Thử nghiệm thực tế - Phần 6: Kiểm tra lão hóa ở dây cáp điện
Trong quá trình phát triển các loại dây cáp điện, HELUKABEL tiến hành kiểm tra nghiêm ngặt từng sản phẩm tại phòng thí nghiệm chuyên biệt. Ở phần thứ sáu của chuỗi bài viết này, chúng tôi sẽ giới thiệu đến bạn bài kiểm tra về khả năng chống lão hóa.
Các loại dây cáp điện và lõi dẫn điện được sử dụng trong công nghiệp và hạ tầng thường có tuổi thọ trung bình khoảng 20 năm, đồng thời phải chịu được các tác động cơ học mà không bị hư hỏng do lão hóa như nứt vỡ hoặc gãy đứt. Để đảm bảo điều đó, các tổ chức như VDE và UL đã ban hành những tiêu chuẩn quy định mức độ chống lão hóa mà dây cáp phải đáp ứng. Trong đó, một yếu tố quan trọng là lão hóa nhiệt (thermal aging) – tức thời gian mà dây cáp vẫn duy trì được chức năng của mình trong điều kiện nhiệt độ môi trường nhất định.
Quá trình kiểm tra khả năng chống lão hóa của dây cáp điện tại HELUKABEL
Kiểm tra khả năng chống lão hóa nhiệt
Tại HELUKABEL, chúng tôi thực hiện các bài kiểm tra lão hóa nghiêm ngặt theo đúng các tiêu chuẩn này. Tuy nhiên, chờ đợi 20 năm để có kết quả là điều không khả thi. Do đó, chúng tôi sử dụng lò lão hóa chuyên dụng để đưa vật liệu cách điện và vỏ bảo vệ của cáp vào môi trường mô phỏng khí hậu cụ thể, qua đó tăng tốc quá trình lão hóa. Nhiệt độ và thời gian kiểm tra sẽ được quy định riêng biệt theo từng tiêu chuẩn cụ thể. Thông thường, các bài kiểm tra diễn ra trong 7, 10 hoặc 14 ngày, ở mức nhiệt độ 100–155°C. Trước và sau khi kiểm tra, chúng tôi đo độ bền kéo và độ giãn đứt gãy của vật liệu nhựa. Kết quả trước và sau khi kiểm tra phải giống nhau thì vật liệu đó mới vượt qua bài kiểm tra lão hóa.
Kiểm tra khả năng chống chịu hóa chất
Vì các loại cáp của chúng tôi được sử dụng trong nhiều điều kiện và môi trường khác nhau, chúng tôi cũng thực hiện thêm các bài kiểm tra về khả năng chống chịu với nhiều loại hóa chất. Ngoài dầu thủy lực IRM 902, phòng thí nghiệm còn tiếp nhận các loại dung môi chuyên biệt từ khách hàng để kiểm tra thực tế. Vật liệu vỏ bảo vệ và lớp bọc cách điện sẽ được ngâm trong các môi trường này trong nhiều ngày. Chỉ khi nào vật liệu vẫn giữ được các giá trị cơ lý yêu cầu sau khi mô phỏng lão hóa, thì mới được sử dụng trong sản xuất cáp điện.
>>Tìm hiểu thêm: Dây cáp điện dùng cho môi trường khắc nghiệt của ngành dầu khí
Hỏi đáp cùng chuyên gia
Những loại vật liệu cách điện và vỏ bảo vệ nào có khả năng chống lão hóa tốt nhất?
Điều này phụ thuộc nhiều vào từng ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, có thể nói rằng vật liệu liên kết ngang – được sử dụng trong dòng cáp HELUTHERM chịu nhiệt độ cao – có khả năng chống lão hóa tốt nhất. Ngoài ra, Polyurethane (PU) cũng có khả năng chống lão hóa cao, trong khi PVC lại dễ bị lão hóa hơn. Trên thực tế, còn nhiều yếu tố khác cần xem xét như: vật liệu đó có chống cháy, không chứa halogen, hoặc cáp được lắp đặt cố định hay linh hoạt. Ngoài ra, các hỗn hợp chất liệu khác nhau hay việc bổ sung phụ gia cũng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chống lão hóa.
>>Tìm hiểu thêm: Vật liệu cách điện là gì? Những điều cần biết về vật liệu cách điện ở dây cáp điện
Có thể làm gì để tăng khả năng chống lão hóa cho dây cáp?
Thành phần hỗn hợp nhựa sử dụng đóng vai trò quan trọng trong khả năng chống lão hóa. Tuy nhiên, quy trình sản xuất cũng ảnh hưởng không nhỏ. Đặc biệt là quá trình ép đùn (extrusion) – khi nhựa nóng chảy được ép qua khuôn để bọc lên lõi dẫn điện – các thông số kỹ thuật trong quá trình này cần được tối ưu để giúp sản phẩm cuối cùng đạt độ bền như yêu cầu. Nếu vật liệu không vượt qua bài kiểm tra lão hóa, chúng tôi sẽ điều chỉnh quy trình sản xuất. Trong trường hợp điều này vẫn không đạt kết quả, chúng tôi sẽ sử dụng một hỗn hợp vật liệu thay thế phù hợp hơn với điều kiện sử dụng thực tế.
