В света на електрическото окабеляване TPS кабелите (кабели с термопластична обвивка) са широко признати за своята гъвкавост, безопасност и издръжливост. Обикновено използвани за жилищно, търговско и индустриално окабеляване, електрическите кабели TPS играят съществена роля в преноса на електричество, като същевременно осигуряват безопасност и предотвратяват електрически опасности. Разбирането на материалите, използвани в TPS кабелите, включително конструкцията на проводниците, изолацията и външната обвивка, е от решаващо значение за вземане на информирани решения относно използването им в различни приложения.
Тази статия изследва основните материали, използвани в TPS кабелите, обсъжда техните свойства и функции и предоставя изчерпателен преглед на конструкцията на плоски TPS кабели и други варианти.
1. Преглед на TPS кабелите
Преди да се задълбочим в конкретните материали, използвани в TPS кабелите, нека първо разберем какво представляват те. TPS кабелите са електрически кабели, проектирани да пренасят електрически ток безопасно, като същевременно предлагат защита срещу външни фактори на околната среда като топлина, влага и физически повреди. TPS кабелите обикновено се състоят от три основни компонента:
Проводници - вътрешните проводници, по които протича електрически ток.
Изолация - слой, който предотвратява изтичането на електрически ток и предпазва проводниците.
Обвивка – външният защитен слой, който предпазва целия кабел от физически повреди и фактори на околната среда.
Всеки от тези компоненти е направен от специфични материали, предназначени да осигурят възможно най-добрата комбинация от безопасност, издръжливост и електрическа ефективност. Сега нека да разгледаме материалите, използвани във всеки компонент на TPS кабелите.
2. Проводници на TPS кабели
Проводникът е централният елемент на всеки електрически кабел, отговорен за пренасянето на електрически ток. TPS кабелите обикновено използват мед или алуминий за проводници, като и двата имат различни свойства, които ги правят подходящи за различни приложения.
2.1 Медни проводници
Медта е най-широко използваният проводящ материал в електрическите кабели TPS, главно поради отличната си електропроводимост. Медта предлага няколко предимства:
Висока електропроводимост: Медта има едно от най-високите нива на проводимост сред неблагородните метали, което й позволява да пренася електрически ток по-ефективно с по-малко загуби на енергия.
Устойчивост на корозия: Медта е силно устойчива на корозия, което помага да се запази целостта на проводника във времето, особено в среди, където кабелът може да бъде изложен на влага или въздух.
Издръжливост: Медните проводници са издръжливи и могат да издържат на механичните натоварвания, които обикновено се срещат в приложенията за електрически кабели, включително усукване, огъване и издърпване.
Поради тези свойства, медта е предпочитаният избор за повечето TPS кабели, особено в жилищни и търговски приложения, където е необходимо окабеляване с висока производителност.
2.2 Алуминиеви проводници
Въпреки че е по-малко проводим от медта, алуминият понякога се използва в TPS кабелите като по-рентабилна алтернатива. Алуминиевите проводници обикновено се използват в приложения, където теглото е съображение, тъй като алуминият е по-лек от медта. Основните предимства на алуминиевите проводници включват:
По-ниски разходи: Алуминият е значително по-евтин от медта, което го прави привлекателна опция за бюджетни проекти.
Леко тегло: Алуминият е много по-лек от медта, което може да бъде особено полезно при предаване на енергия на дълги разстояния или ситуации, при които намаляването на теглото е важно.
Адекватна проводимост: Въпреки че алуминият има по-ниска проводимост от медта, той все още е достатъчен проводник за много жилищни и търговски приложения, особено когато диаметърът на проводника е подходящо регулиран, за да отчете разликата.
Алуминиевите проводници обаче обикновено се използват по-рядко в TPS кабелите, отколкото медните, особено за приложения, изискващи висока електрическа производителност и издръжливост.
3. Изолационни материали за TPS кабели
Изолацията около проводниците е ключов компонент на TPS кабела, тъй като гарантира, че електрическият ток остава в проводника и не излиза в околната среда. Изолацията също помага за защита на кабела от физическо увреждане, влага и други външни фактори, които могат да причинят неизправности или опасности за безопасността.
3.1 PVC (поливинилхлорид)
Най-често срещаният изолационен материал, използван в TPS кабелите, е PVC (поливинилхлорид). PVC е синтетичен пластмасов полимер, който предлага отлични свойства за електрическа изолация:
Електрическа изолация: PVC е непроводим материал, което го прави много ефективен за предотвратяване на електрически утечки или късо съединение.
Забавител на огъня: PVC е устойчив на горене, което означава, че няма да се запали лесно и ще забави разпространението на пламъка, осигурявайки допълнителна безопасност в случай на електрическа повреда.
