Omgevingsbestendigheid is cruciaal bij 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. Het kiezen van het juiste materiaal met de juiste omgevingsbestendigheid is essentieel om de functionaliteit te behouden en de levensduur van de kabel te verlengen.
In dit onderdeel worden de verschillende soorten omgevingsbestendigheid onderzocht die vereist zijn in diverse kabeltoepassingen.
De buitenmantel of omhulling fungeert als de eerste verdedigingslinie tegen omgevingsinvloeden. 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)elk met een verschillende mate van weerstand, afhankelijk van de toepassingsvereisten.
1. Chemische, olie- en koolwaterstofbestendigheid
Zowel tijdens de installatie als gedurende de gebruiksduur kan een kabel worden blootgesteld aan chemicaliën, oliën of koolwaterstoffen, 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 gedurende zijn hele levensduur zijn integriteit, prestaties en betrouwbaarheid behoudt.
Soorten blootstelling aan chemicaliën:
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 oppervlakteafbraak veroorzaken en de eigenschappen van het polymeer aanzienlijk beïnvloeden.
Vloeibare chemicaliën: Vloeibare chemicaliën vormen doorgaans een groter risico vanwege hun vermogen om in het materiaal te diffunderen. Dit kan leiden tot zwelling, plasticering of interne chemische reacties binnen de polymeermatrix, waardoor de mechanische en elektrische eigenschappen worden aangetast.
Materiaaleigenschappen:
PE (polyethyleen): Biedt een goede weerstand 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 weerstand tegen oliën, chemicaliën en koolwaterstoffen, vooral wanneer het is samengesteld met geschikte oliebestendige additieven.
LSZH (Low Smoke Zero Halogen): Biedt een matige weerstand tegen chemicaliën en oliën. LSZH-verbindingen zijn primair ontworpen voor brandveiligheid (lage rookontwikkeling en lage toxiciteit tijdens verbranding). Gespecialiseerde LSZH-formuleringen kunnen echter, indien nodig, een verbeterde weerstand tegen olie en chemicaliën bieden.
2. Water- en vochtbestendigheid
Kabels worden tijdens de installatie en gedurende hun hele levensduur vaak blootgesteld aan water of een hoge luchtvochtigheid. Langdurige blootstelling aan vocht kan leiden tot aantasting van de isolatie, corrosie van metalen onderdelen en een vermindering van de algehele prestaties van de kabel.
Daarom is waterbestendigheid een cruciale eigenschap voor veel kabeltoepassingen, met name in buiten-, ondergrondse of maritieme omgevingen.
Van de gangbare bekledingsmaterialen biedt PE (polyethyleen) een uitstekende waterbestendigheid, waardoor het een voorkeurskeuze is voor toepassingen die langdurige bescherming tegen vochtindringing vereisen.
Laagspannings- en middenspanningskabels met een gepantserde LSZH- of PVC-mantel worden over het algemeen niet aanbevolen voor installatie in permanent natte omgevingen, zoals kleigrond of gebieden onder de grondwaterstand. PE-mantels bieden daarentegen een grotere weerstand tegen de migratie van water door de kabelisolatie. Daardoor zijn kabels met een PE-mantel beter geschikt voor natte omstandigheden en is de kans groter dat ze hun volledige levensduur bereiken.
Waterdicht kabelontwerp:
Om kabels daadwerkelijk waterdicht te maken, worden twee belangrijke beschermingsmechanismen in overweging genomen:
Radiale waterbescherming:
Dit wordt bereikt door gebruik te maken van materialen zoals loden metalen omhulsels of metaal/metaal gelamineerde tapes in combinatie met speciale polymeren.
Langswaterbescherming:
Dit wordt bereikt door het gebruik van waterafstotende tapes of poeders die de beweging van water langs de kabel voorkomen.
Beschermingsklasse (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 omgevingsbestendigheid voor kabeltoepassingen is cruciaal voor het waarborgen van prestaties, veiligheid en betrouwbaarheid op lange termijn. Factoren zoals blootstelling aan chemicaliën, waterindringing, UV-straling en temperatuurschommelingen kunnen de kabelintegriteit ernstig aantasten als hier tijdens de materiaalkeuze geen rekening mee wordt gehouden.
De keuze voor het juiste buitenmantelmateriaal – of het nu PVC, PE of LSZH is – op basis van de specifieke omgevingsomstandigheden kan de duurzaamheid en levensduur van de kabel aanzienlijk verbeteren. Daarnaast versterkt het toepassen van de juiste waterdichtingstechnieken en het rekening houden met IP-classificaties de kabelbescherming in veeleisende omgevingen.
Door deze omgevingsbestendigheid zorgvuldig te evalueren, kunnen kabelsystemen beter worden geoptimaliseerd voor hun beoogde toepassingen, waardoor de onderhoudsbehoefte wordt verminderd, het risico op storingen wordt geminimaliseerd en een betrouwbare werking gedurende de verwachte levensduur wordt gegarandeerd.
Geplaatst op: 27 april 2025