شیرینگ حرارتی یا روکش های حرارتی جمع شونده، همان گونه که از نامشان پیداست، لوله های پلاستیکی جمع شونده ای هستند که برای عایق کردن سیم ها، کابل ها، شینه ها، اتصالات، و ترمینال ها از آن ها استفاده می شود. این روکش ها در برابر فرسودگی، مواد شیمیایی، و تغییرات آب و هوایی مقاومت ایجاد می کنند و علاوه بر آن، جهت تعمیر عایق سیم ها و کابل ها، خوشه بندی، و کد گذاری آن ها بر حسب رنگ، مورد استفاده قرار می گیرند. فرآیند نصب شیرینگ حرارتی به این صورت است که شیرینگ حرارتی پیرامون شیئی که قرار است توسط شیرینگ عایق شود قرار می گیرد. سپس با استفاده از منبع حرارتی مناسب (مانند سشوار صنعتی)، در معرض حرارت قرار می گیرد (میزان حرارت مورد نیاز هر نوع شیرینگ حرارتی متفاوت است). تحت این درجه حرارت، شیرینگ حرارتی تنها در محور قطری منقبض می شود و تشکیل یک عایق محکم، کیپ، و امن را برای شیء مورد نظر می دهد.
ویژگی جمع شوندگی شیرینگ حرارتی با تحت تشعشع قرار دادن مادۀ اولیه پلیمری جهت ایجاد پیوندهای کووالانسی بین اتم های آن ایجاد می گردد. این تشعشع، ساختار مولکولی پلاستیک را به گونه ای تغییر می دهد که تحت تأثیر گرما ذوب نمی شود و تنها خاصیت جمع شوندگی پیدا کند. در نتیجه، این فرآیند خاصیتی موسوم به «حافظه پلاستیکی» به پلیمر می دهد، به این معنا که هنگامی که پیوند متقابل («کراس لینک ») در پلیمر ایجاد شده و به قطر بیشتر از قطر اولیه گسترش پیدا می کند، تحت تاثیر میزان مشخصی حرارت به قطر اولیه اش (قطر قبل از تشعشع) باز می گردد. هر نوع شیرینگ حرارتی دارای ضریب جمع شوندگی خاص خود می باشد که به نسبت انقباض شیرینگ حرارتی پس از اعمال حرارت در مقایسه با اندازه منبسط شده آن است.
هر یک از سایزهای شیرینگ حرارتی برای محدودۀ قطری خاص کابل یا شینه مناسب است. استقرار محکم و کیپ شیرینگ حرارتی (روکش حرارتی) روی شیء مورد پوشش پس از جمع شدن کامل روکش، تبادل گرمایی مناسب بین شیء و هوا را ممکن می سازد.
انواع روکش های حرارتی:
۱- روکش حرارتی تک لایه مورد مصرف عمومی (SGP):
روکش های حرارتی تک لایۀ مورد مصرف عمومی از پلی الفین پیوند - متقابل (”کراس لینک”) شده تولید می گردد. این مادۀ منعطف دارای استحکام بالا در برابر پارگی، مقاومت بالا در مقابل حل شدن، و خواص عایقی مناسب می باشد. این روکش های حرارتی به راحتی توسط روش های استاندارد صنعتی (سشوار صنعتی یا سرپیک) در دمای ۱۲۰+ درجه سانتی گراد جمع، و حول جسم مورد پوشش مستحکم می گردند. ضریب جمع شوندگی این روکش ها ۲ به ۱ (۲:۱ ) است، بدین معنی که پس از حرارت مناسب، قطر روکش به نصف قطر اولیه کاهش می یابد. با توجه به قیمت بسیار پایین، و خواص عمومی این نوع روکش ها، این نوع روکش های حرارتی تک لایه، روکش هایی با کاربرد عام محسوب می شوند و از این رو، از آن به عنوان روکش حرارتی مورد مصرف عمومی یاد می گردد.