Устойчивост на влага и химикали: PVC е устойчив на влага, масла и широка гама от химикали, което го прави идеален избор за кабели, използвани във влажна или опасна среда.
Гъвкавост: PVC предлага добър баланс между гъвкавост и твърдост, което го прави по-лесен за инсталиране в тесни пространства, като същевременно поддържа защита срещу външни натоварвания.
Като се има предвид ниската му цена и отличните изолационни свойства, PVC е основният материал, използван за изолация на TPS кабели.
3.2 XLPE (омрежен полиетилен)
В някои TPS кабели, особено тези, предназначени за по-високо напрежение или промишлени приложения, XLPE (омрежен полиетилен) може да се използва като изолационен материал. XLPE е по-усъвършенстван полимерен материал с няколко предимства:
По-висока температурна устойчивост: XLPE може да издържи на по-високи температури от PVC, което го прави подходящ за среди, където кабелът ще бъде изложен на екстремна топлина.
Подобрени електрически свойства: XLPE предлага превъзходни електрически свойства, включително ниски диелектрични загуби, което подобрява цялостната ефективност на предаването на енергия.
Издръжливост: XLPE има по-добри механични свойства от PVC, което го прави устойчив на физически повреди и износване.
Докато XLPE се среща по-често в индустриални кабели от по-висок клас, някои TPS кабели могат да използват XLPE, когато е необходима допълнителна термична или механична защита.
4. Материали за обвивка за TPS кабели
Външната обвивка на TPS кабел е последният слой, който осигурява механична защита на кабела, екранира вътрешните проводници и изолира от външни опасности от околната среда. Материалът на обвивката трябва да осигурява защита срещу физическо увреждане, UV радиация, влага и химикали, в зависимост от приложението.
4.1 Обвивка от PVC (поливинилхлорид).
Обвивката на типичен TPS кабел обикновено е направена от PVC, същият материал, използван за изолацията. Предимствата на PVC обвивката включват:
Механична защита: PVC обвивката осигурява физическа бариера, която предотвратява изтриването, повредата при удар и други механични напрежения от достигане до вътрешните компоненти на кабела.
UV устойчивост: PVC е устойчив на UV радиация, което го прави подходящ за открит и открит монтаж.
Химическа устойчивост: PVC обвивката също така е устойчива на много химикали и масла, което я прави подходяща за използване в тежки индустриални или химически среди.
В някои случаи обвивката може да бъде с многопластов дизайн, където се добавят допълнителни слоеве материал за допълнителна защита, особено за кабели, използвани в екстремни условия.
4.2 LSZH (Нисък дим, нулев халоген)
За среди, където пожарната безопасност е приоритет, някои TPS кабели имат обвивка LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Материалите LSZH са проектирани да отделят по-малко дим и никакви халогенни газове, когато са изложени на огън, което ги прави отличен избор за инсталации в обществени пространства или зони, където вентилацията е ограничена. Ползите от LSZH включват:
Нисък дим: Когато са изложени на огън, материалите LSZH отделят минимален дим, подобрявайки видимостта и безопасността по време на извънредна ситуация.
Нула халогени: Материалите LSZH не отделят токсични газове като хлор или бром, които често се срещат в стандартните кабели с PVC обвивка. Това прави кабелите LSZH по-безопасни в случай на пожар.
Въпреки че LSZH обвивката не е толкова често срещана като PVC, тя все повече се използва в приложения, където пожарната безопасност и ниската токсичност са критични, като например в болници, летища и обществени сгради.
5. Плоски TPS кабели
Плоските TPS кабели са вариант на TPS кабели, проектирани с плосък профил, а не с типичната кръгла форма. Тези кабели предлагат същите предимства като стандартните TPS кабели, но с допълнителна гъвкавост за специфични инсталационни нужди. Плоските TPS кабели обикновено се използват в ситуации, когато пространството е ограничено или когато кабелът трябва да се монтира директно върху стени или подове.
Материалите, използвани в плоските TPS кабели, обикновено са същите като тези, използвани в обикновените TPS кабели, включително медни или алуминиеви проводници, PVC или XLPE изолация и PVC или LSZH обвивка.
6. Приложения на TPS кабели
Поради тяхната конструкция и свойства на материала, TPS кабелите се използват широко в редица приложения, включително:
Жилищно окабеляване:TPS кабелите обикновено се използват за окабеляване с общо предназначение в домовете, включително осветителни вериги, електрически контакти и уреди.
Търговски инсталации: TPS кабелите се използват в офиси, търговски площи и търговски сгради за захранване на електрически системи, осветление и оборудване.
Индустриални приложения: В индустриални среди TPS кабелите осигуряват захранване на машини, системи за управление и тежко оборудване.
Външни и временни инсталации: TPS кабелите често се използват за временно окабеляване на строителни обекти, събития на открито и инсталации за улично осветление.