Stárnutí pryžové izolace vodičů a kabelů

Urychlené stárnutí pryžových vzorků během zahřívání je u žáruvzdorné pryže mnohem pomalejší než u pryže obsahující síru. Běžně používaný způsob stárnutí v termostatu nezpůsobuje ani po několika měsících patrnou změnu mechanických vlastností žáruvzdorné pryže.

Zvýšení teploty, při které se provádí umělé stárnutí, ze 70 °C u sirných kaučuků na 120 °C u žáruvzdorných kaučuků výrazně mění podmínky stárnutí, a proto ztěžuje srovnání životnosti konvenčních a žáruvzdorných kaučuků na bázi výsledky testů stárnutí.

Životnost pryžové izolace je obvykle charakterizována křivkou znázorněnou v souřadnicovém systému, kde je čas zpožděn na úsečce a ztráta kvality na ose y. Tato křivka udává, při testovací teplotě, čas potřebný k tomu, aby izolační materiál ztratil svou původní kvalitu, jako je pevnost v lomu nebo elastický produkt, na předem stanovený předem stanovený limit.

Základní otázkou při určování teplotní křivky životnosti izolačního materiálu je stanovení hlavního kritéria — ztráty kvality materiálu. Tímto kritériem mohou být především mechanické vlastnosti izolačního materiálu, např. pevnost v tahu a tažnost po přetržení, jakož i další známky úbytku hmotnosti, vysychání, zuhelnatění atd.).

U pryže se jako hlavní charakteristiky charakterizující kvalitu tohoto materiálu bere pevnost v tahu a tažnost po přetržení a někdy se bere i součin těchto ukazatelů (součin pružnosti). Kritériem charakterizujícím ztrátu základní kvality není srovnání mechanických vlastností, ale jejich změna v průběhu stárnutí.

Životnost izolačního materiálu v závislosti na teplotě může být reprezentována určitým exponenciálním faktorem. Pro většinu vláknitých izolačních materiálů (příze, papír) podle údajů z literatury každé zvýšení teploty o 10 °C snižuje životnost materiálu 2krát.

Nyní je potřeba nastavit mezní teplotu, při které se kvalita izolačního materiálu na více či méně dlouhou dobu ztrácí.

Pro odhad stárnutí izolace stroje je tato doba někdy brána jako 2 roky.

U moderních vodičů a kabelů se životnost pryžové izolace i při zvýšených teplotách, například při 70 °C, měří v letech a je proto velmi obtížné ji přímo určit.

Stanovení životnosti kabelu nebo drátu pracujícího v přirozených podmínkách podle údajů o zrychleném stárnutí při zvýšené teplotě (90 - 120 °) je zcela nemožné, protože ztráta kvality materiálu izolační vrstvy při vysokých teplotách teplota je rychlejší, zatímco při nižší teplotě se rozpad jakostní charakteristiky projeví až po určité době, někdy měřené v desítkách a stovkách dnů. Čím delší je tato doba, tím nižší je teplota stárnutí.

Někdy dochází dokonce k mírnému zvýšení mechanických vlastností pryže v prvních dnech stárnutí při relativně nízké teplotě.

Pokud je tepelné stárnutí pryžové izolace dáno především procesem oxidace pryže působením vzdušného kyslíku, pak je stárnutí elastomerů dáno především odpařováním změkčovadel, což je spojeno se zvýšením křehkosti a snížením mechanických vlastností. .

Kromě tepelného stárnutí plastů používaných při výrobě kabelů má velký význam proces stárnutí vlivem světla.

Nejúplnější testování vodičů s plastovou a pryžovou izolací, jakož i samotného izolačního materiálu použitého pro výrobu vodiče nebo kabelu, se provádí ve speciální instalaci, ve které je izolace současně vystavena teplu (tepelnému stárnutí) a světlem ultrafialové lampy (světelné stárnutí) v podmínkách vysoké vlhkosti a zrychlené cirkulace vzduchu (test tvrdosti matrice), které nyní stále více vytlačuje tepelné stárnutí, protože správněji reprezentuje podmínky, ve kterých se izolační materiál nachází.

Viz také:Vodiče a kabely s pryžovou izolací: druhy, výhody a nevýhody, materiály, technologie výroby