வெப்பக் காப்புப் பொருட்களுடன் கூடிய கேபிள் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பம்

வெப்பக் காப்புப் பொருட்களுடன் கூடிய கேபிள் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பம்

நவீன மின் மற்றும் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளில் கேபிள்கள் ஒரு இன்றியமையாத அங்கமாகும். வீட்டு உபயோக அமைப்புகள் மற்றும் தொழிற்சாலை வலையமைப்புகள் முதல் போக்குவரத்து, மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் மற்றும் தரவு மையங்கள் வரை, அனைத்தும் ஆற்றலையோ அல்லது சமிக்ஞைகளையோ பாதுகாப்பாகவும் சீராகவும் கடத்துவதற்கு கேபிள்களையே சார்ந்துள்ளன. நம்பகத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பிற்கான தேவை அதிகரித்து வருவதால், கேபிள் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பம், குறிப்பாக மின்காப்புத் துறையில், தொடர்ந்து முன்னேறி வருகிறது. ஒரு முக்கியமான புத்தாக்கம் என்பது வெப்பக் காப்புப் பொருட்களின் பயன்பாடு ஆகும். இவை, அதிக வெப்பநிலை அல்லது தீவிரமான சூழல்களில் இயங்கும்போது வெப்பத்தைத் தக்கவைக்கவும், வெப்பப் பரிமாற்றத்தைக் குறைக்கவும், கேபிளின் செயல்திறனைப் பராமரிக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

1. கேபிள்களில் வெப்பக் காப்பு ஏன் முக்கியமானது?

கேபிள் மின்காப்பின் முதன்மைப் பணி, மின்சாரம் சுற்றுச்சூழலில் கசிவதைத் தடுப்பது, குறுக்குச் சுற்றுகளைத் தடுப்பது மற்றும் பயனர்களை மின் அதிர்ச்சியிலிருந்து பாதுகாப்பது ஆகும். இருப்பினும், பல பயன்பாடுகளில், மின்காப்பு மட்டும் போதுமானதாக இருப்பதில்லை. கேபிள்கள் அதிக மின்னோட்டத்தைக் கடத்தும் போது, ​​கடத்தி மின்தடையின் காரணமாக வெப்பம் ஏற்படுகிறது (I²R இழப்புகள்). மேலும், கேபிள்கள் சூடான இயந்திரங்கள், நீராவி நிறைந்த பகுதிகள், இயந்திர அறைகள் அல்லது அதிக சுற்றுப்புற வெப்பநிலை கொண்ட நிறுவல் வழித்தடங்களுக்கு அருகில் அமைந்திருக்கலாம்.

இங்குதான் வெப்பக் காப்பு முக்கியப் பங்கு வகிக்கிறது. வெப்பக் காப்புப் பொருட்கள், கேபிள்களின் வெப்பநிலையைப் பாதுகாப்பான வரம்புகளுக்குள் பராமரிக்கவும், காப்பு சிதைவடைவதைத் தாமதப்படுத்தவும், தீ அபாயத்தைக் குறைக்கவும் உதவுகின்றன. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு, சுரங்கத் தொழில், உலோகவியல் மற்றும் ரயில் போக்குவரத்து போன்ற தொழில்களில், கேபிள்கள் பெரும்பாலும் வெப்பத்தைத் தாங்குபவையாகவும், தீயைத் தாங்குபவையாகவும், அவசரகாலச் சூழ்நிலைகளிலும் செயல்படக்கூடியவையாகவும் இருக்க வேண்டும் என எதிர்பார்க்கப்படுகின்றன.

