් භාවිතා කරයි, එමඟින් තීරණාත්මක පද්ධති (එලාම්, ගිනි පොම්ප) නිශ්චිත කාලයක් සඳහා ක්රියාත්මක වීමට ඉඩ සලසයි.
e. LSZH/LSOH (අඩු දුම් ශුන්ය හැලජන්)
මෙය තාප පරිවාරකයක් පමණක් නොව, අඩු දුමාරයක් නිපදවීමට සහ දහනය කරන විට හැලජන්-නිදහස් වීමට නිර්මාණය කර ඇති කොපු ද්රව්යයකි. ගොඩනැගිලි, උමං මාර්ග, නැව් සහ දුම්රිය වැනි සංවෘත අවකාශයන්හි ආරක්ෂාව සඳහා මෙය ඉතා වැදගත් වේ.
4. තාප පරිවරණය කරන ලද කේබල් නිෂ්පාදන තාක්ෂණයේ අදියර
නවීන කේබල් නිෂ්පාදනය තත්ත්ව පාලනය, ස්වයංක්රීයකරණය සහ ද්රව්ය තෝරා ගැනීම මත දැඩි ලෙස රඳා පවතී. පහත දැක්වෙන්නේ බහුලව භාවිතා වන සාමාන්ය පියවරයන් ය:
1) කොන්දොස්තරවරුන් සකස් කිරීම සහ ඉවත් කිරීම
තඹ/ඇලුමිනියම් අමුද්රව්ය නිශ්චිත විෂ්කම්භයකට ඇද ගනු ලැබේ (කම්බි මගින් ඇද ගනු ලැබේ). නම්යශීලී කේබල් සඳහා, කුඩා වයර් කිහිපයක් එකට ඇඹරෙනු ලැබේ (නූල් කිරීම). සන්නායක ගුණාත්මකභාවය වැදගත් වන්නේ එය ප්රතිරෝධය, උණුසුම සහ ආතන්ය ශක්තියට බලපාන බැවිනි.
2) ඇනීලිං ක්රියාවලිය (මෘදු කිරීම)
ඇඳීමේ ක්රියාවලිය නිසා ඇතිවන අභ්යන්තර ආතතීන් අඩු කිරීමට සහ නම්යශීලී බව වැඩි කිරීමට සන්නායක සාමාන්යයෙන් ඇනීල් කරනු ලැබේ. කේබලය කැඩීමට ප්රතිරෝධී වීමට සහ ස්ථාපනය කිරීමට පහසු වීමට මෙය අත්යවශ්ය වේ.
3) ප්රාථමික පරිවාරක නිස්සාරණය
පරිවාරක නිෂ්පාදනයේ මූලික පියවර වන්නේ නිස්සාරණයයි, එහිදී පොලිමර් ප්ලාස්ටික් බවට පත් වන තෙක් රත් කර පසුව සන්නායකය ඒකාකාරව ආලේප කිරීම සඳහා ඩයි එකක් හරහා බල කරනු ලැබේ. තාප පරිවරණය සඳහා, තීරණාත්මක පරාමිතීන්ට ඇතුළත් වන්නේ:
- බැරල් සහ අච්චු උෂ්ණත්වය,
- රේඛීය වේගය,
- නිස්සාරණ පීඩනය,
- පරිවාරක ඝණකම,
- අමුද්රව්යවල අනුකූලතාව (සංයෝගය).
XLPE වැනි ද්රව්යවල, නිස්සාරණයෙන් පසුව හරස් සම්බන්ධක ක්රියාවලියක් සිදු කෙරේ. ෆ්ලෝරෝපොලිමර් ද්රව්යවල ද්රවාංක ලක්ෂණ පොදු පොලිමර් වලට වඩා වෙනස් වන බැවින් දැඩි උෂ්ණත්ව පාලනයක් අවශ්ය වේ.
