كابل حراري ثابت

أنواع الكابلات الحرارية المستقرة

يشير مصطلح "الكابل الحراري المستقر" إلى كابل لا يمكن تغيير حالته الحرارية. فهو مستقر ويبقى عند نفس درجة الحرارة بغض النظر عن درجات الحرارة الخارجية. تم تصميم هذه الكابلات خصيصًا للعمل في المناخات أو البيئات شديدة الحرارة أو البرودة حيث لا يمكن تنظيم درجة الحرارة. تُستخدم الكابلات الحرارية المستقرة عادةً في المصانع الصناعية ومصافي النفط والتصنيع الكيميائي ومحطات الطاقة.

يساعد فهم أنواع الكابلات الحرارية المستقرة المختلفة على فهم استخداماتها وشروطها بشكل أفضل. سيعتمد نوع الكابل الحراري المستقر على ما يتم تنظيمه، سواء كان درجة الحرارة القصوى التي يمكن أن يتعرض لها الكابل أو درجة الحرارة الدنيا التي يمكن أن يحافظ عليها الكابل. الكابلات ذات تحمل درجة الحرارة القصوى هي تلك التي يمكن استخدامها ومعالجتها في المناطق ذات درجات الحرارة العالية.

تُدرج أدناه أنواع شائعة من الكابلات الحرارية المستقرة:

• الكابل الصناعي: تُستخدم هذه الكابلات في المصانع الصناعية حيث تعمل العديد من الآلات. تُصنع الكابلات من مواد متينة يمكنها تحمل الحرارة والاحتكاك من الآلات المجاورة. يمكن تنظيم كل من درجة الحرارة القصوى للتعرض ودرجة حرارة الكابل الدنيا في الكابلات الصناعية.
• الكابل الحراري: تمتلك الكابلات الحرارية آلية ترموستات تعمل مثل الكابل. عندما تنخفض درجة الحرارة، يتشغيل الكابل ويُسخّن إلى درجة حرارة معينة والعكس صحيح. تُعدّ هذه الكابلات ممتازة للحالات الحرارية المستقرة في مصافي النفط والمناطق الصناعية حيث يجب الحفاظ على درجة الحرارة عند مستوى معين.
• الكابلات ذات درجة الحرارة العالية: يمكن أن تعمل هذه الكابلات عند درجات حرارة قصوى عالية جدًا تبلغ حوالي 2000 درجة مئوية. تتمتع الكابلات ذات درجة الحرارة العالية بعزل مصنوع من مواد توفر حماية حرارية عند هذه الدرجات العالية من الحرارة. تُستخدم هذه الكابلات غالبًا للأسلاك الكهربائية التي تعمل في محرك السيارة، والآلات الصناعية الثقيلة، وأي مكان يحتاج إلى كابلات يمكنها تحمل درجات حرارة عالية.
• الكابلات ذات درجة الحرارة المنخفضة: تُعدّ الكابلات ذات درجة الحرارة المنخفضة كابلات مصممة خصيصًا يمكنها العمل والبقاء فعالة عند درجات حرارة منخفضة تبلغ حوالي -500 درجة مئوية. تتمتع هذه الكابلات بتعديلات خاصة مثل المواد المرنة التي تمنعها من أن تصبح صلبة أو هشة أثناء العمل عند درجات حرارة منخفضة. تستخدم هذه الكابلات في مناطق مثل القارة القطبية الجنوبية والأماكن ذات الظروف الجوية شديدة البرودة.
• الكابلات المقاومة للحرارة: هذه الكابلات مقاومة للحرارة فقط ولديها القدرة على العمل في ظروف تصل إلى حوالي 1500 درجة مئوية. العوامل التي تساعدها على مقاومة هذه الدرجات العالية من الحرارة هي مقاومتها الحرارية الممتازة وقدرتها على تأخير الاحتراق. تشمل المواد المستخدمة في صنع الكابل المقاوم للحرارة المطاط السيليكوني، والفلوورو بوليمر، والمطاط.
• الكابلات المقاومة للبرودة: لا تتمتع الكابلات المقاومة للبرودة بميزات خاصة، لكن يمكنها العمل والبقاء مستقرة عند درجات حرارة باردة تبلغ حوالي -300 درجة مئوية. تُصنع من PVC، والمطاط الحراري الإلاستومري، أو بولي إيثيلين المكلور.

وظائف وميزات الكابلات الحرارية المستقرة

• مقاومة درجة الحرارة

  من الوظائف الهامة للكابلات الحرارية المستقرة العمل في درجات حرارة قصوى. يمكن للكابلات التي تحتوي على مصطلح "الحراري المستقر" في أسمائها تحمل درجات حرارة عالية، مثل تلك الموجودة في التطبيقات الصناعية حيث تتجاوز درجة الحرارة 100 درجة مئوية. يمكن للكابلات الحرارية المستقرة ذات درجة المختبر تحمل درجات حرارة تصل إلى 200 درجة مئوية. لا تذوب المواد البلاستيكية والمعادن المتخصصة المستخدمة في بنائها أو تتغير شكلها عند تعرضها للحرارة لفترة طويلة.

