Kaablirennid on kaasaegse elektritaristu oluline osa. Need toetavad ja korraldavad toite-, side- ja juhtimiskaableid, aidates samal ajal kaitsta neid mehaaniliste ja keskkonnatingimuste eest.
Teras on oma tugevuse, kättesaadavuse ja väljakujunenud paigaldusmeetodite tõttu traditsiooniliselt olnud üks enim kasutatud kaablirennide materjale. Kuid teras ei sobi alati iga projekti jaoks kõige paremini, eriti kui korrosioon, kaal, elektrijuhtivus ja pikaajaline hooldus on peamised probleemid.
Siin võivad FRP-kaablirennid ja SMC-komposiitkaablihaldussüsteemid pakkuda praktilist alternatiivi.
FRP kaablialuste võrdlemisel terasest kaablialustega peaksid insenerid arvestama töökeskkonda, nõutavat koormust, tugiulatust, paigaldustingimusi, juurdepääsu hooldusele, eeldatavat kasutusiga ja kohaldatavaid projektistandardeid.
Mis vahe on FRP- ja teraskaablialustel?
Terasest kaablirennid on tavaliselt valmistatud süsinikterasest, tsingitud terasest või roostevabast terasest. Need tagavad tõestatud mehaanilise tugevuse, kuid pikaajaline jõudlus sõltub terase kvaliteedist, kaitsekattest, paigalduskeskkonnast ja hooldustingimustest.
FRP ehk kiududega tugevdatud plastik on komposiitmaterjal, mis on loodud ühendama konstruktsiooniomadused keskkonnakindlusega. SMC ehk Sheet Molding Compound on komposiittootmistehnoloogia, mida kasutatakse kontrollitud omadustega konstruktsioonikomponentide tootmiseks.
Avatar Composite toodab SMC komposiitkaabli kronsteinid, kasutades survevalu. Ettevõtte tooteteabe kohaselt on kronstein korrosioonikindel, leegiaeglustav, antistaatiline, oksüdatsioonivastane ja UV-kindel. Seda saab kohandada ka erinevate laadimisklasside ja paigaldusmeetodite jaoks.
Pilt 1: SMC komposiitkaabli kronstein
Korrosioonikindlus: FRP vs teras
Korrosioon on kaablirenni materjali valimisel üks olulisemaid tegureid.
Terasest kaablirennid võivad mõjutada niiskust, soolapihustust, kemikaale ja kõrget niiskust. Tsingimine, värvimine, pulbervärvimine ja muud kaitsetööd võivad vähendada korrosiooniohtu, kuid pikaajaline toimivus sõltub siiski kaitsekihi seisukorrast.
FRP ja SMC komposiitmaterjalid ei roosteta nagu teras. See muudab komposiitkaabli haldamise eriti atraktiivseks:
Kaablisüsteemide puhul, mis on paigaldatud kohtadesse, kuhu on raske või kallis juurdepääs, võib korrosioonikindlus aidata vähendada ka tulevasi kontrolli- ja hooldusnõudeid.
Kaal ja paigaldus
Kaal on veel üks oluline erinevus FRP ja teraskaabli juhtimissüsteemide vahel.
Suured terasalused ja tugikonstruktsioonid võivad transportimisel ja paigaldamisel vajada rohkem tööjõudu või tõsteseadmeid. See muutub eriti oluliseks, kui kaabliteed ulatuvad pikkadele vahemaadele või kui juurdepääs on piiratud.
FRP ja SMC komposiitkomponendid on üldiselt kerged, kuid on siiski konstrueeritud vastavalt konkreetsetele konstruktsiooninõuetele. Osade väiksem kaal võib lihtsustada transportimist, kohapealset käsitsemist, tõstmist ja positsioneerimist.
Siiski ei tohiks väike kaal asendada korralikku struktuuri hindamist. Valitud süsteemi tuleb veel hinnata vastavalt kaabli kaalule, toe vahekaugusele, sildepikkusele, koormusklassile, paigaldusmeetodile ja projektipõhistele tingimustele.
Elektriisolatsioon
Elektrijuhtivus on veel üks oluline kaalutlus, kui võrrelda FRP-kaabliplaate terasest kaablialustega.
Teras on elektrit juhtiv, seega on maandus ja liimimine metallist kaablirenni disaini olulised osad.
FRP ja SMC komposiitmaterjalid on mittemetallist ja võivad pakkuda elektriisolatsiooni. See võib olla kasulik elektrijaotuses, telekommunikatsioonis, raudteeinfrastruktuuris ja tööstuslikes elektripaigaldistes, kus elektrieraldus on oluline.
