Omgevingsbestendigheid is cruciaal in kabeltoepassingen om prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid op lange termijn te garanderen. Kabels worden vaak blootgesteld aan zware omstandigheden zoals water/vocht, chemicaliën, uv-straling, extreme temperaturen en mechanische belasting. De keuze van het juiste materiaal met de juiste omgevingsbestendigheid is essentieel voor het behoud van de functionaliteit en het verlengen van de levensduur van de kabel.
In dit gedeelte worden de verschillende soorten omgevingsweerstand besproken die vereist zijn in verschillende kabeltoepassingen.
De buitenmantel of schede fungeert als eerste verdedigingslinie tegen omgevingsfactoren. Deze wordt doorgaans blootgesteld aan chemicaliën, water, temperatuurschommelingen en uv-straling. De belangrijkste materialen die voor de buitenmantel worden gebruikt, zijn:PVC (Polyvinylchloride), PE (Polyethyleen), enLSZH (Low Smoke Zero Halogen), die elk een verschillende mate van weerstand bieden, afhankelijk van de toepassingsvereisten.
1. Chemische, olie- en koolwaterstofbestendigheid
Zowel tijdens de installatie als tijdens de levensduur van een kabel kan blootstelling aan chemicaliën, oliën of koolwaterstoffen optreden, hetzij door accidentele lekkages, hetzij door continu contact in industriële omgevingen. Dergelijke blootstelling kan de buitenmantel aantasten, wat kan leiden tot scheuren, zwelling of verlies van mechanische eigenschappen.
Het selecteren van materialen met een hoge chemische bestendigheid is essentieel om ervoor te zorgen dat de kabel zijn integriteit, prestaties en betrouwbaarheid gedurende de gehele levensduur behoudt.
Soorten chemische blootstelling:
Gasvormige chemicaliën: Gasvormige chemicaliën hebben over het algemeen een lagere reactiviteit met polymeren omdat ze niet diep in het materiaal doordringen. Reactieve gassen zoals chloor of ozon kunnen echter oppervlaktedegradatie veroorzaken en de eigenschappen van het polymeer aanzienlijk beïnvloeden.
Vloeibare chemicaliën: Vloeibare chemicaliën vormen doorgaans een hoger risico vanwege hun vermogen om in het materiaal te diffunderen. Dit kan leiden tot zwelling, plasticisatie of interne chemische reacties in de polymeermatrix, waardoor de mechanische en elektrische eigenschappen in gevaar komen.
Materiaalprestaties:
PE (Polyethyleen): Biedt goede bestendigheid tegen veel chemicaliën en koolwaterstoffen. Het presteert goed in algemene chemische omgevingen, maar kan gevoelig zijn voor sterke oxidatiemiddelen.
PVC (Polyvinylchloride): Vertoont een zeer goede bestendigheid tegen oliën, chemicaliën en koolwaterstoffen, vooral in combinatie met geschikte oliebestendige additieven.
LSZH (Low Smoke Zero Halogen): Biedt een matige bestendigheid tegen chemicaliën en oliën. LSZH-verbindingen zijn primair ontworpen voor brandveiligheid (met een lage rookontwikkeling en lage toxiciteit tijdens verbranding). Gespecialiseerde LSZH-formuleringen kunnen echter indien nodig een verbeterde olie- en chemische bestendigheid bereiken.
2. Water- en vochtbestendigheid
Kabels worden tijdens de installatie en gedurende hun hele levensduur vaak blootgesteld aan water of een omgeving met een hoge luchtvochtigheid. Langdurige blootstelling aan vocht kan leiden tot degradatie van de isolatie, corrosie van metalen componenten en een afname van de algehele kabelprestaties.
Waterbestendigheid is daarom een belangrijke eigenschap voor veel kabeltoepassingen, vooral in buiten-, ondergrondse of maritieme omgevingen.
Van de meest voorkomende omhullingsmaterialen is PE (polyethyleen) zeer waterbestendig. Hierdoor is het een goede keuze voor toepassingen waarbij langdurige bescherming tegen vochtinfiltratie vereist is.
Laagspannings- en middenspanningskabels met LSZH- of PVC-mantel worden over het algemeen niet aanbevolen voor installatie in permanent waterrijke omgevingen, zoals kleigrond of gebieden onder de grondwaterspiegel. PE-mantels bieden daarentegen een grotere weerstand tegen watermigratie door de kabelisolatie. Hierdoor zijn PE-mantelkabels beter geschikt voor vochtige omstandigheden en is de kans groter dat ze hun volledige levensduur bereiken.
Waterdicht kabelontwerp:
Om een echte waterbestendigheid van kabels te bereiken, worden twee belangrijke beschermingsmaatregelen overwogen:
Radiale waterbescherming:
Wordt bereikt door gebruik te maken van materialen zoals loodmetalen omhulsels of metaal/metaal gelamineerde tapes in combinatie met gespecialiseerde polymeren.
Longitudinale waterbescherming:
Wordt bereikt door het gebruik van waterblokkerende tapes of poeders die voorkomen dat water zich over de kabel verplaatst.
Ingress Protection (IP)-classificatie en AD7/AD8-klasse:
Gedetailleerde informatie over IP-beschermingsklassen en -classificaties (zoals AD7 of AD8) wordt in een apart artikel gedeeld.
3. UV-bestendigheid
Het begrijpen en selecteren van de juiste omgevingsweerstand voor kabeltoepassingen is cruciaal om prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid op lange termijn te garanderen. Factoren zoals blootstelling aan chemicaliën, binnendringend water, uv-straling en temperatuurschommelingen kunnen de integriteit van de kabel ernstig aantasten als er bij de materiaalkeuze niet goed rekening mee wordt gehouden.
De keuze van het juiste materiaal voor de buitenmantel – PVC, PE of LSZH – op basis van de specifieke omgevingsomstandigheden kan de duurzaamheid en levensduur van de kabel aanzienlijk verbeteren. Bovendien versterken de juiste waterafstotende technieken en het in acht nemen van IP-classificaties de kabelbescherming in veeleisende omgevingen.
Door deze omgevingsweerstanden zorgvuldig te evalueren, kunnen kabelsystemen beter worden geoptimaliseerd voor de beoogde toepassingen. Hierdoor kan het benodigde onderhoud worden verminderd, de kans op storingen worden geminimaliseerd en een betrouwbare werking gedurende de verwachte levensduur worden gegarandeerd.
Plaatsingstijd: 27-04-2025