Kabely TPS, také známé jako kabely s termoplastickým pláštěm, se běžně používají v různých elektrických instalacích v obytných, komerčních a průmyslových sektorech. Tyto kabely jsou navrženy tak, aby bezpečně přenášely elektrickou energii a signály a zároveň poskytovaly robustní ochranu proti faktorům prostředí, jako je teplo, vlhkost, fyzické poškození a, co je důležité, koroze. Odolnost kabelů TPS proti korozi je jedním z kritických aspektů, které určují jejich životnost, bezpečnost a výkon v drsném prostředí.
V tomto článku prozkoumáme odolnost kabelů TPS proti korozi, probereme faktory, které ovlivňují jejich výkon, a zvážíme, jak se ploché kabely TPS a další varianty vyrovnávají s různými korozními podmínkami. Podíváme se také na materiály používané v elektrických kabelech TPS a zaměříme se na to, jak přispívají k odolnosti proti korozi a zajišťují trvanlivost kabelu.
1. Co jsou kabely TPS?
Než se ponoříme do specifik odolnosti proti korozi, nejprve pochopíme, co jsou kabely TPS. Kabely TPS jsou typem elektrického kabelu vyrobeného s termoplastickým pláštěm, který poskytuje mechanickou ochranu vnitřním elektrickým vodičům. Tyto kabely jsou navrženy tak, aby efektivně přenášely elektrickou energii a zároveň zajišťovaly bezpečnost před elektrickými riziky, mechanickým poškozením a environmentálními hrozbami, jako je vlhkost, chemikálie a koroze.
Typický kabel TPS se skládá ze tří hlavních vrstev:
Vodiče – obvykle vyrobené z mědi nebo hliníku, to jsou části kabelu, které přenášejí elektrický proud.
Izolace – Nevodivý materiál, který obaluje vodiče, aby se zabránilo elektrickému zkratu a úniku.
Sheath – Vnější ochranná vrstva, často vyrobená z materiálů jako PVC (Polyvinyl Chloride) nebo LSZH (Low Smoke Zero Halogen), která poskytuje ochranu před vnějším fyzickým poškozením a faktory prostředí.
V případě plochých kabelů TPS je konstrukce navržena s plochým profilem, takže je vhodná do stísněných prostorů nebo aplikací, kde je třeba kabely montovat na stěny nebo podlahy.
2. Odolnost kabelů TPS proti korozi
Korozí se rozumí degradace materiálů, typicky kovů, v důsledku chemických reakcí s jejich prostředím, jako je oxidace nebo vystavení vlhkosti. V souvislosti s kabely TPS se koroze obvykle vyskytuje ve vodičích nebo vnějším plášti a její odolnost je rozhodující pro zajištění dlouhé životnosti a bezpečného provozu kabelu.
2.1 Odolnost měděných vodičů v kabelech TPS proti korozi
Měď je jedním z nejčastěji používaných materiálů pro vodiče v kabelech TPS díky své vysoké elektrické vodivosti, odolnosti a relativně nízké ceně. Měď je však náchylná ke korozi, když je vystavena určitým podmínkám prostředí, zejména je-li přítomna vlhkost nebo kyslík. Koroze mědi může vést ke zvýšenému elektrickému odporu, což může vést k přehřátí, ztrátě výkonu a případnému selhání kabelu.
Aby se zabránilo korozi, jsou kabely TPS s měděnými vodiči obvykle navrženy s následujícími ochrannými opatřeními:
Izolace: Izolační materiál, jako je PVC, tvoří kolem měděných vodičů bariéru, která zabraňuje vystavení vlhkosti a vzduchu, což pomáhá snižovat riziko koroze.
Ochrana pláště: Vnější plášť kabelu, který je často vyroben z PVC nebo jiných odolných materiálů, nabízí dodatečnou ochranu před vnějšími korozivními prvky. U kabelů používaných ve vysoce korozivních prostředích mohou být na měděné vodiče aplikovány další ochranné povlaky, které poskytují další vrstvu ochrany.
Zatímco měděné vodiče jsou obecně odolné vůči korozi ve vnitřním prostředí, dlouhodobé vystavení drsným podmínkám, jako je slaná voda, průmyslové chemikálie nebo vysoká vlhkost, může nakonec vést k tvorbě oxidu mědi, který může zhoršit výkon kabelu. V takových případech lze použít pocínovanou měď, která poskytuje lepší odolnost proti korozi ve srovnání s běžnou mědí.
2.2 Odolnost hliníkových vodičů v kabelech TPS proti korozi
Hliník je dalším materiálem používaným pro vodiče v kabelech TPS, zejména pokud je požadováno lehké nebo cenově výhodné řešení. Hliník je však náchylnější ke korozi než měď. Při vystavení vlhkosti nebo vzduchu může hliník vytvořit vrstvu oxidu hlinitého, která působí jako izolační bariéra, ale časem může tato vrstva ohrozit výkon kabelu.
Ke zmírnění účinků koroze v kabelech TPS s hliníkovými vodiči se často provádějí následující opatření:
Nátěry odolné proti oxidaci: Některé kabely TPS používají hliník se speciálním povlakem odolným proti oxidaci, aby se zabránilo tvorbě koroze a oxidačních vrstev. To pomáhá udržovat výkon a dlouhou životnost kabelu.
Izolace a ochrana pláště: Stejně jako měděné kabely i hliníkové kabely TPS spoléhají na účinnou izolaci a vnější pláště, které chrání vodiče před vlhkostí a korozivními látkami. K tomuto účelu se běžně používá PVC, které poskytuje bariéru zabraňující vnějším prvkům v kontaktu s hliníkovými vodiči.