Projekti spetsifikatsioonid, elektrinõuded ja tulekindlusstandardid kehtivad endiselt, kuid FRP pakub inseneridele terasele mittemetallist alternatiivi.
Mehaaniline tugevus ja kandevõime
FRP ja terase võrdlemisel on mehaaniline tugevus sageli üks esimesi probleeme.
Terasel on väljakujunenud konstruktsiooniline jõudlus ja seda kasutatakse laialdaselt nõudlikes kaablitoe rakendustes. Komposiitkaablitugesid ei tohiks aga hinnata ainult materjali nimetuse järgi.
Nende jõudlus sõltub sellistest teguritest nagu:
Seetõttu pole kõige kasulikum küsimus, kas FRP on terasest tugevam või nõrgem. Võtmeküsimus on, kas valitud kaablihaldussüsteem suudab projekti tegelikes tingimustes ohutult toetada vajalikku koormust.
Avatar väidab, et selle SMC kaabliklambrit saab kohandada erinevate konstruktsioonitugevuste ja koormusklasside jaoks. Seetõttu tuleks FRP- ja SMC-kaablihaldustooteid hinnata pigem projekteeritud süsteemidena kui lihtsate materjaliasendajatena.
Hooldus ja elutsükli jõudlus
Esialgne ostuhind on vaid üks osa kaablirennisüsteemi kogumaksumusest.
Kuivasse sisekeskkonda paigaldatud teraskaablialus võib vajada vähe hooldust. Ranniku-, keemilises, niiskes või väliskeskkonnas võivad terassüsteemid vajada regulaarset kontrolli ja korrosioonikaitset.
Komposiitsüsteemid võivad mõnda neist probleemidest vähendada, kuna need ei roosteta nagu teras ja neid saab konstrueerida nii, et need oleksid vastupidavad korrosioonile, UV-kiirgusele, oksüdatsioonile ja vananemisele.
Kui juurdepääs hooldusele on keeruline, võib olelusringi toimivuse võrdlemine olla mõttekam kui ainult materjalide alghindade võrdlemine.
FRP kaablialused versus terasest kaablialused:
| kiirvõrdlusfaktor |
FRP / SMC |
komposiitterasest |
| Korrosioonikindlus |
Kõrge |
Oleneb materjalist ja kaitsest |
| Kaal |
Üldiselt kerge |
Üldiselt raskemad |
| Elektrijuhtivus |
Mittemetallist |
Juhtiv |
| Roostekindlus |
Ei roosteta nagu teras |
Nõuab korrosioonikaitset |
| UV vastupidavus |
Saab konstrueerida UV-kindluse tagamiseks |
Oleneb kattest ja materjalist |
| Keemiline vastupidavus |
Sõltub koostisest |
Oleneb klassist ja kattest |
| Paigaldamise käsitsemine |
Üldiselt lihtsam |
Võib nõuda rohkem käsitsemist |
| Laadimise jõudlus |
Mõeldud kasutamiseks |
Väljakujunenud konstruktsiooni tugevus |
| Hooldus |
Väiksem korrosiooniga seotud hooldus karmides keskkondades |
Võib nõuda korrosioonikontrolli |
| Kohandamine |
Kõrge |
Kõrge |
Tegelik jõudlus sõltub toote disainist, materjali spetsifikatsioonist, laadimistingimustest, paigalduskeskkonnast ja kehtivatest standarditest.
Kus FRP-kaablialustel on kõige mõttekam
FRP ei pea terast igas rakenduses asendama.
Teras jääb praktiliseks valikuks paljude tavapäraste sisepaigaldiste jaoks, kus korrosiooniga kokkupuude on piiratud ja projekti spetsifikatsioonid eelistavad metallsüsteeme.
FRP ja SMC komposiitkaablite haldus muutub atraktiivsemaks, kui koos esinevad mitmed nõudlikud tingimused. Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:
Raudteeprojektid on hea näide, sest pikad marsruudid, välistingimustes viibimine ja piiratud juurdepääs hooldusele võivad tõsta kergete ja korrosioonikindlate komponentide väärtust.
Komposiitkaablikraavid maa-alusteks rakendusteks
Kaablihaldus ei piirdu avatud kaablirennidega. Maa-alune elektri- ja sideinfrastruktuur nõuab ka süsteeme, mis kaitsevad kaableid, taludes samal ajal keskkonna- ja mehaanilisi tingimusi.
Avatari komposiit SMC Composite Underground Cable Trench DLC on mõeldud maetud kaablirakenduste jaoks.