2. கேபிள் கட்டமைப்பு மற்றும் காப்பு அடுக்கு

பொதுவாக, மின்சார கேபிள்கள் பல அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளன:

1. கடத்தி: பொதுவாக தாமிரம் அல்லது அலுமினியம், இழைகள் வடிவிலோ (இழைவடிவம்) அல்லது திட வடிவிலோ காணப்படும்.
2. முதன்மை மின்காப்பு: மின்காப்புக்காகக் கடத்தியுடன் ஒட்டிக்கொள்ளும் ஒரு பாலிமர் அடுக்கு.
3. நிரப்பி மற்றும் பிரிப்பான் (நிரப்பி/பிணைப்பான்): பல உள்ளக கேபிள்களின் வடிவத்தையும் அடர்த்தியையும் பராமரிக்கிறது.
4. உள் உறை: கவச அடுக்குக்கு முன்பான கூடுதல் பாதுகாப்பு.
5. இயந்திரக் கவசம்/பாதுகாப்பு (விருப்பப்பட்டால்): இயந்திர எதிர்ப்பிற்கான எஃகு நாடா அல்லது எஃகு கம்பி.
6. வெளிப்புற உறை (ஜாக்கெட்): சுற்றுச்சூழல் பாதிப்புகளிலிருந்து பாதுகாப்பு (தேய்மானம், எண்ணெய், புற ஊதாக் கதிர்கள், இரசாயனங்கள்).

அதிக வெப்பத் தேவைகள் கொண்ட கேபிள்களில், சிறந்த வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, தீ எதிர்ப்பு மற்றும் இயந்திர நிலைத்தன்மை கொண்ட சிறப்புப் பொருட்களைக் கொண்டு மின்காப்பு வடிவமைப்பு பெரும்பாலும் மேம்படுத்தப்படுகிறது.

3. பொதுவான வெப்பக் காப்புப் பொருட்களின் வகைகள்

கேபிள் துறையில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படும் சில வெப்பக் காப்புப் பொருட்கள் பின்வருமாறு:

அ. XLPE (குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட பாலிஎதிலீன்)
XLPE என்பது குறுக்குப் பிணைப்பு செய்யப்பட்ட பாலிஎதிலீன் ஆகும், இது வெப்பம் மற்றும் உருக்குலைவை எதிர்க்கும் திறன் கொண்டது. XLPE காப்பிடப்பட்ட கேபிள்கள் பெரும்பாலும் மின் விநியோகத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை PVC-ஐ விட அதிக இயக்க வெப்பநிலையில் செயல்படக்கூடியவை.

b. சிலிகான் ரப்பர் (சிலிக்கான் ரப்பர்)
சிலிக்கான் ரப்பர் அதிக வெப்பத்தைத் தாங்குவதிலும் நெகிழ்வுத்தன்மையிலும் சிறந்து விளங்குகிறது. தொழிற்சாலை உலைகள், வெப்பமூட்டும் அமைப்புகள் மற்றும் சில வாகனப் பயன்பாடுகள் போன்ற அதிகபட்ச வெப்பநிலை நிலவும் பகுதிகளில் சிலிக்கான் கேபிள்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

c. PTFE, FEP, PFA (ஃப்ளூரோபாலிமர்)
ஃப்ளோரோபாலிமர்கள் அவற்றின் உயர் வெப்ப எதிர்ப்பு, இரசாயன எதிர்ப்பு மற்றும் சிறந்த மின்காப்புப் பண்புகளுக்காக அறியப்படுகின்றன. PTFE அடிப்படையிலான கேபிள்கள் இரசாயனத் தொழில், விண்வெளித் துறை மற்றும் அதிக அரிப்பு அபாயம் உள்ள சூழல்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

d. மைக்கா டேப் (மைக்கா டேப்)
மைக்கா பெரும்பாலும் வெப்பம் மற்றும் தீ தடுப்பானாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. தீ தடுப்பு கேபிள்களில், தீ விபத்தின் போது காப்புறையின் ஒருமைப்பாட்டைப் பராமரிக்க மைக்கா நாடா பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது, எச்சரிக்கை அமைப்புகள், தீயணைப்பு நீர் இறைப்பிகள் போன்ற முக்கிய அமைப்புகள் ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்குத் தொடர்ந்து செயல்பட அனுமதிக்கிறது.