این نوع روکش حرارتی، مصرف زیادی در هادی های ولتاژ پایین (تا ۱۰۰۰ ولت)جهت اهداف عایق بندی (عایق کاری سرسیم، کابلشو، باس بار (شینه) مسی و … کد بندی فازها (کابل ها، باس بارهای تابلو های فشار ضعیف، …) و علامت گذاری هادی های زمین یا خنثی (با استفاده از روکش با رنگ سبز و زرد تلفیقی) دارند. استقاده از این روکش ها حول اجسام دیگر (مانندلوله ها) جهت حفاظت مکانیکی جسم مورد پوشش، لیبل گذاری، و یا صرفا افزایش زیبایی ظاهری و رنگین سازی جسم نیز متداول است. با توجه به مصرف عام این نوع روکش ها، رنگ بندی آن بسیار وسیع است. رنگ مشکی این مدل روکش ها، در مقابل اشعه ماوراء بنفش (UV) مقاوم است.
۲– روکش های حرارتی تک لایه ضد اصطکاک و خوش تماس (SSP):
روکش های حرارتی تک لایۀ ضد اصطکاک و خوش تماس دارای بدنۀ طرح دار و برجسته است. از این نوع روکش حرارتی اغلب جهت روکش کردن لوازم ورزشی مانند دسته تنیس، چوب ماهیگری، چوب مورد استفاده در یوگا، بارفیکس، … که در تماس مستقیم با کاربر است استفاده می گردد. استفاده از این نوع روکش در این موارد، علاوه بر زیبایی ظاهری جسم مورد پوشش، اصطکاک و سایش دست با روکش حرارتی را به واسطۀ برجستگی ها روی روکش حرارتی کاهش داده و تماس خوشایند تری بین دست و روکش را به ارمغان می آورد.
۳– روکش حرارتی دولایه (چسب دار) (D3TF):
روکش های حرارتی دولایه (چسب دار) ضخیم آغشته به یک لایه چسب حرارتی ضد آب و روغن در داخل بدنه روکش (لوله) می باشد. پس از قرار گرفتن روکش حول جسم و حرارت آن، علاوه بر جمع شدن روکش، چسب حرارتی داخل بدنه روکش روان و موجب آب بندی کامل حد فاصل روکش حرارتی و جسم مورد پوشش می گردد. این چسب، باعت جلوگیری از نفوذ هوا، رطوبت و گرد و غبار به داخل روکش می گردد.
ضخامت این روکش ها، بیشتر از روکش های دولایۀ معمولی است، و از این رو استفاده از آن در عایق کاری اتصالات کابل های فشار ضعیف، از جمله مفصل فشار ضعیف جهت عایق کاری رابط متصل کننده دو سر کابل و جایگزینی غلاف نهایی کابل با آن، و سرکابل فشار ضعیف جهت عایق کاری و آب بندی حد واسط کابل و کابلشو و جایگزینی غلاف نهایی کابل متداول است. این نوع روکش ها مشکی رنگ، و در مقابل اشعه ماوراء بنفش (UV) مقاوم است. ضریب جمع شوندگی این روکش ها ۳ به ۱ (۳:۱) است، بدین معنی که پس از حرارت مناسب، قطر روکش به یک سوم قطر اولیه کاهش می یابد.
نوار حرارتی باس بار (فشار متوسط)، نوار های حرارتی مورد مصرف عمومی جهت اهداف عایق کاری محسوب می گردند. از متداول ترین موارد استفاده نوار حرارتی، به موارد ذیل می توان اشاره نمود:
* عایق کاری زوایای باس بار ها (مثلا، خمیدگی های ۹۰ درجه) که در صورت استفاده از روکش حرارتی در آن هوا جمع می گردد.
* عایق کاری باس بار هایی که قبلا نصب گردیده، و دیگر امکان استفاده از روکش حرارتی لوله ای حول آن میسر نیست.
* عایق کاری محل تلاقی باس بار ها با یکدیگر که امکان عبور روکش حرارتی لوله ای از آن میسر نیست.
* عایق کاری اتصالات و اجسام با اشکال هندسی خاص.
* تعمیر روکش حرارتی لوله ای آسیب دیده حول باس بار.
* تعمیر غلاف بیرونی کابل آسیب دیده (آپارات کابل).