Ettevõtte tooteinfo kohaselt on süsteem isoleeritud ja leegiaeglustav, kohapeal kiiresti kokkupandav, kerge ja antistaatiline ning suure külgmise kandevõimega.
Pilt 2: SMC Composite Underground Cable Trench DLC
Maa-aluste projektide puhul võivad need omadused aidata transportimist ja paigaldamist lihtsustada, pakkudes samas alternatiivi tavalistele metallist või betoonist kaablite kaitsesüsteemidele.
Mis tahes maa-aluse kaabli haldamise lahenduse sobivust tuleks siiski hinnata vastavalt paigaldussügavusele, mehaanilisele koormusele, pinnasetingimustele, keskkonnamõjule, projekti spetsifikatsioonidele ja kohaldatavatele inseneristandarditele.
Millist materjali peaksite valima?
Pole universaalset vastust, kas FRP või teras on parem.
Enne kaablirenni süsteemi valimist peaksid insenerid kaaluma:
Nõutav kaabli koormus ja koormusklass
Toeulatus ja vahekaugus
Kokkupuude keskkonnaga ja kemikaalidega
Korrosioonioht
Nõuded elektriisolatsioonile
Paigaldustingimused
Hooldusjuurdepääs
Eeldatav kasutusiga
Kohaldatavad projektistandardid
Tavaliste siseprojektide puhul, mille keskkonnamõju on piiratud, võib teras jääda kulutõhusaks ja tuttavaks lahenduseks.
Karmides keskkondades, kus korrosioon, väike kaal, isolatsioon ja hooldus on peamised probleemid, võib konstrueeritud FRP või SMC komposiitsüsteem pakkuda praktilisi eeliseid.
Korduma kippuvad küsimused
Kas FRP kaablirennid roostetavad?
FRP ja SMC komposiitmaterjalid ei roosteta nagu teras. See muudab need eriti sobivaks rannikualade, niisketes, keemilistes ja muudes söövitavates keskkondades.
Kas FRP-kaablirennid on kergemad kui terasest kaablirennid?
FRP ja SMC komposiitkomponendid on üldiselt kergemad kui võrreldavad teraskomponendid. Väiksem kaal võib lihtsustada transportimist, käsitsemist ja paigaldamist, kuigi tegelik kaal sõltub toote disainist.
Kas FRP kaablirennid on elektrit juhtivad?
FRP on mittemetallist ja võib pakkuda elektriisolatsiooni. Teras on elektrit juhtiv ja nõuab asjakohaseid maandus- ja liimimiskaalutlusi.
Kas FRP-kaablirennid taluvad suuri kaablikoormusi?
Kandevõime sõltub materjali koostisest, armatuurist, geomeetriast, sildeulatusest, toe vahekaugusest, konstruktsiooni konstruktsioonist ja koormusklassist. Valitud süsteemi tuleks alati kontrollida projekti tegelike nõuetega.
Kas FRP on alati parem kui teras?
Ei. Teras jääb praktiliseks paljude tavapäraste paigalduste jaoks. FRP muutub atraktiivsemaks seal, kus on olulised korrosioonikindlus, kerge konstruktsioon, elektriisolatsioon ja väiksem hooldus.
Järeldus
FRP-kaablialustel ja teraskaablialustel on mõlemal oma tugevad küljed.
Teras on endiselt tõestatud lahendus, millel on väljakujunenud mehaaniline jõudlus ja laialdane kasutus kogu elektriinfrastruktuuris. FRP ja SMC komposiitsüsteemid pakuvad erinevat kombinatsiooni korrosioonikindlusest, kergest konstruktsioonist, elektriisolatsioonist, disaini paindlikkusest ja väiksemast korrosiooniga seotud hooldusest.
Parim valik peaks põhinema pigem töökeskkonnal, laadimisnõuetel, paigaldustingimustel, hoolduse juurdepääsul, eeldataval kasutuseal ja kohaldatavatel standarditel, mitte ainult alghinnal.
Infrastruktuuri jaoks, mis on avatud korrosioonile, raskesti ligipääsetavatele, karmidele ilmastikutingimustele või rasketele raudteetingimustele, võivad FRP ja SMC komposiitkaablihaldussüsteemid pakkuda vastupidavat alternatiivi traditsioonilistele terassüsteemidele.
Avatar Composite pakub FRP ja SMC komposiitkaablite halduslahendusi raudtee-, tööstus-, välis- ja maa-aluse infrastruktuuri rakenduste jaoks.