இ. LSZH/LSOH (குறைந்த புகை, ஹாலஜன் இல்லை)
இது வெறும் வெப்பக் காப்பு மட்டுமல்ல, எரியும்போது குறைந்த புகையை வெளியிடவும், ஹாலஜன் அற்றதாக இருக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு உறைப் பொருளாகும். கட்டிடங்கள், சுரங்கங்கள், கப்பல்கள் மற்றும் ரயில்கள் போன்ற மூடிய இடங்களில் பாதுகாப்பிற்கு இது மிகவும் இன்றியமையாதது.

4. வெப்பக் காப்பிடப்பட்ட கேபிள் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பத்தின் நிலைகள்

நவீன கேபிள் உற்பத்தியானது தரக் கட்டுப்பாடு, தானியக்கம் மற்றும் மூலப்பொருள் தேர்வு ஆகியவற்றை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது. பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான வழிமுறைகள் பின்வருமாறு:

1) நடத்துனர்களைத் தயார் செய்தல் மற்றும் திரும்பப் பெறுதல்
செம்பு/அலுமினிய மூலப்பொருட்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட விட்டத்திற்கு இழுக்கப்படுகின்றன (கம்பி இழுக்கப்படுகின்றன). நெகிழ்வான வடங்களுக்காக, பல சிறிய கம்பிகள் பின்னர் ஒன்றாக முறுக்கப்படுகின்றன (இழைப்பிணைப்பு). கடத்தியின் தரம் முக்கியமானது, ஏனெனில் அது மின்தடை, வெப்பமாதல் மற்றும் இழுவிசை வலிமையைப் பாதிக்கிறது.

2) பதப்படுத்தும் செயல்முறை (மென்மையாக்குதல்)
கம்பி வடங்களை இழுக்கும் செயல்முறையால் ஏற்படும் நெகிழ்வுத்தன்மையை அதிகரிக்கவும், உள்ளக அழுத்தங்களைக் குறைக்கவும், அவை பொதுவாகப் பதப்படுத்தப்படுகின்றன. கம்பி வடம் உடைவதைத் தாங்குவதற்கும், எளிதாகப் பொருத்துவதற்கும் இது அவசியமாகும்.

3) முதன்மை மின்காப்பு வெளியேற்றம்
காப்புப் பொருள் உற்பத்தியின் முக்கியப் படிநிலை எக்ஸ்ட்ரூஷன் ஆகும். இதில், பாலிமர் நெகிழ்வுத்தன்மை அடையும் வரை சூடுபடுத்தப்பட்டு, பின்னர் ஒரு அச்சின் வழியாகச் செலுத்தப்பட்டு கடத்தியின் மீது சீராகப் பூசப்படுகிறது. வெப்பக் காப்புப் பொருளுக்கான முக்கிய அளவுருக்கள் பின்வருமாறு:
– பீப்பாய் மற்றும் அச்சு வெப்பநிலை,
– கோட்டு வேகம்,
– வெளியேற்ற அழுத்தம்,
– காப்புத் தடிமன்,
– மூலப்பொருட்களின் பதம் (கூட்டுக்கலவை).

XLPE போன்ற பொருட்களில், வெளியேற்றத்திற்குப் பிறகு குறுக்குப் பிணைப்பு செயல்முறை நடைபெறுகிறது. ஃப்ளூரோபாலிமர் பொருட்களின் உருகும் பண்புகள் பொதுவான பாலிமர்களின் பண்புகளிலிருந்து வேறுபடுவதால், அவற்றுக்குக் கடுமையான வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது.

