Izolace kabelů z umělé hmoty časem tvrdne, což může vést ke snížení jejich funkčnosti a bezpečnosti. Tento jev je obzvláště patrný u kabelů s PVC izolací, které jsou široce používány v různých oblastech, od domácích prodlužovacích kabelů po rozvodné sítě. Porozumění příčinám tvrdnutí a dostupným metodám regenerace je klíčové pro prodloužení životnosti a zachování bezpečnosti kabelů.
Proč kabely tvrdnou?
Materiál kabelu z PVC je vyroben z polyvinylchloridu jako základní pryskyřice s přidáním stabilizátorů, maziv a anorganických plniv. Flexibilitu lze dosáhnout použitím změkčovadel, zvaných plastifikátory. Když se přidají k polymeru, usnadňují jeho zpracování a mění konečné vlastnosti snížením teploty skelného přechodu. Mechanismus změkčovadla spočívá v průniku jeho molekul do polymerních řetězců, snížení mezimolekulárních sil a současném zvýšení pohyblivosti.
Časem však původní změkčovadla z PVC izolace vyprchávají nebo se rozkládají, což vede k tvrdnutí materiálu. Některé kabely, obvykle silové, jsou v izolaci z PVC, a protože se ukládají do země nebo do zdi, nemusíme si s jejich pružností dělat těžkou hlavu. Přenosné kabely jsou izolovány měkčeným PVC, ten po dobu životnosti je dostatečně pružný, pak se vymění. Gumové kabely vydrží pružné desítky let.
Možnosti regenerace a změkčení
Ačkoliv mnoho odborníků tvrdí, že kabely nelze opravovat a jakékoli zásahy do struktury kabelů jsou z bezpečnostních důvodů nepřípustné, existují teoretické a experimentální možnosti, jak se pokusit o obnovení pružnosti. Je však důležité zdůraznit, že takové pokusy mohou ohrozit izolační odpor plastu/kabelu a nemusejí projít revizí.
1. Dočasné fyzikální metody
- Ohřev: Kabely můžete dát ohřát v létě "na slunce" nebo do horkého prostředí (kolem 50°C), potom na chvilku "změknou". Po vychladnutí to bude zase při starém.
2. Chemické metody (s velkými riziky)
Pokud by chtěl někdo pomoci teoreticky, lze zvážit použití změkčovadel, známých jako plastifikátory.
Čtěte také: Použití betonových chrániček
- Plastifikátory: Nejběžnějším měkčeným polymerem je polyvinylchlorid (PVC) - více než 80 % světové produkce změkčovadel se ročně spotřebuje na výrobky na bázi flexibilního polyvinylchloridu. Množství přidaného plastifikátoru je obecně 30% ~ 70% PVC pryskyřice. Pro PVC existují dvě hlavní skupiny změkčovadel: primární a sekundární.
- Primární změkčovadla: Vyznačují se vysokou kompatibilitou s polyvinylchloridem, např. dioktylftalát (DOP), diisononylftalát (DINP), dioktyltereftalát (DOTP) a estery kyseliny fosforečné (fosfáty). Příkladem jsou DOP (dioctyl ftalát) a DINP (diisononyl ftalát) za nízké náklady, ale přicházejí s hvězdičkou pro environmentální a zdravotní obavy.
- Sekundární změkčovadla: Jsou méně kompatibilní s PVC. V průmyslových řešeních se používají společně s primárními změkčovadly, aby poskytovaly další vlastnosti, tj. sníženou kapacitu migrace změkčovadel, zlepšení pružnosti při nízkých teplotách, vyšší odolnost vůči olejům a nízkou těkavost. Ester kyseliny citronové ATBC (acetyl-tributyl-citrát) je příkladem ekologicky šetrných změkčovatelů a je považován za přijatelný pro kontakt s potravinami nebo lékařské použití.
