كابل طاقة منخفض الجهد معزول منخفض الدخان وخالي من الهالوجين ومقاوم للحريق من IEC Standard XLPE

المعايير الدولية المعمول بها (نظام معايير IEC)
تم تصميم هذا المنتج وتصنيعه واختباره وفقًا لنظام معايير IEC التالي:

1. معيار البناء الأساسي
IEC 60502-1:2021 – كابلات الطاقة ذات العزل المبثوق وملحقاتها للجهد المقدر من 1 كيلو فولت إلى 30 كيلو فولت – الجزء 1: كابلات الجهد المقدر من 1 كيلو فولت و3 كيلو فولت يحدد هذا المعيار متطلبات البناء والأبعاد والاختبار لكابلات الطاقة العازلة الصلبة المبثوقة، ينطبق على كابلات الطاقة المثبتة الثابتة للجهد المقدر بالتيار المتردد البالغ 1 كيلو فولت (Um = 1.2 كيلو فولت) و3 كيلو فولت (Um = 3.6 كيلو فولت)، مثل شبكات التوزيع أو المنشآت الصناعية. يمكن أيضًا استخدام الكابلات المصنفة عند 1 كيلو فولت والمصممة والمختبرة وفقًا لهذا المعيار في أنظمة توزيع التيار المستمر (الجهد الاسمي للتيار المستمر ≤ 750 فولت أو ≤ 1500 فولت) بناءً على إعلان الشركة المصنعة.

2. معيار مقاومة اللهب
سلسلة IEC 60332-3 – اختبار اللهب الرأسي للكابلات المجمعة، يستخدم لتقييم قدرة الكابلات المجمعة على منع انتشار اللهب في ظل ظروف التثبيت الرأسي. يتم تعريف فئات مختلفة من مثبطات اللهب وفقًا للحجم الإجمالي للمواد غير المعدنية، مثل الفئة أ (7 لتر/م)، والفئة ب (3.5 لتر/م)، والفئة ج (1.5 لتر/م). يلبي هذا المنتج الفئة B أو الأداء المثبط للهب الأعلى.

3. معايير خالية من الهالوجين (تآكل منخفض)
IEC 60754-1 – تحديد محتوى غاز حمض الهالوجين. ينص على أن إطلاق كلوريد الهيدروجين (HCl) أثناء احتراق مواد الكابل يجب ألا يتجاوز 5 ملغم/غم ليتم تصنيفه على أنه كابل خالٍ من الهالوجين.
IEC 60754-2 – تحديد حموضة وموصلية الغازات المنبعثة أثناء الاحتراق. يقوم بتقييم التآكل عن طريق قياس الرقم الهيدروجيني وموصلية المحلول المائي؛ بالنسبة لمواد الكابلات الخالية من الهالوجين، يجب أن يكون الرقم الهيدروجيني ≥ 4.3 ويجب أن تكون الموصلية ≤ 10 ميكروثانية/مم.

4. معيار الدخان المنخفض
IEC 61034-1 / IEC 61034-2 – قياس كثافة الدخان. يقيس نفاذية الضوء في غرفة اختبار بطول 3 أمتار³؛ يجب أن تتمتع الكابلات منخفضة الدخان بنفاذية ضوء تبلغ ≥ 60%. تشير النفاذية الأعلى إلى انبعاث كمية أقل من الدخان أثناء احتراق المادة.

5. معيار مقاومة الحريق (سلامة الدائرة)
IEC 60331-21 – اختبار سلامة الدائرة في ظل ظروف الحريق للكابلات ذات الجهد المقدر الذي يصل إلى 0.6/1 كيلو يحدد درجة حرارة اللهب لا تقل عن 750 °درجة مئوية ووقت التعرض الموصى به للحريق وهو 90 دقيقة. أثناء الاختبار، يتم تطبيق الجهد المقدر على العينة، وبعد فترة التعرض للحريق، يتم الحفاظ على الجهد لمدة 15 دقيقة إضافية. إذا ظلت الدائرة سليمة، يتم اجتياز اختبار مقاومة الحريق.