4) குறுக்குப் பிணைப்பு (XLPE-க்கு)
குறுக்குப்பிணைப்பை பல்வேறு முறைகள் மூலம் செய்யலாம், எடுத்துக்காட்டாக:
– பெராக்சைடு குறுக்குப் பிணைப்பு: பெராக்சைடு வேதிப்பொருட்களைப் பயன்படுத்தி, ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் மேற்கொள்ளப்படும் செயல்முறை.
– சிலேன் குறுக்குப் பிணைப்பு: குறுக்குப் பிணைப்பு வினையைத் தூண்டுவதற்கு ஈரப்பதத்தைப் பயன்படுத்துகிறது.
குறுக்குப் பிணைப்பு வெப்ப எதிர்ப்பை அதிகரித்து, அதிக வெப்பநிலையில் காப்புப் பொருள் “மென்மையாவதைத்” தடுக்கிறது.

5) மைக்கா டேப் அல்லது தீத்தடுப்புப் படலம் பொருத்துதல் (தேவைப்பட்டால்)
தீயைத் தாங்கும் கேபிள்களில், கேபிளின் மையப்பகுதியைச் சுற்றி மைக்கா நாடா சுற்றப்படுகிறது. வெப்பம் வெளியேற வழிவகுக்கும் இடைவெளிகளைத் தவிர்க்க, சுற்றும் செயல்முறை துல்லியமாக இருக்க வேண்டும். மைக்கா மற்றும் LSZH உறையின் இந்தக் கலவையானது, பொதுக் கட்டிடப் பயன்பாடுகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

6) பல-மைய கேபிள் உருவாக்கம்
கேபிளில் பல உள்ளகங்கள் இருந்தால், ஒவ்வொரு காப்பிடப்பட்ட உள்ளகமும் ஒன்றாக முறுக்கப்படும் (கேபிளிங்). நிலையான வட்ட வடிவத்தைப் பராமரிக்கவும், வெப்பச் சிதறலைப் பாதிக்கக்கூடிய அதிகப்படியான வெற்றிடங்களைத் தடுக்கவும் நிரப்பியைச் சேர்க்கலாம்.

7) உறை பொருத்துதல் (உறை/ஜாக்கெட் எக்ஸ்ட்ரூஷன்)
இயந்திரவியல் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பிற்காக வெளிப்புற உறை பிதுக்கி வார்க்கப்படுகிறது. வெப்ப மற்றும் தீ பாதுகாப்புத் தேவைகளுக்காக, பின்வரும் பொருட்கள் பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன:
– குறைந்த புகைக்கான LSZH
– எண்ணெய் எதிர்ப்பு அல்லது புற ஊதா கதிர் எதிர்ப்பு பாலிமர்கள்,
– தீயணைப்பு கலவை.

8) குளிர்வித்தல் மற்றும் உருட்டுதல்
அழுத்தி வெளியேற்றிய பிறகு, கேபிள் குளிர்விக்கப்பட்டு (பொதுவாக ஒரு நீர்த்தொட்டி மூலம்) பின்னர் ஒரு உருளையில் சுற்றப்படுகிறது. கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குளிர்வித்தல், உருக்குலைவதைத் தடுத்து, பூச்சின் தடிமனை நிலையாகப் பராமரிக்கிறது.

5. சோதனை மற்றும் தரக் கட்டுப்பாடு

வெப்பக் காப்பு கொண்ட ஒரு கேபிள் பார்ப்பதற்கு அழகாக இருப்பது மட்டுமல்ல. அது பின்வரும் கடுமையான சோதனைகளிலும் தேர்ச்சி பெற வேண்டும்:
– மின்காப்பு முறிவு சோதனை,
– பொருளின் சிதைவைக் காண்பதற்கான வெப்ப முதிர்வுச் சோதனை,
தரநிலையைப் பொறுத்து, தீத்தடுப்பு மற்றும் தீ எதிர்ப்புச் சோதனைகள்.
– LSZH-க்கான புகை அடர்த்தி மற்றும் ஹாலஜன் உள்ளடக்கச் சோதனைகள்,
– மின்காப்புத் தடிமன் மற்றும் நீள்வட்டத்தன்மை சோதனை,
– உறையின் மீதான தேய்மான மற்றும் இழுவிசை சோதனைகள்,
– கடத்தியின் தொடர்ச்சி மற்றும் மின்தடை சோதனை.