• العزل الكهربائي

  من وظائفها الأخرى الحفاظ على إشارة الكهرباء داخلها لمنع تسربها. تُعزل الكابلات الحرارية المستقرة وتمنع الكهرباء من التسرب أو حدوث دائرة قصر. المواد الفريدة المستخدمة تقاوم الحرارة دون السماح بمرور الكهرباء من خلالها. وهذا يحافظ على احتواء الكهرباء طوال الطريق من طرف إلى آخر دون تسربها عند درجات حرارة عالية.

• المتانة

  يُمكن للكابلات الحرارية المستقرة عالية الأداء أن تدوم لفترة طويلة، حتى في البيئات شديدة الحرارة. نظرًا لطريقة عملها الجيدة، يمكن التأكد من أن الكابلات تنقل الإشارات دون فقدان الجودة مع مرور الوقت. وهذا يعني أن الاتصال الموثوق به محفوظ بين الأجهزة، ولن يكون هناك حاجة لتغيير الكابلات في كثير من الأحيان.

• الأمان

  تُقدم هذه الكابلات أيضًا وظيفة أمان هامة في منع تسرب الكهرباء الخطير. نظرًا لمقاومتها الحرارية الممتازة وعزلها، تساعد في تجنب الحرائق أو الحوادث الناتجة عن تسرب الكهرباء إلى حيث لا ينبغي أن تكون في درجات الحرارة العالية. وهذا يضمن تشغيل آمن للأنظمة الكهربائية في الظروف القاسية. بشكل عام، تحمي الكابلات الحرارية المستقرة إشارات المعلومات والكهرباء والمعدات من التداخل والمخاطر الخارجية في البيئات ذات درجات الحرارة العالية. يُتيح بناؤها عالي الجودة نقل البيانات والطاقة بأمان في الظروف الصعبة.

تطبيقات الكابلات الحرارية المستقرة

تُستخدم الكابلات الحرارية المستقرة في العديد من الصناعات للحفاظ على أمان الأنظمة واستمرارها في العمل بسلاسة. تشمل الأمثلة ما يلي:

• صناعة الطيران

  تستخدم تطبيقات الطيران الكابلات الحرارية المستقرة للتعامل مع درجات الحرارة العالية. تُستخدم الكابلات لربط أجهزة الاستشعار المحمولة وأجهزة الحماية في محركات الطائرات. تستخدم معظم الطائرات أسلاكًا مقاومة للحرارة لتجنب الحوادث التي يمكن أن تحدث عند ذوبان الأسلاك أو اشتعالها.

• التطبيقات العسكرية

  تحتاج المعدات الدفاعية إلى أسلاك موثوقة. لذلك، تُستخدم الكابلات ذات الحماية الحرارية في الأسلحة والعربات المدرعة والهياكل الدفاعية المتنقلة. يمكن لهذه الكابلات تحمل درجات الحرارة العالية في مناطق القتال مع الحفاظ على سلامة الإشارة.

• المعدات الصناعية

  تحتاج الآلات التي تعالج النفط والغاز والمعادن والمواد الكيميائية إلى أسلاك قوية. تُستخدم الأسلاك الحرارية المستقرة لنقل الإشارات من خلال الموصلات الداخلية للكابلات في المناطق التي يوجد بها حريق أو حرارة عالية. تُمكّن هذه الأسلاك الآلات من العمل بشكل جيد حتى في الظروف القاسية.

• توليد الطاقة

  تُستخدم محطات الطاقة الكابلات الحرارية المستقرة لنقل الكهرباء من المولدات إلى محطات التوزيع. يمكن للكابلات التعامل مع الحرارة الناتجة عن توليد الطاقة، لذلك تساعد في تجنب ارتفاع درجة الحرارة وتلف الكابلات.

• صناعة البحرية

  تُستخدم الكابلات ذات الاستقرار الحراري في السفن ومنصات النفط البحرية. تعمل الأسلاك بشكل جيد عند درجات حرارة عالية ناتجة عن القرب من البحر أو الشمس. تضمن هذه الأسلاك أن أنظمة الاتصال وأجهزة السلامة في السفينة تعمل دائمًا.

كيفية اختيار الكابلات الحرارية المستقرة

عند شراء كابل حراري مستقر، يجب على المشترين مراعاة التطبيق ونوعه. يجب عليهم أيضًا فحص المادة والقطر والدروع.

