Kablo Tanımı ve Yapısal Özellikler
Yazı Dizisi-2
Aysun Pınarbaşı

Damar yalıtımının en önemli özelliği yalıtım direnci dir.
 

1. 2.1. Kablolarda Yalıtım (İzolasyon) Direnci

Kablo damarlarının yalıtım direncine “iyi” diyebilmek için, yüksek direnç gereksinimlerini ölçmek ve bunu değerlendirebilmek gerekir. Değerlendirmede “iyi midir?” sorusunun cevabı; yalıtım direncinin ölçülmesinde gizlidir.
Hiçbir yalıtım malzemesi, sonsuz direnç sağlamaz. Yalıtımlar, pratik amaçlardan en kritik durumlara kadar kullanılabileceğinden, toleransları belirlenmeli ve buna göre değerlendirilmelidir. Kablo damarlarının yalıtım dirençleri, ilgili üretim standartlarında verilmektedir.
Yalıtım direnci ölçümünü anlamanın anahtarı, Ohm Kanunu’ndadır. Direnç değeri hesaplanmasında, sisteme sabit bir gerilim uygulanır ve akım değeri ölçülür. Uygulanan gerilim ve akımın oranları yalıtım direncine ulaşmamızı sağlar.

R (Yalıtım Direnci) (ohm/km) = U (Gerilim)  / I (Akım)




 

Yalıtım malzemelerinin kısaltmalarına göre tanımlamalarını inceleyelim.
2Y  :   Polietilen (PE)
2X  :   Çapraz Bağlı Polietilen (XLPE)
Y    :   PVC - 70°C
Yw :   PVC - 105°C
H    :   Termoplastik Halojensiz Yalıtım ve Kılıf (HFFR)
HX :   Çapraz Bağlı Halojensiz Yalıtım (XLHFFR)
2G  :   Silikon Yalıtım

Polimerler, ısı ve elektriğe karşı yalıtkan malzemelerdir. İşlenmeleri kolaydır. Kablo yalıtımında polimerlerin kullanımının en temel nedeni, elektriğe karşı yalıtkan olmasıdır. Bir diğer nedeni de, kimyasal etki ve korozyona karşı dirençli olmalarıdır. Genel olarak elastiktirler.

Polimerlerin tümü, normal gerilim ve frekanslarda iyi yalıtkandırlar. Yalıtkanlıkları, ortam ısısı arttıkça azalır. Genel olarak polimerlerin elektriksel direnci (yalıtkanlığı) kimyasal bileşime, dolgu maddelerine, sıcaklığa ve neme bağlı olarak değişir.
Üretilecek kablonun özelliklerine göre yalıtım polimeri seçilmelidir. Seçimdeki başlıca kriterler:

1. Yalıtım özellikleri (elektriksel)
2. Mekanik zorlanmalara ve darbelere dayanım
3. Çalışma ortamından etkilenme

1. İletken sıcaklığı
2. Aleve ve yangına dayanım

4. Esneklik
5. Ömür

2. 4. Yalıtım Malzemeleri ve Polimerlerin Dielektrik Sabitleri

  
Yalıtkanlık sabiti veya dielektrik sabiti, bir malzemenin üzerinde yük depolayabilme yeteneğini ölçmeye yarayan katsayıdır.

Polimerler dielektrik malzemelerdir. Yani yalıtkandır. Her polimerin bir dielektrik sabiti vardır ve 1,9-2 den büyüktür. Sıcaklık ve frekanstan etkilenir. Dielektrik sabiti rakamsal olarak büyüdükçe polimerin yalıtım özellikleri düşmektedir.
 

• PVC = ~4~8
• PE   = ~2,3
• FİZİKSEL KÖPÜK PE = ~1,6~2,1
• SİLİKON = ~3,2~4,7
• PP    = ~2,23
• XLPE = ~2,33
• TERMOPLASTİK HFFR = ~4
• TERMOSET HFFR = ~4
• POLİÜRETAN  = ~6

 

1. 2.5. Yalıtım Malzemeleri ve Polimerlerin Standartları

 

• EN 50290-2-21 : PVC Yalıtım
• EN 50290-2-23 : Polietilen Yalıtım
• EN 50290-2-29 : XLPE Yalıtım
• EN 50290-2-26 : HFFR Yalıtım
• EN 50363-1 : Silikon Kauçuk Yalıtım
• EN 50363-3 : PVC Yalıtım
• EN 50363-5 : Halojensiz, Çapraz Bağlı Yalıtım (XLHFFR)
• IEC 60502-1 : PVC Yalıtım

Fitil-Kör damar, çok damarlı kablolarda damarlar arası boşlukları doldurmak ve kabloya uygun bir biçim verilmesini kolaylaştırmak için kullanılan yalıtkan malzemeden yapılmış iletkensiz damardır. Fitiller genel olarak yalıtım malzemesine uygun olmalıdır. Bu malzemeler PVC, PE veya HFFR olabilir.



 
Kablo üretiminde bir elemanı diğer bir elemandan ayıran malzemeler, ayırıcı bant ve sargılardır. Bunlardan bazıları sadece ayırıcı görevi görürken; bazıları ayırıcı görevinin yanında yangın bariyeri, nem bariyeri ve ekranlama gibi görevleri de üstlenirler.




 
Kablo üretiminde kullanılan başlıca ayırıcı bantlar 7 tiptir. Bu bantlar, amaçlarına göre ayrılmaktadır.

1. Polyester Bant (Pes, PP…) = Ayırıcı, yalıtım ve nem tutucu amaçlı
2. Polimer Laminasyonlu Metal Bantlar (Al/Pes, Cu/Pes…) = Ekranlama amaçlı
3. Cam Elyaf Bant = Yangın bariyeri amaçlı
4. Mika Bant = Yangın bariyeri ve yalıtım amaçlı
5. Tekstil Bantlar = Esnek kablolarda ayırıcı ve toplayıcı amaçlı
6. Nem Tutucu Bantlar = Nem bariyeri amaçlı
7. Yarı İletken Bantlar = Ekranlama amaçlı



Bundan sonraki yazımızda “ İç Kılıf ve Dolgular, Ekranlar, Ayrıcı Kılıflar , Metalik Zırhlar, Koruyucu Dış Kılıflar ve Polimerler “ anlatılaca