صنعت کابل یکی از زیرساختهای اصلی توسعه برقرسانی، مخابرات و صنایع انرژی در ایران و جهان محسوب میشود. در میان انواع عایقهای مورد استفاده در تولید کابل، پلیاتیلن شبکهای یا XLPE به دلیل مقاومت حرارتی و خاصیت عایق بودن بالا، جایگاه ویژهای در کابلهای فشار متوسط و فشار قوی پیدا کرده است.
در ادامه، با ماهیت XLPE (کامپاند XLPE)، کاربرد آن در صنعت کابل، مزایا و معایب، مواد رقیب و همچنین مستربچ مشکی مورد استفاده در این کامپاند آشنا خواهیم شد. با ما همراه باشید.
XLPE چیست؟
XLPE مخفف Cross-Linked Polyethylene است. پلیاتیلن معمولی (PE) مادهای ترموپلاستیک است، یعنی با حرارت نرم و ذوب میشود. در فرآیند کراسلینک، زنجیرههای پلیمری به یکدیگر متصل شده و ساختاری ترموست ایجاد میشود که دیگر با حرارت مجدد ذوب نمیشود. این تغییر ساختاری مزایای مهمی از جمله افزایش مقاومت حرارتی، استحکام کششی بالاتر، امکان بارگذاری بیشتر فیلرها و افزودنیها و بهبود مقاومت در برابر ترکخوردگی ناشی از تنش محیطی به همراه دارد.
در صنعت پلیمر، ماده دیگری با نام PEX نیز وجود دارد که در تولید لولههای چندلایه کاربرد گستردهای دارد و از آن با عنوان پلیاتیلن شبکهای یاد میشود. نکته فنی مهم این است که XLPE بر پایه پلیاتیلن خطی با چگالی پایین (LLDPE) تولید میشود، در حالی که PEX بر پایه پلیاتیلن با چگالی بالا (HDPE) ساخته میشود.
مقاله پیشنهادی: پلیاتیلن شبکهای (PEX/XLPE) چیست؟
نقش XLPE در صنعت کابل
یک کابل استاندارد معمولاً از لایههای مختلفی تشکیل شده است. البته صنعت کابل بسیار گسترده است و انواع متنوعی از کابلها با ساختارها و طراحیهای متفاوت در آن تولید میشوند. با این حال، ساختار و تصویر زیر یکی از رایجترین و مناسبترین ساختار کابل را به نمایش میگذارد:
1- لایه هادی (Conductor): معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته میشود، رسانایی آلومینیوم حدود ۶۵ درصد رسانایی مس است
2- لایه عایق: جلوگیری از نشتی جریان و اتصال کوتاه و مقاومت در برابر خوردگی محیطی (از جنس XLPE یا PVC)
3- لایه فیلر یا پرکننده: برای پر کردن فضای خالی و ایجاد شکل دایرهای کابل
4 – لایه روکش داخلی (Inner Covering): معمولاً از جنس PVC، بهعنوان لایه محافظ داخلی
5- لایه آرمور (Armor) یا زره فولادی (Steel Wire Armor – SWA): محافظت فیزیکی در برابر ضربه و فشردگی
6- لایه (روکش) نهایی (Sheath): لایه بیرونی از جنس PVC یا XLPE که وظیفه حفاظت از کلیه لایهها را دارد
بر اساس ساختار فوق، XLPE در صنعت کابل میتواند در لایههای عایق و همچنین روکش نهایی مورد استفاده قرار گیرد. در این کاربردها، مهمترین و اصلیترین رقیب این ماده، PVC است.
تفاوت سیم (Wire) و کابل (Cable) چیست؟
سیم به یک هادی منفرد گفته میشود، در حالی که کابل از مجموعهای از دو یا چند سیم یا هادی تشکیل شده است که در کنار یکدیگر و معمولاً درون یک پوشش مشترک قرار میگیرند. به بیان دیگر، هر کابل میتواند شامل چندین سیم باشد که به صورت یک مجموعه واحد مورد استفاده قرار میگیرند.