هيكل المنتج
يعتمد المنتج على تصميم هيكل مركب متعدد الطبقات، حيث تتعاون كل طبقة لضمان تشغيل الكابل بشكل موثوق في ظل الظروف القاسية مثل الحرائق. يأخذ الوصف التالي كابل الطاقة النموذجي المعزول بموصل نحاسي XLPE منخفض الدخان وخالي من الهالوجين ومقاوم للهب (على سبيل المثال، النوع WDZN-YJY) كمثال:

1. الموصل: نحاس أو ألومنيوم عالي النقاء وخالي من الأكسجين (موصل الألومنيوم يتوافق مع النوع WDZN-YJLY)، ويتوافق مع IEC 60228. قد يكون بناء الموصل عبارة عن موصل صلب من الفئة 1 أو موصل مجدول من الفئة 2.
2. العزل: البولي إيثيلين المتشابك (XLPE) ذو خصائص عزل كهربائي متميزة ومقاومة للحرارة. الحد الأقصى لدرجة حرارة تشغيل الموصل هو 90 °درجة مئوية، مع الحد الأقصى المسموح به لدرجة حرارة الدائرة القصيرة وهو 250 °درجة مئوية (بحد أقصى 5 ثوانٍ).
3. شاشة العزل (اختياري): يمكن تطبيق شاشة شبه موصلة لتوحيد توزيع المجال الكهربائي.
4. التغطية الداخلية / الحشوات: تُستخدم مواد الحشو منخفضة الدخان والخالية من الهالوجين والمثبطة للهب لضمان استدارة الكابل مع تحسين أداء مقاومة اللهب.
5. طبقة الدروع (اختياري): درع شريطي فولاذي (يشار إليه باللاحقة "22" في تسمية النوع) أو درع مضفر من الأسلاك النحاسية.
6. الغلاف الخارجي: مادة البولي أوليفين منخفضة الدخان الخالية من الهالوجين (LSOH/LSZH). هذه هي الطبقة الأساسية التي توفر خصائص منخفضة الدخان وخالية من الهالوجين ومثبطة للهب؛ فهي لا تطلق غازات هاليد سامة أثناء الاحتراق، وتنتج كثافة دخان منخفضة للغاية، وتحافظ على الرؤية العالية.

نوع المنتج وقواعد التعيين
أمثلة النوع الشائعة هي كما يلي:

- WDZN-YJY: موصل نحاسي، معزول بمادة XLPE، مغلف ببولي أوليفين منخفض الدخان وخالٍ من الهالوجين، كابل طاقة مقاوم للهب والحريق.
- WDZN-YJY22: كابل طاقة مدرع بشريط فولاذي، موصل نحاسي، معزول بمادة XLPE، مغلف ببولي أوليفين منخفض الدخان وخالٍ من الهالوجين، مقاوم للهب والحريق.
- WDZN-YJLY: موصل ألومنيوم، معزول بمادة XLPE، مغلف ببولي أوليفين منخفض الدخان وخالٍ من الهالوجين، كابل طاقة مقاوم للهب والحريق.

معنى كل حرف في تسمية النوع:
- W – خالي من الهالوجين
- د – دخان منخفض
- Z – مثبط للهب
- ن – مقاوم للحريق
- YJ – عزل البولي إيثيلين المتشابك (XLPE)
- Y – غلاف البولي أوليفين
- 22 – درع شريطي فولاذي
- L – موصل ألومنيوم

المعايير الفنية الرئيسية

1. الجهد المقدر
0.6/1 كيلو فولت
U₀ / U يعني: U₀ هو جهد تردد الطاقة المقدر بين الموصل والأرض (الشاشة المعدنية)، U هو جهد تردد الطاقة المقدر بين الموصلات.

2. درجة حرارة التشغيل
- أقصى درجة حرارة تشغيل للموصل المستمر: 90 °درجة مئوية
- الحد الأقصى لدرجة حرارة الموصل المسموح بها أثناء حدوث ماس كهربائي (بحد أقصى 5 ثوانٍ): 250 °درجة مئوية
- درجة حرارة التركيب: لا تقل عن -5 °درجة مئوية

3. نصف قطر الانحناء
- كابل غير مدرع: ≥ 6 × القطر الإجمالي للكابل
- كابل مدرع: ≥ 12 × القطر الإجمالي للكابل

4. أداء مقاومة الحرائق
- درجة حرارة اللهب: لا تقل عن 750 °درجة مئوية
- مدة مقاومة الحريق: تحافظ على سلامة الدائرة لمدة 90 دقيقة أو أكثر

5. فئة مقاومة اللهب
- الفئة ب أو أعلى (مصنفة وفقًا لسلسلة IEC 60332-3)

6. مؤشرات خالية من الهالوجين
- إطلاق غاز حمض الهالوجين: ≤ 5 ملغم/غم (يتوافق مع المعيار الدولي الكهروتقني الدولي 60754-1)
- قيمة الرقم الهيدروجيني: ≥ 4.3 (تفي بالمعيار IEC 60754-2)
- الموصلية: ≤ 10 ميكروثانية/مم (تطابق IEC 60754-2)

7. مؤشر انخفاض الدخان
- نفاذية الضوء: ≥ 60% (تفي بالمعيار IEC 61034-1)