உற்பத்தியாளர்கள் பொதுவாக IEC, UL போன்ற சர்வதேச தரநிலைகள் அல்லது பொருந்தக்கூடிய தேசிய தரநிலைகளைப் பின்பற்றுகிறார்கள். இந்தத் தரநிலைகளுக்கு இணங்குவது, ஒரு கேபிள் முக்கியமான நிறுவல்களில் பயன்படுத்துவதற்குப் பாதுகாப்பானதா என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.

6. சவால்கள் மற்றும் வளர்ச்சிப் போக்குகள்

வெப்பம் காப்பிடப்பட்ட கேபிள்களின் உற்பத்தியில் பல முக்கிய சவால்கள் உள்ளன:

1. வெப்ப எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் நெகிழ்வுத்தன்மைக்கு இடையேயான சமநிலை: வெப்ப-எதிர்ப்புப் பொருட்கள் பெரும்பாலும் அதிக விறைப்புத்தன்மை கொண்டவையாக இருப்பதால், கடத்தியின் கட்டமைப்பு மற்றும் பாலிமர் கலவையின் பொருத்தமான வடிவமைப்பு தேவைப்படுகிறது.
2. வெளியேற்றும் செயல்முறையின் சீரான தன்மை: வெப்பநிலை அல்லது வேகத்தில் ஏற்படும் சிறிய மாறுபாடுகள், சீரற்ற தடிமனுக்கு வழிவகுத்து, வெப்பச் செயல்திறனைப் பாதிக்கக்கூடும்.
3. சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த தேவைகள்: தொழில்துறை தேவைகள், குறைந்த மாசு உமிழும், மறுசுழற்சி செய்யக்கூடிய மற்றும் குறைந்தபட்ச பாதிப்பை ஏற்படுத்தும் பொருட்களை நோக்கி நகர்கின்றன.
4. தீவிர வெப்பநிலை பயன்பாடுகள்: மின்சார வாகனங்கள், புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் தரவு மையங்கள் போன்றவற்றில், விரைவாகப் பழுதடையாமல் அதிக சுமைகளின் கீழ் நிலையாகச் செயல்படக்கூடிய கேபிள்களுக்கான தேவை அதிகரிக்கிறது.

எதிர்காலப் போக்குகள், கலவைப் பொருட்கள், குறிப்பிட்ட வெப்பக் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்க உதவும் நானோ நிரப்பிகள் (இதனால் வெப்பம் மேலும் சீராகப் பரவ முடியும்), மற்றும் எடை குறைந்த ஆனால் கடுமையான சூழல்களைத் தாங்கக்கூடிய கேபிள் வடிவமைப்புகள் ஆகியவற்றையும் சுட்டிக்காட்டுகின்றன.

7. கெசிம்புலன்

வெப்பக் காப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தும் கேபிள் உற்பத்தித் தொழில்நுட்பமானது, பொருள் அறிவியல், செயல்முறைப் பொறியியல் மற்றும் பாதுகாப்புத் தரநிலைகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. XLPE, சிலிக்கான், ஃப்ளூரோபாலிமர் அல்லது மைக்கா டேப் போன்ற பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும், துல்லியமான வெளியேற்ற செயல்முறைகள் மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டின் மூலமும், கேபிள்கள் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் கடுமையான சூழல்களில் மிகவும் பாதுகாப்பாகச் செயல்பட முடியும். வெப்பக் காப்புத் துறையில் உள்ள புதுமைகள், மின் அமைப்புகளின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்துவது மட்டுமல்லாமல், பல்வேறு தொழில்துறைத் துறைகளில் தீ தடுப்பு மற்றும் மனிதப் பாதுகாப்பிலும் ஒரு முக்கிய காரணியாக விளங்குகின்றன.