• التطبيق

  الخطوة الأولى هي تحديد التطبيق الذي سيتم استخدام الكابل الحراري المستقر له. هذه الكابلات متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها في صناعات مثل الطيران والسيارات ومعالجة الأغذية والملاحة البحرية والنفط والغاز. في تطبيقات الطيران والسيارات، يجب أن تكون الكابلات المعرضة لدرجات حرارة عالية ومساحات ضيقة خفيفة الوزن وموثوقة للغاية. نظرًا لأنها تُستخدم في بيئات حرجة، فهي تلتزم بمعايير الصناعة. تُصنع الكابلات الحرارية المستقرة لصناعة النفط والغاز من مواد يمكنها تحمل الظروف القاسية. تلك المستخدمة في معالجة الأغذية يجب أن يكون لها أغلفة مصنوعة من مواد تمنع نمو البكتيريا الضارة.

• النوع

  تتوفر أنواع مختلفة من الكابلات الحرارية المستقرة. يجب على المشترين اختيار النوع بناءً على مستوى درجة الحرارة المطلوب والتطبيق. هذه بعض الأنواع الشائعة: كابلات الإلاستومر الحراري (TPE)، كابلات البلاستيك الحراري (TP)، كابلات الراتنج الحراري (TS)، كابلات درجة الحرارة العالية (LT)، كابلات غير متكافئة (UQ)

  يمكن للكابلات ذات الأغطية من نوع TPE تحمل درجات حرارة عالية. تُعدّ مادة الغلاف قوية ومرنة ومقاومة للزيت والتآكل. هذه الكابلات مناسبة للبيئات الصناعية المعرضة للكيميائيات والزيت.

  تتمتع الكابلات البلاستيكية الحرارية بعزل TP قوي وخفيف الوزن ومقاوم للحرارة. يمكن استخدام هذه الكابلات في التطبيقات التي تتطلب مقاومة منخفضة للدخان والنار.

  يمكن للكابلات ذات العزل الراتنج الحراري تحمل درجات حرارة عالية وتُعدّ متينة للغاية. مقاومتها للحرارة والتآكل تجعلها مثالية للبيئات القاسية والوعرة.

  تظل الكابلات ذات درجة الحرارة المنخفضة مرنة عند درجات حرارة منخفضة. تم تصميمها خصيصًا للاستخدام في البيئات شديدة البرودة.

  تتمتع الكابلات الحرارية المستقرة ذات البنية غير المتكافئة بتصميم غير متماثل. يتمتع الغلاف الخارجي بقوة شد أكبر ويقاوم التأثير بشكل أكبر من النواة الداخلية. تقدم هذه الكابلات حماية فائقة ضد الإجهاد الميكانيكي.

• المادة

  تُحدد المادة المستخدمة في تصنيع غلاف الكابل والعزل مقدار الحرارة التي يمكن للكابل تحملها دون المساس بالأداء. يمكن للمشترين تحديد ذلك بعد تحديد درجة حرارة التشغيل القصوى للكابل. تشمل المواد الشائعة PEEK، PTFE، PE، PU، PVC، النايلون، TPO، و TPO، من بين العديد من المواد الأخرى.

• القطر

  يحدد قطر الكابل أو حجمه كمية تدفق التيار. تقدم الكابلات ذات القطر الأكبر مقاومة أقل والعكس صحيح. يجب على المشترين اختيار قطر يلبي احتياجاتهم الخاصة بسعة التيار.

• الدروع

  تحتوي الكابلات الحرارية المستقرة ذات الدروع على طبقات من المواد لحماية الموصلات الداخلية. تُستخدم هذه الكابلات في البيئات التي يوجد فيها تداخل كهرومغناطيسي. يمكن للمشترين اختيار دروع مصنوعة من معدن مضفر، أو معدن حلزوني، أو رقاقة معدنية ملصقة، أو مواد مغلفة.

أسئلة شائعة حول الكابلات الحرارية المستقرة

س1: ما هي درجة الحرارة القصوى التي يمكن للكابل الحراري المستقر تحملها؟

ج1: أعلى درجة حرارة يمكن للكابل الحراري المستقر تحملها هي حوالي 250 درجة مئوية. ومع ذلك، يعتمد ذلك بشكل كبير على مادة الكابل الداخلية.

س2: أين تُستخدم الكابلات الحرارية المستقرة؟

ج2: تُعدّ الكابلات الحرارية المستقرة مثالية للتطبيقات الصناعية، خاصة في المناطق ذات درجات الحرارة العالية مثل هذه الصناعات، وحقول النفط، وتوليد الطاقة، والبتروكيماويات.

س3: هل تُصدر الكابلات الحرارية المستقرة إشعاعًا؟

ج3: لا تُصدر الكابلات الحرارية المستقرة أي إشعاع ضار. ومع ذلك، قد تُصدر إشعاعًا منخفضًا غير مؤين لا يضر بصحة الإنسان.