* حفاظت از لوله های فلزی در مقابل زنگ زدگی.
سطح داخلی نوار حرارتی آغشته به چسب است. پس از پیچیدن نوار حول باس بار، کابل، و یا لوله، نوار حرارتی در معرض حرارت قرار می گیرد.
در اثر حرارت، علاوه بر جمع شدن و انقباض نوار حرارتی تا ۳۰ % حول جسم مورد پوشش، چسب حرارتی داخل آن روان می گردد که موجب اتصال محکم لایه های نوار به یکدیگر می شود. با توجه به خواص ویژه این چسب، چسب به باس بار و یا هر جسم دیگر مورد پوشش نمی چسبد، و تنها حلقه های نوار را به یگدیگر مستحکم می نماید، و مانع عبور هوا، رطوبت، و گرد و غبار به داخل جسم مورد پوشش می گردد. بنابراین، آب بندی و عایق بندی کامل جسم، با این مزیت که امکان رفع نوار پس از نصب بدون هیچ گونه اثر به جا گذاشته چسب بر روی باس بار،
کابل، لوله و یا هر جسم دیگر میسر می باشد. تعداد لایه های مورد پیچش روی هم نوار حرارتی، بسته به ولتاژ باس بار مورد عایق بندی متغیر است. معمولا، نوار ها با ۷۵ % همپوشانی حول جسم جهت عایق کاری تا سطح ولتاژ ۱۰ کیلو ولت پیچیده می گردند. لیکن، با پیچیدن سه دور نوار روی یکدیگر (نسبت هم پوشانی ۳) امکان عایق کاری باس بار تا سطح ولتاژ ۳۶ کیلو ولت بر اساس مشخصات IEC میسر می باشد.
نوار ها در چهار عرض مختلف عرضه می گردند. عرض ۲۵ میلیمتر آن، جهت عایق کاری طول ها و باس بار های کوتاه، عرض ۵۰ و ۷۵ میلیمتر آن جهت مصارف عام عایق بندی به عنوان پر کاربرد ترین سایز ها، و عرض ۱۰۰ میلیمتر آن جهت عایق کاری طول ها و باس بار های بلند مورداستفاده قرار می گیرد.
۶- روکش حرارتی باس بار (فشار متوسط) (BB10, BB20, BB36):
روکش های حرارتی باس بار (فشار متوسط) از پلی الفین پیوند - متقابل (”کراس لینک”) شده تولید می شود. خاصیت اصلی این نوع روکش ها،خاصیت عایقی بسیار بالای آن می باشد. مورد استفادۀ روکش های باس بار (فشار متوسط) جهت عایق بندی انواع باس بار (شینه) های مستقیم یا خمیدۀ مسی و آلومینیومی، در اشکال مستطیلی، مربعی، دایره ای، و در سطوح ولتاژی بالای ۱ کیلو ولت (فشار متوسط) می باشد. با توجه به استحکام و ضخامت مناسب این روکش ها، امکان نصب آن برروی شینه های پیچ و مهره شده نیز میسر می باشد.
با توجه به مدل لوله ای و بسته این روکش ها، استفاده از این نوع روکش، تنها قبل از اتصال باس بار ها به یکدیگر میسر است. این نوع روکش ها در سه نوع گوناگون، جهت عایق بندی الکتریکی باس بار های تا ۱۰ کیلو ولت BB10 تا ۲۰ کیلو ولت BB20 تا ۳۶ کیلو ولت BB36 در مقابل تماس و یا برخورد موجودات زنده که گاهاً امکان تماس دو فاز (باس بار مجاور) برهنه از روکش را نیز موجب خواهد گردید، عرضه می گردد. اختلاف این سه نوع روکش، عاوه بر ضخامت، در مواد اولیه و افزودنی های آن می باشد. عاوه بر خاصیت عایقی، استفاده از روکش باس بار در باس بار (شینه) ها، امکان کاهش حریم فاز به فاز و فاز به زمین، و نتیجتا کاهش فاصله بین شینه ها و امکان کوچک تر ساختن تابلو را میسر می سازد. جهت حداقل سازی فاصله حریم استفاده از روکش حرارتی BB63 و جهت کاهش فاصله به مقدار محدودتر روکش های حرارتی BB20 و BB10 (بسته به ولتاژ باس بار و میزان کاهش فاصله حریم لازم) استفاده می گردد. رنگ استاندارد روکش های باس بار، قرمز متمایل به قهوه ای می باشد، لیکن رنگ های دیگر نیز بنا به درخواست قابل عرضه می باشد.