مقایسه XLPE و PVC در صنعت کابل
انتخاب بین XLPE و PVC به شرایط کاربری کابل بستگی دارد. جدول زیر تفاوتهای کلیدی این دو عایق را نشان میدهد:
| ویژگی | XLPE | PVC |
|---|---|---|
| نوع ماده | ترموست | ترموپلاستیک |
| حداکثر دمای کارکرد مداوم | ۹۰ درجه سانتیگراد | ۷۰ تا ۱۰۵ درجه سانتیگراد |
| حداکثر دمای اتصال کوتاه | ۲۵۰ درجه سانتیگراد | 160 درجه سانتیگراد |
| ظرفیت ولتاژ | تا ۳۵ کیلوولت و بیشتر | تا ۱.۱ کیلوولت |
| مقاومت دیالکتریک | بسیار بالا | متوسط |
| مقاومت شیمیایی | عالی | کم تا متوسط |
| طول عمر | بیش از ۵۰ سال | حدود ۴۰ سال |
| قیمت | بالاتر | پایینتر |
بهطور خلاصه، PVC گزینهای اقتصادی برای سیمکشیهای مسکونی و ولتاژ پایین است، در حالیکه XLPE به دلیل دوام، مقاومت حرارتی و خواص عایقی برتر، انتخاب اصلی برای شبکههای انتقال و توزیع برق فشار متوسط و فشار قوی محسوب میشود.
XLPE در کابلهای خودنگهدار
کابل خودنگهدار نوعی کابل است که از یک هادی فلزی، معمولاً از جنس آلومینیوم یا مس (عمدتا آلومینیوم)، و یک لایه عایق XLPE تشکیل شده است:
لایه XLPE در این نوع کابل معمولاً به رنگ مشکی تولید میشود که این رنگ ناشی از استفاده از مستربچ مشکی در فرمولاسیون کامپاند آن است.
مستربچ مشکی برای XLPE
تولید مستربچ مشکی برای کاربرد در XLPE، به دلیل حساسیت بالای این عایق در کابلهای فشار متوسط و قوی، نیازمند رعایت استانداردهای دقیق فنی است. مهمترین استانداردهای مدنظر در مستربچ مشکی برای این صنعت عبارتاند از:
1- پراکندگی عالی (Dispersion): توزیع یکنواخت پیگمنت دوده در ترکیب پلیاتیلن، به طوری که مانع از ایجاد نقاط ضعف الکتریکی شود.
2- فرآیندپذیری پایدار: رفتار یکنواخت و قابل پیشبینی در حین عملیات اکستروژن، بدون افت راندمان تولید.
3- غلظت بهینه دوده
4- حفظ خواص دیالکتریک: پیگمنت رنگی به گونهای طراحی شده باشد که در خواص عایقی XLPE تداخلی ایجاد نکند.
5- مقاومت در برابر شرایط جوی
مستربچ مشکی آریا پلیمر برای XLPE
مستربچ مشکی گرید ۲۱۹۱/۱ آریا پلیمر به دلیل برخورداری از اندازه ذرات مناسب و پراکندگی یکنواخت، مورد تأیید بسیاری از تولیدکنندگان فعال در صنعت کابل قرار گرفته و گزینهای قابلاعتماد برای استفاده در تولید کامپاند XLPE محسوب میشود. همچنین، این مستربچ با بهرهمندی از غلظت بهینه دوده، امکان دستیابی به رنگ و عملکرد مطلوب را با درصد مصرف پایینتر فراهم کرده و در نتیجه به کاهش هزینههای تولید کمک میکند.
آریا پلیمر پیشگام
آریا پلیمر تولیدکننده انواع مستربچهای افزودنی، چسبهای بین لایهای و سازگارکنندههای مالئیکه میباشد. محصولات ما به عنوان ماده اولیه بسیاری از صنایع وابسته به پلاستیک و پلیمر نظیر فیلم و بستهبندی، کامپاند، خودروسازی، لوله، کیسه و… کاربرد دارد. برای آشنایی بیشتر با آریا پلیمر از صفحه لینکدین ما بازدید فرمایید.
