امروزه پلیمرها جزء لاینفک عایق سازی شبکه های برق رسانی هستند. در سال های اخیر نفوذ پلیمرهای مختلف به بخش های گوناگون صنایع برق و الکترونیک آنقدر گسترده بوده است که باید به صورت مفصل در بخش های جداگانه به آن پرداخت. اما در این مقاله به صورت خلاصه به بررسی نقش پلیمرها در عایق سازی سیم و کابل های انتقال جریان برق خواهیم پرداخت. استفاده از سیم و کابل به جهت انتقال جریان برق از سال 1830 میلادی رواج پیدا کرد. در ابتدا فلزات هادی جریان برق به صورت عاری از هر گونه پوشش استفاده می شدند، اما با فراگیر شدن این صنعت، خطرات ناشی از برق گرفتگی زیاد شد و نهایتا روکش های عایق سیم و کابل به یکی از اجزای اساسی شبکه های برق رسانی تبدیل شدند.
روکش های سیم و کابل
روکش های سیم و کابل به منظور حفاظت فیزیکی و شیمیایی از رشته های فلزی رسانای جریان الکتریسیته موجود در کابل و همچنین جلوگیری از ایجاد اتصال کوتاه بین کابل ها استفاده می شوند. به دلیل مقاومت خوب پلیمرها در برابر جاری شدن جریان الکتریسیته، این گروه از مواد به عنوان عایق الکتریسیته در روکش های سیم و کابل استفاده می شوند.
انواع پلیمرهای مورد استفاده در صنعت برق
پلیمرهای مورد استفاده در روکش دهی سیم و کابل را می توان در دو گروه اصلی
- ترموپلاستیک ها
- ترموست ها
تقسیم کرد.
ترموپلاستیک ها:
- (CPE (Chlorinated Polyethylene
گونه های ترموست CPE نیز وجود دارند. در کل CPE مقاومت بسیار خوبی در برابر اسید و باز دارد، در برابر شرایط جوی پایدار است و مقاومت خوبی در مقابل اشتعال دارد. تمامی این نکات منجر به استفاده زیاد از CPE در کابل های مورد استفاده در صنایع شیمیایی و محیط های باز شده است.
- (PVC (Polyvinyl Chloride
این گروه با توجه به فرمولاسیون PVC می توانند دماهای کاربری -20 – 60 °C داشته باشند. معمولا در کابل های با ولتاژ پایین و به خصوص کاربری های خودرو و ساختمان به کار می روند. همچنین مقاومت در برابر اشتعال و ایجاد دود ویژگی مثبت مهم این گروه است.
- فلوئورو پلیمرها
از جمله مهمترین گونه های این خانواده Teflon (PTFE) و PVDF است. این گروه بهترین خواص الکتریکی و مقاومت شیمیایی و حرارتی را در بین تمامی انواع دارند. هر چند این گروه در کابل های با ولتاژ پایین استفاده می شوند، اما به دلیل مقاومت خوب در برابر تشعشعات، مانند اشعه رادیواکتیو، در کاربری های حساس مانند تجهیزات هسته ای به کار می روند.
- (PE (Polyethylene
یکی از پر مصرف ترین پلیمرهای صنعت سیم و کابل گریدهای مختلف PE هستند. مقاومت خوب در برابر جریان الکتریسیته در گستره وسیعی از فرکانس ها مهمترین ویژگی این گروه است. هر چند انعطافپذیری PE ها کم است و معمولا از کوپلیمرهایی مثل EVA (Ethylene Vinyl Acetate) در فرمولاسیون آن استفاده می شود. به کمک اضافه کردن افزودنی های ضد شعله می توان مقاومت در برابر اشتعال کابل های روکش شده با PE را بالا برد، اما این نکته خواص الکتریکی این عایق را تضعیف می کند.
- (PP (Polypropylene
این گروه رفتار الکتریکی کاملا مشابه با PE دارند. هر چند به دلیل خواص مکانیکی بهتر در مقایسه با PE در کابل های با روکش نازک بیشتر استفاده می شوند.
- (TPE (Thermoplastic Elastomer
این گروه خواصی مشابه خانواده PE و PP دارند. همچنین امکان افزایش انعطافپذیری در آن ها وجود دارد.
منابع : tadbirkara.com و پارس الکتریک و polymer-pishrafteh.ir
