Przewody silikonowe – charakterystyka i zastosowanie
Okablowanie elektryczne jest niezbędnym elementem większości maszyn i urządzeń stosowanych w przemyśle. Przewody są wykorzystywane do przesyłania napięcia do elementów napędu, ale również odpowiadają za pobieranie impulsów z rozmaitych czujników. Używa się ich również do sterowania pracą poszczególnych układów. Najważniejszą cechą kabli dobrej jakości jest przede wszystkim możliwie najmniejszy opór i właściwa giętkość, ale również wytrzymałość zastosowanej izolacji. Jej cechy gwarantują skuteczną ochronę przed zwarciami oraz wadliwym działaniem sprzętu, powinny jednak być właściwie dobrane do warunków zewnętrznych, w jakich będą użytkowane. Jednym ze sposobów radzenia sobie z czynnikami zagrażającymi dobremu stanowi kabli elektrycznych jest stosowanie ich wersji wyposażonych w izolację o podwyższonych parametrach odpornościowych, np. przewodów silikonowych. Przyjrzyjmy się bliżej temu, jakie są zalety izolacji silikonowej.
Rola izolacji w ochronie przewodów elektrycznych przed czynnikami zewnętrznymi
Przewody używane w maszynach i urządzeniach są narażone na wiele rodzajów uszkodzeń. Jednym z najpoważniejszych niebezpieczeństw są wszelkiego rodzaju uszkodzenia mechaniczne, zarówno związane z kontaktem z różnymi elementami zewnętrznymi, np. uderzeniem przez przedmiot znajdujący się w pobliżu, jak i z funkcjonowaniem samej maszyny, choćby podczas kontaktu elementu, po którym jest poprowadzone okablowanie z obudową. Skutkiem takich zdarzeń może być ukruszenie, przecięcie czy przetarcie izolacji.
Innym rodzajem zagrożeń są środki chemiczne znajdujące w miejscu, w którym jest zamontowana instalacja. Różne rodzaje tworzyw użyte do zaizolowania kabli mogą być podatne na uszkodzenie w kontakcie z agresywnymi chemicznie cieczami czy gazami. Działanie tego rodzaju substancji może prowadzić zarówno do szybkiego uszkodzenia osłony przewodu, np. wskutek zachlapania żrącym kwasem, jak i stopniowej utraty właściwości powodującej stopniowe kruszenie się czy pękanie izolacji. Podobnie destrukcyjne oddziaływanie mogą mieć m.in. różne produkty naftowe, np. oleje, smary czy paliwa. Substancje tego rodzaju najczęściej wchodzą w kontakt z izolacją wskutek awarii i wycieków.
Następnym typem zagrożeń są wysokie temperatury. Najczęściej warunki tego rodzaju występują w sprzęcie, który jest wykorzystywany do generowania ciepła – we wszelkiego typu piecach, kotłach centralnego ogrzewania, komorach suszących czy grzewczych. Bardzo często podwyższone temperatury pojawiają się również przy pracy silników spalinowych, przekładni czy układów przekazywania napędu. Wysokie temperatury zdarzają się także w urządzeniach elektrycznych. W wielu przypadkach takie warunki panują w całym pomieszczeniu, w którym pracuje sprzęt z zamontowaną instalacją, np. w hutach, odlewniach, ale także lakierniach, piekarniach i zakładach przetwórczych.
Skutkiem podwyższonej temperatury jest topienie się instalacji lub taka zmiana jej parametrów wytrzymałościowych, że ulegnie ona łatwemu uszkodzeniu wskutek działania czynników mechanicznych.
Poważnym kłopotem dla izolacji może być również zimno. Niskie temperatury panujące np. w mroźniach czy chłodniach mogą być powodem pękania i kruszenia się izolacji. Problemem mogą być również gwałtowne zmiany warunków i działanie na zmianę gorąca i chłodu.
Zalety stosowania przewodów z izolacją z silikonu
Jednym z rozwiązań problemów z trwałością izolacji kabli elektrycznych może być korzystanie z przewodów silikonowych. Silikon charakteryzuje się bardzo wysoką odpornością na temperaturę. Wytrzymuje zwykle nawet temperaturę 250°C, a w zastosowaniach bez dostępu tlenu nawet 500°C. Wielką zaletą tego materiału jest to, że odporność na gorąco łączy się w nim z zachowywaniem swoich właściwości również w bardzo niskich temperaturach. Silikon, w zależności od swego rodzaju może wytrzymywać nawet mniej niż –100°C, a większość silikonów dobrze znosi –50°C.
Silikon jest również odporny na działanie chemikaliów. Dzięki swojej chemicznej neutralności nie reaguje z większością związków używanych w zastosowaniach przemysłowych. Nie pęcznieje ani nie ulega trwałemu zmiękczeniu w kontakcie z większością substancji chemicznych. Zagrożenie stanowią jedynie skoncentrowany kwas siarkowy oraz fluorowodorowy. Kłopotów nie sprawiają natomiast zasady, a także większość związków organicznych i nieorganicznych.
Korzyścią ze stosowania silikonu jako materiału izolacyjnego jest też jego stosunkowo dobra odporność mechaniczna, w tym zmęczeniowa przy stosowaniu grubszych powłok. Nieco gorzej sprawdza się tam, gdzie występuje możliwość pojawienia się zwiększonego tarcia. Wielkim plusem silikonu jest natomiast to, że zapewnia on znakomitą elastyczność. Problemu nie stanowi również działanie promieniowania UV czy wilgoci.
Przewody elektryczne z izolacją z silikonu są najczęściej wybierane tam, gdzie temperatura może przekraczać 60°C. Ze względu na to, że izolacja z silikonu wytrzymuje zwykle duży zakres temperatur od –60°C do +180°C kable tego rodzaju mogą być używane w prawdziwie ekstremalnych warunkach. Stosuje się je zarówno w przemyśle metalurgicznym, jak i w chłodnictwie, a także ciepłownictwie, przemyśle spożywczym, zwłaszcza przy obróbce termicznej od piekarnictwa po wytwarzanie gotowych dań. Przewody z izolacją silikonową sprawdzają się także przy produkcji szkła czy w przemyśle farmaceutycznym, ale również w wielu przedmiotach codziennego użytku, np. domowych piecach i kotłach czy sprzęcie AGD.