PCC Rokita Phosphorus Chemistry Business Unit vyrábí plastifikátory zpomalující hoření nabízené pod názvem Roflex. Tyto produkty patří do skupiny esterů kyseliny fosforečné (fosfáty) a jsou určeny pro výrobu pružného PVC se zvýšeným profilem hořlavosti.
Jeden z uživatelů provedl experiment s acetyl-tributyl-citrátem (ATBC), který má teplotu tání -59°C a varu 326°C. Zjistil, že kabel se nevsákne do změkčovadla jako houba. Množství kapaliny, která se vsákla do materiálu, bylo malé, přibližně několik ml na povrch PVC. Kapalina se rozetře hadříkem do tenké vrstvy. Byla použita stříkačka a jehla, aby se dostala co nejdál do kabelu. Po několika dnech olejovitý lesk zmizel a kapalina se vsákla dovnitř, místo začalo být opět měkké. Je důležité poznamenat, že jakékoli pokusy se změkčovadly musí být prováděny s maximální opatrností a s ohledem na bezpečnost práce dle MSDS dané chemické látky.
Tabulka: Příklady změkčovadel pro PVC
| Typ změkčovadla | Příklady | Komentář |
|---|---|---|
| Ftaláty (Primární) | DOP (dioctyl ftalát), DINP (diisononyl ftalát), DOTP (dioktyltereftalát) | Nízká cena, environmentální a zdravotní obavy u některých typů. |
| Fosfáty (Primární) | Estery kyseliny fosforečné | Kombinují změkčování a zpomalování hoření, pro řešení vyžadující zvýšenou požární odolnost. |
| Citráty (Ekologické) | ATBC (acetyl-tributyl-citrát) | Ekologicky šetrné, považované za přijatelné pro kontakt s potravinami nebo lékařské použití. |
Bezpečnost a doporučení
Je to nesmysl, jakékoliv zásahy do struktury kabelů jsou z bezpečnostních důvodů nepřípustné. Je potřeba vždy používat kabely pro účel, ke kterému jsou určené. Např. CYKY do země a do zdi, CYSY, CGSG, CGTG pro pohyblivé přívody atd. Typů a různých označení je více. Pokud izolace kabelu ztvrdne, nejbezpečnější a nejdoporučovanější řešení je kabely vyměnit a použít takové, které jsou vhodné do daného prostředí. Změna izolačního odporu plastu/kabelu po namočení do chemie je reálná hrozba, která může vést k provozním nehodám.
Recyklace PVC kabelů
Pokud nelze kabely změkčit nebo opravit, je důležitá jejich správná recyklace. Recyklace pružných kabelů izolovaných PVC může probíhat několika metodami:
1. Metoda mechanické recyklace
- Oddělení odizolování: Různé části flexibilního kabelu izolovaného PVC lze oddělit mechanickými prostředky. Tato metoda může účinně recyklovat kovové vodiče, jako je měď, protože měď má vyšší ekonomickou hodnotu. U některých silnějších kabelů je schůdným způsobem i ruční loupání, ale účinnost je poměrně nízká.
- Úprava drcení: Po oddělení kovových vodičů lze materiál PVC drtit.
2. Metoda chemické recyklace
- Pyrolýza: V prostředí bez kyslíku nebo s nedostatkem kyslíku se materiály PVC rozkládají při vysokých teplotách (obvykle 300-500 stupňů) za vzniku plynného chlorovodíku a uhlovodíkových sloučenin. Plynný chlorovodík lze recyklovat pro výrobu chemických produktů, jako je kyselina chlorovodíková. Uhlovodíkové sloučeniny lze dále zpracovávat na ropné produkty nebo jako chemické suroviny.
- Extrakce rozpouštědlem: PVC se extrahuje z kabelu pomocí specifického rozpouštědla. Poté je rozpouštědlo recyklováno a znovu použito destilací a jinými metodami a zároveň jsou získávány čisté suroviny PVC.
