Materialer

Polyvinyl Chlorid (PVC)

Er et termoplastisk materiale, der ved hjælp af tilsætningsstoffer, såsom blødgøringsmidler, stabilisatorer og fyldstoffer, kan tilføjes forskellige egenskaber til anvendelse som isolerings- og kappematerialer. Ved at blande forskellige blødgører kan PVC bruges i et bredt temperaturområde. Imidlertid pålægger dens termiske egenskaber visse begrænsninger. For standard PVC er den tilladte kontinuerlig ledertemperatur maks. +70°C. Ved lave temperaturer bliver PVC stiv, og derfor bør installation under -10°C undgås. Når PVC udsættes for temperaturer over +100°C over længere tid, afgives blødgører og PVC-materialet mister sin fleksibilitet. Det dielektriske tab for PVC er højt hvilket betyder, at dets anvendelse som isolering hovedsageligt er begrænset til 1 kV-området.

PVC er som udgangspunkt robust med god modstand mod vand og de fleste kemikalier og opløsningsmidler. Nogle PVC-blødgørere påvirkes dog af olier og opløsningsmidler, hvilket får materialet til at blive hårdt og sprødt. Dette kan undgås ved at vælge specielle blødgørere, der ikke reagerer. PVC indeholder halogener (klor), der gør materialet selvslukkende og dermed reducerer risikoen for brandspredning. Når PVC brænder, udvikler det dog kraftig røg, som indeholder giftige og ætsende klorgasser og dioxiner, der kan gøre alvorlig skade på mennesker, elektronisk udstyr og miljøet. Derfor egner PVC isolerede kabler sig ikke til fast indendørs applikation.

Polyethylen (PE)

Polyethylen er en halvkrystallinsk polymer, der fås i en lang række versioner med forskellige kemiske strukturer, molekylvægte og densiteter bestemt ved de forskellige polymerisationsmetoder. Materialet klassificeres normalt på baggrund af densitet. Her skelner vi mellem lav-densitet-polyethylen (LDPE), lav-lineær densitet-polyethylen (LLDPE), medium-densitet-polyethylen (MDPE) og høj-densitet-polyethylen (HDPE). LDPE er relativt blød og fleksibelt, mens HDPE er hård og stift.

Polyethylen har en meget høj elektrisk isoleringskapacitet og gode mekaniske egenskaber. De mekaniske egenskaber er dog stærkt temperaturafhængig. Ved forhøjede temperaturer blødgørs materialet, så den højeste anbefalede driftstemperatur er +70°C. Mens PE naturligt er sårbar overfor brand og lyskilder, kan det forbedres markant ved tilsætning af fyldstoffer, så det bliver halogenfrit, vejr- og UV-bestandigt samt modstandsdygtigt overfor kemikalier. Materialet er robust og modstandsdygtighed og derfor egnet til nedgravning direkte i jord.

Tværbundet Polyethylen (XLPE/PEX).

XLPE eller krydsbundet polyethylen er et termohærdet isolerings- og kappemateriale. At tværbinde polymere er en proces, der ændrer molekylstrukturen i polymerkæderne, så de er tættere bundet sammen. Processen udføres enten ved kemiske eller fysiske midler. Kemisk krydsbinding involverer tilsætning af kemikalier, mens fysisk krydsbinding udsætter polymeren for en høj elektron- eller mikrobølgestråling.

Tværbundet polyethylen bruges som isoleringsmateriale til kabler fra 1 kV op til 420 kV. Tværbinding af polyethylen reducerer materialets temperaturfølsomhed ned til -40°C og sikrer en kontinuerlig driftstemperatur fra +70°C til +90°C. Efter tværbindingen er materialet ikke længere et termoplastisk materiale, der kan smelte eller blødgøres ved høje temperaturer.

Når polyethylen er tværbundet, forbedres de mekaniske egenskaber ved forhøjet temperatur såvel som kemisk resistens og slidevne. Materialets besidder meget gode elektriske isoleringsevne egnet til høje spændingsnivauer. 