4) හරස් සම්බන්ධ කිරීම (XLPE සඳහා)
හරස් සම්බන්ධ කිරීම ක්රම කිහිපයක් හරහා සිදු කළ හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස:
– පෙරොක්සයිඩ් හරස් සම්බන්ධ කිරීම: පෙරොක්සයිඩ් රසායනික ද්රව්ය භාවිතා කරමින්, යම් උෂ්ණත්වයකදී සිදු කරනු ලැබේ.
– සිලේන් හරස් සම්බන්ධ කිරීම: හරස් සම්බන්ධක ප්රතික්රියාවක් ඇති කිරීමට තෙතමනය භාවිතා කරයි.
හරස් සම්බන්ධ කිරීම තාප ප්රතිරෝධය වැඩි කරන අතර ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී පරිවරණය "මෘදු වීම" වළක්වයි.
5) මයිකා ටේප් හෝ ගිනි ආරක්ෂණ ස්ථරයක් සවි කිරීම (අවශ්ය නම්)
ගිනි-ප්රතිරෝධී කේබල් සඳහා, කේබල් හරය වටා මයිකා ටේප් ඔතා ඇත. තාපය පිටවීමට ඉඩ සලසන හිඩැස් වළක්වා ගැනීම සඳහා වංගු කිරීමේ ක්රියාවලිය නිරවද්ය විය යුතුය. මයිකා සහ LSZH කොපුවේ සංයෝජනය බොහෝ විට පොදු ගොඩනැගිලි යෙදීම්වල භාවිතා වේ.
6) බහු-හර කේබල් සැකැස්ම
කේබලය බහු හරයන්ගෙන් සමන්විත නම්, එක් එක් පරිවරණය කරන ලද හරය එකට ඇඹරී ඇත (කේබල් කිරීම). ස්ථාවර වටකුරු හැඩයක් පවත්වා ගැනීමට සහ තාපය විසුරුවා හැරීමට බලපෑ හැකි අධික හිස්තැන් වැළැක්වීමට පිරවුම එකතු කළ හැකිය.
7) කොපුව සවි කිරීම (කොපුව/ජැකට් නිස්සාරණය)
යාන්ත්රික හා පාරිසරික ආරක්ෂාව සඳහා පිටත ආවරණය නෙරා ඇත. තාප සහ ගිනි ආරක්ෂණ අවශ්යතා සඳහා, පහත සඳහන් ද්රව්ය බොහෝ විට තෝරා ගනු ලැබේ:
– අඩු දුම සඳහා LSZH,
- තෙල්-ප්රතිරෝධී හෝ UV-ප්රතිරෝධී පොලිමර්,
– ගිනි ප්රතිරෝධී මිශ්රණය.
8) සිසිලනය සහ රෝල් කිරීම
නිස්සාරණයෙන් පසු, කේබලය සිසිල් කරනු ලැබේ (සාමාන්යයෙන් ජල අගලක් හරහා) පසුව බෙරයක් මතට ඔතනු ලැබේ. පාලිත සිසිලනය විරූපණය වීම වළක්වන අතර ස්ථාවර ආලේපන ඝණකම පවත්වා ගනී.
5. පරීක්ෂණ සහ තත්ත්ව පාලනය
තාප පරිවාරකයක් සහිත කේබලයක් "හොඳ පෙනුමක්" පමණක් ලබා දෙනවා පමණක් නොවේ. එය දැඩි පරීක්ෂණ සමත් විය යුතුය, එනම්:
- පාර විද්යුත් බිඳවැටීමේ පරීක්ෂණය,
- ද්රව්ය පිරිහීම දැකීමට තාප වයසට යාමේ පරීක්ෂණය,
- ප්රමිතිය අනුව ගිනි නිවන සහ ගිනි ප්රතිරෝධී පරීක්ෂණ,
- LSZH සඳහා දුම් ඝනත්වය සහ හැලජන් අන්තර්ගත පරීක්ෂණ,
- පරිවාරක ඝණකම සහ ඕවලාකාර පරීක්ෂණය,
- ආවරණයේ සීරීම් සහ ආතන්ය පරීක්ෂණ,
- සන්නායක අඛණ්ඩතාව සහ ප්රතිරෝධය පරීක්ෂා කිරීම.