3. Způsob získávání energie
- Výroba energie ze spalování: Pokud nelze flexibilní kabely izolované PVC účinně recyklovat, je spalování způsob obnovy energie, který lze zvážit. Během procesu spalování může být energie v materiálu PVC přeměněna na tepelnou energii pro výrobu energie. Protože však při spalování PVC vznikají škodlivé plyny, jako je chlorovodík a dioxiny, je nutné jej vybavit pokročilým systémem čištění odpadních plynů, aby se snížilo znečištění životního prostředí.
Složení kabelu a jeho části
Obal kabelu, označovaný také jako plášť, označuje izolační obal kolem kabelu. Jeho účelem je uspořádaně sdružovat a také chránit jednotlivé žíly. Izolace obklopuje žíly kabelu a slouží k oddělení jednotlivých vodičů a také jako ochranný obal. Izolace má různé barvy podle druhu vodiče. Díky tomu je na první pohled ihned jasné, kam se má připojit který vodič. Pojmem žíla označujeme jednotlivý vodič obklopený izolací. Vodič sestává z jednoho nebo více drátů a slouží k přenosu elektrických signálů nebo energie.
Čtěte také: Spolehlivé upevnění kabelů
Kabely s pružnými vodiči (laněné) se používají především v oblasti konstrukce skříňových rozvaděčů. Kabely s tuhými vodiči (plné) se používají hlavně v oblasti instalací.
Vlhkost a voda v kabelech
Vniknutí vlhkosti nebo vody do kabelu snižuje izolační odpor kabelu, což je jeden z důležitých aspektů, které způsobují provozní nehody v kabelovém vedení.
- Když je nový kabel expedován z továrny, jsou oba konce kabelu utěsněny plastovými těsnícími pouzdry. Poté, co je část kabelu použita, je zbývající část často jednoduše zabalena plastovou tkaninou. Umístěné na otevřeném a ne dobře utěsněném místě, časem vodní páry nevyhnutelně proniknou do kabelu.
- Při pokládce kabelů je nutné často přecházet silnice, mosty a propustky. Z důvodu počasí nebo z jiných důvodů se v kabelových zákopech často hromadí hodně vody. Během procesu pokládky je nevyhnutelné, aby byly kabelové hlavy ponořeny do vody. Protože plastová tkanina není pevně zabalená nebo poškozená, voda vstupuje do kabelu. Navíc vnější plášť nebo dokonce ocelový pancíř se někdy při tažení a proražení potrubí poškrábe.
- Poté, co je kabel položen, nemůže být kabelová hlava vyrobena včas kvůli omezením stavebních podmínek, takže neuzavřený zlom kabelu je vystaven vzduchu po dlouhou dobu nebo dokonce ponořen do vody, což způsobí velké množství vodní páry vstupující do kabelu.
- V procesu výroby kabelových hlavic kvůli nedbalosti stavebního personálu někdy nově zpracované konce kabelů náhodně spadnou do stojaté vody na místě.
- Pokud při normálním provozu kabelu dojde z nějakého důvodu k poruše, voda v kabelovém žlabu vstoupí do kabelu spolu s bodem poruchy.
Čištění povrchu kabelů
Pro čištění povrchu kabelů od nečistot, jako jsou hnědé skvrny, které nejdou dolů vodou s mýdlem ani lihem, je možné zkusit několik metod:
- Některé skvrny mohou být odstraněny abrazivními prostředky (např. prodávanými v autodílech).
- Pokud nečistoty difundovaly do materiálu, s největší pravděpodobností už nepůjdou pryč. Typicky se takto zachová třeba asfalt.
- Uživatelé doporučují zkusit olej nebo Real, mýdlo je na plasty k ničemu, je "mastné". WD40 se však často nechytá.
- Aceton může být účinný, ale je třeba zvážit jeho potenciální vliv na strukturu plastu a izolační vlastnosti. Nitroředidlo často obsahuje aceton.
- Směs Savo a bělidla prádla s aktivním kyslíkem, nanést a vystavit UV světlu, je další z doporučených možností.
Čtěte také: Efektivní řešení kabeláže: Betonové žlaby
tags: #jak #zmekcit #pvc #kabel