De mekaniske egenskaber ved XLPE er overlegne i forhold til mange andre isoleringsmaterialer, hvilket sikre en større trækstyrke, forlængelse ved brug og slagfasthed. Tilsætningen af sort kulstof kan bruges til yderligere at forbedre modstand mod varme og slid. XLPE-isoleringen vil hverken smelte eller dryppe, selv ved glødende temperaturer, og besidder en øget spændingsmodstand og forbedrede ldningsevne. Forbedret modstand mod vandtræer er en anden fordel ved XLPE-isolering. Vandtræsudviklingen skyldes en vekselvirkning mellem fugt og urenheder i materialet, hvor der opstår brudlinjer som vokser i retning af det elektriske felt. 

Polyurethane (PUR)

PUR (også forkortet PU og TPU) er et termoplastisk materiale egnet til barske miljøer, da det har fremragende mekaniske egenskaber, som gør det ekstremt robust og slidstærkt. Det bruges typisk til yderkappe og ikke isolering, da det har dårlige elektriske egenskaber. Polyurethan er UV-resistent, vandtæt med et bredt temperaturområde, hvilket gør det populært til udendørs applikationer. Polyurethan er tillige højfleksiblet over et bredt temperaturområde typisk fra -40°C til +125°C og benyttes typisk til kontinuerlige flex-applikationer. Det har også fremragende modstand mod mikrober og en lang række kemikalier og olie, hvilket gør det egnet til fødevareindustrien. Der er en lang række PUR versioner tilgængelig, og mange er brandhæmmende og halogenfrie.

Low-density polyethylen (LDPE)

LDPE er en termoplast fremstillet af monomeren ethylen, som er meget flesibelt ot kan modstå temperaturer på 80°C kontinuerligt og op til 95°C i kort tid. LDPE fremstilles af gasformig ethylen under meget høje tryk og temperaturer i nærværelse af oxidinitiatorer. Disse processer giver en polymerstruktur med både lange og korte grene. Det har naturligt en fremragende modstand overfor kemikalier og vegetabilske olier, men en begrænset modstandsdygtighed over for alifatiske og aromatiske kulbrinter, mineralolier og oxidationsmidler. 

High Density Polyethylene (HDPE)

Udtrykket HDPE står for polyethylen med høj densitet. HDPE er polyethylen med høj densitet, et polymermateriale, der dannes ved polymerisation af ethylenmonomerer. Det er et termoplastisk materiale (bliver formbart ved en bestemt temperatur og størkner ved afkøling). Dette materiale har et højt forhold mellem styrken og densiteten af polymermaterialet. Densitetsintervallet for dette polyethylenmateriale er 0,93 til 0,97 g/cm3.har minimal forgrening af sine polymerkæder. Derfor er HDPE tættere og mere stiv og mindre porøs end LDPE. Fordelene ved at bruge HDPE frem for andre polymerer omfatter omkostningseffektivitet, evne til at modstå høje temperaturer, ikke-udvaskende egenskaber, modstandsdygtighed over for UV-stråling, modstandsdygtighed over for mange kemikalier og dets stivhed. 

Linear Low Density Polyethylen (LLDPE)

LLDPE er en termoplastisk polyethylen plastpolymer, der benyttes især som kabelisolation. Faktisk er LLDPE blandt de mest almindelige former for plast og består af lange kulbrintekæder af basismonomeren (C2H4), hvor PE-forbindelser enten kan være baseret på polyethylen eller co-polymerer af polyethylen. LLDPE besidder fremragende elektriske og mekaniske egenskaber og modstand over for kemikalier - men er ikke egnet til brug under høje temperaturer. LLDPE har et betydeligt antal korte grene og adskiller sig strukturelt fra konventionel lavdensitetspolyethylen (LDPE) ved et fraværet af langkædede forgrening.

High Performance Thermoplastic Elastomer (HPTE)

HPTE er et PP baseret kompound, som benyttes som kabelisolation. Det er ikke kemisk tværbundet og kan tåle højere ledertemperaturer end PE med op til 110°C - hvormed det har en højere mekanisk ydeevne og pålidelighed. HPTE er ufølsom overfor såkaldte vandtræer, det vil sige nedbrydning ved kontakt med vand i modsætning til XLPE. Selv ved meget lave temperaturer ned til -25°C, har HPTE materialet tillige en forlængelse ved brud på 300% sammenlignet med XLPE. Derudover er det 100% genanvendelig efter endt brug.