Zatímco hliníkové vodiče jsou ve srovnání s mědí náchylnější ke korozi, kabely TPS s hliníkovými vodiči jsou stále životaschopnou možností, pokud odolnost proti korozi není primárním zájmem nebo se kabel bude používat v méně korozivním prostředí.
2.3 Odolnost izolace a pláště proti korozi
Kromě vodičů hraje důležitou roli při ochraně kabelu před korozí také izolace a vnější plášť kabelu TPS. PVC je nejběžnějším materiálem používaným pro izolaci a opláštění kabelů TPS díky své trvanlivosti, nízké ceně a odolnosti proti korozi. Vlastnosti PVC významně přispívají k celkové odolnosti kabelu proti korozi:
Odolnost proti vlhkosti: PVC je vysoce odolné vůči vodě a vlhkosti a zabraňuje kabelu absorbovat vodu, která by mohla vést ke korozi vnitřních vodičů.
Chemická odolnost: PVC je odolné vůči mnoha chemikáliím a olejům, což pomáhá chránit kabel před průmyslovými chemikáliemi nebo jinými korozivními látkami v drsném prostředí.
Fyzická ochrana: PVC plášť také nabízí ochranu proti fyzickému poškození, které může vystavit vodiče korozivním prvkům. Díky pevné vnější vrstvě pomáhá PVC udržovat integritu kabelu a minimalizuje riziko koroze způsobené vnějšími faktory.
U plochých kabelů TPS plochý profil výrazně nemění vlastnosti izolace a plášťových materiálů proti korozi. Díky tomu je kabel flexibilnější a snadněji se instaluje do stísněných prostor, jako jsou stěny nebo podlahy, které mohou být vystaveny vlhkosti nebo korozivním látkám. Plášť plochých kabelů TPS je obvykle vyroben z PVC, které poskytuje podobnou odolnost proti korozi jako jiné typy kabelů TPS.
Pro aplikace, kde je potřeba vyšší odolnost proti korozi, lze pro plášť použít materiály LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Tyto materiály jsou nejen ohnivzdorné, ale také odolné vůči tvorbě škodlivých plynů, díky čemuž jsou ideální pro použití v oblastech, kde jsou problémem korozivní chemikálie nebo extrémní podmínky prostředí.
3. Faktory ovlivňující korozní odolnost kabelů TPS
Odolnost kabelů TPS proti korozi může ovlivnit několik faktorů, včetně podmínek prostředí, instalačních postupů a použitých materiálů. Podívejme se blíže na tyto faktory:
3.1 Podmínky prostředí
Vnější prostředí hraje významnou roli v odolnosti TPS kabelů proti korozi. Některé z nejběžnějších environmentálních faktorů, které mohou vést ke korozi, zahrnují:
Vlhkost a vlhkost: V prostředí s vysokou vlhkostí nebo tam, kde jsou kabely vystaveny vodě, např. v podzemních nebo námořních aplikacích, se zvyšuje riziko koroze. Kabely TPS používané v těchto prostředích mohou vyžadovat dodatečné ochranné povlaky nebo izolační materiály.
Chemická expozice: Průmyslová prostředí, kde jsou kabely TPS vystaveny chemikáliím, olejům nebo korozivním činidlům, mohou urychlit korozi. V takových případech mohou být vyžadovány kabely se zvýšenou chemickou odolností nebo dodatečné ochranné vrstvy.
Slaná voda: Kabely používané v pobřežních nebo námořních prostředích jsou zvláště citlivé na korozi slanou vodou. Slaná voda může způsobit rychlé poškození měděných a hliníkových vodičů. Pro dodatečnou ochranu lze použít speciální povlaky, jako je pocínovaná měď.
3.2 Montážní postupy
Správné instalační postupy mohou také pomoci zlepšit odolnost kabelů TPS proti korozi:
Těsnění a ochrana: Při instalaci kabelů TPS v oblastech náchylných k vlhkosti nebo korozivním látkám je důležité zajistit, aby všechny spoje a koncovky byly řádně utěsněny, aby se zabránilo vystavení škodlivým prvkům.
Použití vedení: Instalace kabelů TPS do trubek nebo ochranných trubek může poskytnout další vrstvu ochrany proti vnější korozi, zejména ve venkovních nebo průmyslových instalacích.
3.3 Výběr materiálu
Výběr materiálů pro kabely TPS je rozhodující pro zajištění jejich dlouhodobé odolnosti proti korozi. Jak již bylo zmíněno, měď a hliník jsou nejběžnějšími materiály vodičů, ale použití specializovaných povlaků, jako je pocínovaná měď, může výrazně zlepšit odolnost proti korozi. Navíc výběr správné izolace a materiálu pláště, jako je PVC nebo LSZH, může pomoci chránit kabel před korozí způsobenou vlhkostí, chemikáliemi a fyzickým poškozením.
4. Aplikace kabelů TPS s vysokou odolností proti korozi
Díky své trvanlivosti a odolnosti proti korozi se kabely TPS používají v různých aplikacích, kde mohou být kabely vystaveny drsným podmínkám prostředí:
Průmyslové závody: V továrnách a výrobních prostředích, kde jsou kabely vystaveny olejům, chemikáliím a vysoké vlhkosti,TPS kabelyse zvýšenou odolností proti korozi jsou zásadní.
Mořské a pobřežní prostředí: Kabely používané v mořském prostředí nebo podél pobřeží jsou často vystaveny působení slané vody, což vyžaduje pocínované měděné vodiče a pláště odolné proti korozi.
Podzemní instalace: Kabely TPS používané v podzemních aplikacích nebo v oblastech s vysokou úrovní vlhkosti musí být chráněny proti vnikání vody, aby se zabránilo korozi vnitřních vodičů.