I cavi impermeabili si riferiscono a un tipo di cavo in cui i materiali e le strutture della guaina sono impermeabili nella struttura del cavo per impedire all'acqua di penetrare al suo interno. Il suo scopo principale è garantire il funzionamento sicuro e stabile a lungo termine del cavo in ambienti umidi, sotterranei o subacquei e in altri ambienti ad alta umidità, e prevenire problemi come guasti elettrici e invecchiamento dell'isolamento causati dall'infiltrazione d'acqua. In base ai diversi metodi di protezione, possono essere classificati in cavi impermeabili, che impediscono l'ingresso dell'acqua sfruttando la struttura stessa, e cavi impermeabili, che impediscono all'acqua di diffondersi attraverso reazioni dei materiali.
Introduzione al cavo impermeabile di tipo JHS
Il cavo impermeabile di tipo JHS è un comune cavo impermeabile con guaina in gomma. Sia lo strato isolante che la guaina sono realizzati in gomma, offrendo un'eccellente flessibilità e tenuta stagna. È ampiamente utilizzato in ambienti come l'alimentazione di pompe sommerse, operazioni sotterranee, costruzioni subacquee e drenaggio di centrali elettriche, ed è adatto per movimenti ripetuti o prolungati in acqua. Questo tipo di cavo adotta solitamente una struttura a tre conduttori ed è adatto alla maggior parte degli scenari di collegamento di pompe idrauliche. Poiché il suo aspetto è simile a quello dei normali cavi con guaina in gomma, nella scelta del tipo è particolarmente importante verificare se presenta una struttura interna impermeabile o una guaina metallica per garantire che soddisfi le effettive esigenze dell'ambiente di utilizzo.
La struttura e i metodi di protezione dei cavi impermeabili
La progettazione strutturale dei cavi impermeabili varia solitamente a seconda degli scenari di utilizzo e dei livelli di tensione. Per i cavi impermeabili unipolari,nastro semiconduttivo bloccante l'acquao ordinarionastro isolanteviene spesso avvolto attorno allo strato di schermatura isolante e ulteriori materiali idrorepellenti possono essere posizionati all'esterno dello strato di schermatura metallica. Allo stesso tempo, polvere idrorepellente o corde di riempimento idrorepellenti vengono combinate per migliorare le prestazioni di tenuta complessive. Il materiale della guaina è principalmente polietilene ad alta densità (HDPE) o gomma speciale con prestazioni idrorepellenti, utilizzata per migliorare la capacità di impermeabilità radiale complessiva.
Per cavi multipolari o di media e alta tensione, per migliorare le prestazioni di impermeabilità, il nastro di alluminio rivestito in plastica viene spesso avvolto longitudinalmente all'interno dello strato di rivestimento interno o della guaina, mentre la guaina in HDPE viene estrusa sullo strato esterno per formare una struttura impermeabile composita. Perpolietilene reticolato (XLPE)Nei cavi isolati da 110 kV e di grado superiore, vengono spesso utilizzate guaine metalliche quali alluminio stampato a caldo, piombo stampato a caldo, alluminio ondulato saldato o guaine metalliche trafilate a freddo per garantire migliori capacità di protezione radiale.
Il meccanismo di protezione dei cavi impermeabili: impermeabilizzazione longitudinale e radiale
I metodi di impermeabilizzazione dei cavi impermeabili possono essere suddivisi in impermeabilizzazione longitudinale e impermeabilizzazione radiale. L'impermeabilizzazione longitudinale si basa principalmente su materiali impermeabilizzanti, come polvere impermeabile, filato impermeabile e nastro impermeabile. Una volta penetrata l'acqua, questi si espandono rapidamente formando uno strato di isolamento fisico, impedendo efficacemente all'acqua di diffondersi lungo il cavo. L'impermeabilizzazione radiale impedisce principalmente all'acqua di infiltrarsi radialmente nel cavo dall'esterno attraverso i materiali di rivestimento o le guaine metalliche. I cavi impermeabili di alta qualità solitamente combinano l'uso di due meccanismi per ottenere una protezione impermeabile completa.
La differenza tra cavi impermeabili e cavi che bloccano l'acqua
Sebbene le finalità dei due siano simili, esistono evidenti differenze nei principi strutturali e negli scenari applicativi. L'obiettivo principale dei cavi impermeabili è impedire all'acqua di penetrare al loro interno. La loro struttura adotta principalmente guaine metalliche o materiali ad alta densità, che enfatizzano l'impermeabilità radiale. Sono adatti per ambienti sommersi a lungo termine come pompe sommerse, apparecchiature sotterranee e gallerie umide. I cavi water-blocking, invece, si concentrano maggiormente su come limitare la diffusione dell'acqua dopo la sua penetrazione. Utilizzano principalmente materiali water-blocking che si espandono a contatto con l'acqua, come polvere water-blocking, filato water-blocking e nastro water-blocking, per ottenere effetti di water-blocking longitudinali. Sono comunemente utilizzati in scenari applicativi come cavi di comunicazione, cavi di alimentazione e cavi ottici. La struttura complessiva dei cavi impermeabili è più complessa e il costo è relativamente più elevato, mentre i cavi water-blocking hanno una struttura flessibile e un costo controllabile e sono adatti a un'ampia gamma di ambienti di posa.
Introduzione alle forme strutturali di bloccaggio dell'acqua (per cavi di bloccaggio dell'acqua)
Le strutture di protezione dall'acqua possono essere classificate in strutture di protezione dall'acqua del conduttore e strutture di protezione dall'acqua del nucleo in base alla posizione interna del cavo. La struttura di protezione dall'acqua dei conduttori prevede l'aggiunta di polvere o filato di protezione dall'acqua durante il processo di torsione dei conduttori per formare uno strato longitudinale di barriera all'acqua. È adatta a situazioni in cui è necessario impedire la diffusione all'interno dei conduttori. La struttura di protezione dall'acqua dell'anima del cavo prevede l'aggiunta di un nastro di protezione dall'acqua all'interno dell'anima stessa. Quando la guaina è danneggiata e l'acqua penetra, si espande rapidamente e blocca i canali dell'anima del cavo, impedendone un'ulteriore diffusione. Per le strutture multi-core, si raccomanda di adottare design di protezione dall'acqua indipendenti per ciascuna anima, rispettivamente, per compensare le aree cieche di protezione dall'acqua causate dalle ampie fessure e dalle forme irregolari delle anime del cavo, migliorando così l'affidabilità complessiva dell'impermeabilità.
Tabella comparativa dei cavi impermeabili e dei cavi resistenti all'acqua (versione inglese)
Conclusione
I cavi impermeabili e i cavi impermeabili presentano caratteristiche tecniche specifiche e ambiti di applicazione ben definiti. In ingegneria, la struttura impermeabile più adatta deve essere valutata e selezionata in modo approfondito in base all'ambiente di posa, alla durata, al livello di tensione e ai requisiti di prestazioni meccaniche. Allo stesso tempo, pur ponendo l'accento sulle prestazioni dei cavi, è necessario prestare attenzione anche alla qualità e alla compatibilità delle materie prime impermeabili.
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Data di pubblicazione: 16 maggio 2025