8. القدرة المرجعية على حمل التيار لأقسام متقاطعة مختارة
مثال لكابل WDZN-YJLY (موصل الألومنيوم) (3+2 نواة، مثبت في الهواء عند 25 °C):

المقطع العرضي للموصل 4 مم²: في الهواء 37 أمبير، في التربة 25 أمبير
المقطع العرضي للموصل 10 مم²: في الهواء 65 أمبير، في التربة 44 أمبير
المقطع العرضي للموصل 16 مم²: في الهواء 85 أمبير، في التربة 57 أمبير
المقطع العرضي للموصل 25 مم²: في الهواء 115 أ، في التربة 77 أ
المقطع العرضي للموصل 35 مم²: في الهواء 140 أمبير، في التربة 94 أمبير
المقطع العرضي للموصل 70 مم²: في الهواء 215 أمبير، في التربة 144 أمبير
المقطع العرضي للموصل 120 مم²: في الهواء 300 أمبير، في التربة 201 أمبير
المقطع العرضي للموصل 240 مم²: في الهواء 465 أ، في التربة 312 أ

ملحوظة: تبلغ قدرة كابلات الموصلات النحاسية على حمل التيار حوالي 1.3 مرة قدرة كابلات الموصلات المصنوعة من الألومنيوم.

خصائص الأداء الرئيسية

1. خالية من الهالوجين وصديقة للبيئة
لا يتم إطلاق غازات هاليد سامة (مثل كلوريد الهيدروجين وحمض الهيدروكلوريك) أثناء الاحتراق، مما يمنع الضرر الثانوي للأفراد والمعدات، ويكون حميدًا بيئيًا. يلبي متطلبات IEC 60754-1 و IEC 60754-2.

2. عقار منخفض الدخان
تركيز الدخان الناتج منخفض جدًا، مع نفاذية الضوء ≥ 60%. يتم الحفاظ على الرؤية العالية أثناء الحريق، مما يسهل إجلاء الأفراد وإنقاذهم من الحرائق.

3. أداء مقاوم للهب
يجتاز اختبار لهب الكابل المجمع وفقًا للمعيار IEC 60332-3، مما يمنع انتشار اللهب بشكل فعال ويبطئ تطور الحريق، ويحقق تصنيف مثبطات اللهب من الفئة B أو أعلى.

4. أداء مقاومة الحرائق
يشتمل على بنية طبقة خاصة مقاومة للحريق. يمكن الحفاظ على سلامة الدائرة لأكثر من 90 دقيقة في اللهب عند 750 °درجة مئوية، مما يلبي متطلبات IEC 60331-21، مما يضمن إمداد الطاقة المستمر للمعدات الحيوية في ظل ظروف الحريق.

5. الأداء الكهربائي الصوتي
يوفر عزل البولي إيثيلين المتشابك مقاومة عالية لدرجات الحرارة، ومقاومة عالية للعزل، وفقدان عازل منخفض، مع أداء كهربائي مستقر وموثوق.

مجالات التطبيق
يمكن تطبيق هذا الكابل على نطاق واسع في المواقع التالية:

- المباني الشاهقة: المباني السكنية، والمباني المكتبية، ومراكز التسوق، وغيرها من الأماكن المكتظة بالسكان.
- مرافق النقل تحت الأرض: مترو الأنفاق، والأنفاق، ومواقف السيارات تحت الأرض، وغيرها من الأماكن المغلقة.
- مراكز النقل: المطارات ومحطات السكك الحديدية ومحطات الحافلات وغيرها من مرافق النقل المهمة.
- المرافق الطبية: المستشفيات ومراكز الطوارئ وغيرها من مؤسسات دعم الحياة.
- المؤسسات التعليمية: المدارس والمكتبات والمتاحف وغيرها.
- المباني العامة الكبيرة: مراكز المعارض، والأماكن الرياضية، ومراكز التسوق، وما إلى ذلك.
- المنشآت الصناعية: محطات الطاقة والمصانع الكيميائية وغيرها من المواقع الصناعية ذات متطلبات السلامة العالية.

مخطط الهيكل النموذجي
إذا أخذنا WDZN-YJY22 (شريط فولاذي مدرع) كمثال، فإن الطبقات من الداخل إلى الخارج هي:

1. قلب موصل النحاس
2. عزل البولي إيثيلين المتشابك (XLPE)
3. شريط تعبئة وربط منخفض الدخان وخالٍ من الهالوجين ومقاوم للهب
4. غلاف داخلي من البولي أوليفين المقاوم للهب منخفض الدخان وخالي من الهالوجين
5. طبقة درع من شريط فولاذي
6. غلاف خارجي من البولي أوليفين المقاوم للهب منخفض الدخان وخالي من الهالوجين