නිෂ්පාදකයින් සාමාන්යයෙන් IEC, UL හෝ අදාළ ජාතික ප්රමිතීන් වැනි ජාත්යන්තර ප්රමිතීන්ට අනුකූල වේ. මෙම ප්රමිතීන්ට අනුකූල වීම තීරණාත්මක ස්ථාපනයන්හිදී කේබලයක් භාවිතා කිරීම ආරක්ෂිතද යන්න තීරණය කරයි.
6. අභියෝග සහ සංවර්ධන ප්රවණතා
තාප පරිවරණය කරන ලද කේබල් නිෂ්පාදනයේ ප්රධාන අභියෝග කිහිපයක් තිබේ:
1. තාප ප්රතිරෝධය සහ නම්යශීලී බව අතර සමතුලිතතාවය: තාප ප්රතිරෝධී ද්රව්ය බොහෝ විට දැඩි වේ, එබැවින් සන්නායක ව්යුහය සහ පොලිමර් සංයුතිය පිළිබඳ සුදුසු සැලසුමක් අවශ්ය වේ.
2. නිස්සාරණ ක්රියාවලියේ අනුකූලතාව: උෂ්ණත්වයේ හෝ වේගයේ සුළු වෙනස්කම් ඒකාකාර නොවන ඝනකමට හේතු විය හැකි අතර තාප ක්රියාකාරිත්වයට බලපායි.
3. පරිසර හිතකාමී අවශ්යතා: කාර්මික ඉල්ලුම අඩු විමෝචන, ප්රතිචක්රීකරණය කළ හැකි සහ අවම අන්තරායකර ද්රව්ය දෙසට ගමන් කරමින් පවතී.
4. අධික උෂ්ණත්ව යෙදීම්: විදුලි වාහන, පුනර්ජනනීය බලශක්තිය සහ දත්ත මධ්යස්ථාන නිසා ඉක්මනින් වයසට යාමකින් තොරව අධික බරක් යටතේ ස්ථායීව ක්රියා කළ හැකි කේබල් සඳහා අවශ්යතාවය වැඩි වේ.
අනාගත ප්රවණතා සංයුක්ත ද්රව්ය, නිශ්චිත තාප සන්නායකතාවය වැඩි කිරීමට නැනෝ පිරවුම් (තාපය වඩාත් ඒකාකාරව බෙදා හැරිය හැකි වන පරිදි) සහ සැහැල්ලු නමුත් කටුක තත්වයන්ට ඔරොත්තු දිය හැකි කේබල් මෝස්තර කෙරෙහි ද යොමු වේ.
7 කෙසිම්පුලන්
තාප පරිවාරක ද්රව්ය භාවිතා කරන කේබල් නිෂ්පාදන තාක්ෂණය ද්රව්ය විද්යාව, ක්රියාවලි ඉංජිනේරු විද්යාව සහ ආරක්ෂක ප්රමිතීන් ඒකාබද්ධ කරයි. XLPE, සිලිකොන්, ෆ්ලෝරෝපොලිමර් හෝ මයිකා ටේප් වැනි ද්රව්ය තෝරා ගැනීමෙන්, නිරවද්ය නිස්සාරණ ක්රියාවලීන් සහ තත්ත්ව පාලනය සමඟින්, කේබල් ඉහළ උෂ්ණත්වවල සහ ආන්තික පරිසරවල වඩාත් ආරක්ෂිතව ක්රියා කළ හැකිය. තාප පරිවාරකයේ නවෝත්පාදනයන් විදුලි පද්ධතිවල විශ්වසනීයත්වය වැඩි දියුණු කරනවා පමණක් නොව, විවිධ කාර්මික අංශ හරහා ගිනි වැළැක්වීම සහ මානව ආරක්ෂාව සඳහා ප්රධාන සාධකයකි.