۷- روکش های حریم (روکش سیم هوایی/کاور سیم):
روکش حریم ساده از جنس پلی اتیلن پیوند - متقابل (”کراس لینک”) می باشد. با توجه به خواص عایقی و ضخامت این نوع روکش حریم، این نوع روکش ها تا ولتاژ نامی ۲۰ تا ۲۵ کیلو ولت عایق برق می باشند. این روکش ها، در ۵ سایز مختلف، از قطر ۱۴ الی ۳۸ میلیمتر قابل عرضه است، که امکان روکش کردن سیم از سطح مقطع ۵۰ الی ۸۰۰ میلیمتر مربع را فراهم می آورد. قطر ۱۸ میلیمتر روکش حریم که امکان عایق سازی سیم تا قطر ۱۸ میلیمتر و سطح مقطع ۱۵۰ میلیمتر مربع را دارد، متداول ترین سایز مورد استفاده این نوع روکش حریم می باشد.
هم چنین، به علت تغییرات جوی و افزایش کوچ پرندگان، احتمال خاموشی به دلیل برخورد پرندگان با سیم هوایی افزایش پیدا کرده است. تا چندی پیش، تنها امکان رفع این خطر، تعویض سیم های لخت شبکه توزیع برق هوایی، با سیم های عایق دار بوده، که واضحاً امری بسیار زمان بر و پر هزینه است. جهت حل این موضوع با راهکاری بسیار مقرون به صرفه تر و سریع تر، روکش حریم که روکش سیم هوایی و یا کاور سیم نیز به آن اتاق می گردد، در کشور آمریکا ابداع گردید. این روکش، تا ولتاژ نامی تعریف شده، به سان عایق سیم، و در ولتاژ های بالاتر از آن، به عنوان جدا کننده مورد استفاده قرار می گیرد. این روکش، به صورت صفحه ای صاف است و به واسطه طراحی دو لبه روکش به صورتی که یک لبه، داخل لبۀ دیگر قفل می گردد، امکان نصب روکش حول سیم را فراهم می آورد.
با توجه به این طراحی، نصب روکش حریم بدون نیاز به قطع سیم میسر است. طریقه نصب روکش بر روی سیم بدین صورت است که پس از قرار دادن روکش روی سیم، شیار های دو لبه روکش) یکی به شکل پیکان، و دیگری به صورت ریلی که پیکان در آن قفل می گردد (به صورت مستقیم و یا با بهره گیری از ابزار خاصی که جهت جفت کردن دو شیار استفاده می گردد، حول سیم قفل می شوند. این قفل به صورتی است که به راحتی توسط باد، باران و طوفان باز نمی گردد، لیکن امکان باز کردن روکش با مقدار نیروی لازم توسط نصب کننده، و استفاده از روکش به صورت مجدد در مکان دیگر میسر است.
هم چنین، با توجه به این طراحی قفل، امکان نفوذ آب به داخل روکش میسر نیست. لازم به ذکر است که در گذشته، گاها از لوله ها و شیلنگ های پلاستیکی جهت پوشش سیم لخت هوایی استفاده می گردید، که با توجه به عدم خواص عایقی کافی لوله ها و شیلنگ خورشید، (UV) های ترموپلاستیکی و همچنین صدمه دیدن بسیار سریع این لول ها و شیلنگ ها بر اثر تابش اشعه ماوراء بنفش راهکاری نا کارآمد، نا استاندارد، و غیر اصولی محسوب می گردید. از مزایای استفاده از روکش حریم، موارد زیر را می توان نام برد:
* نصب بدون نیاز به قطع برق شبکه
* نصب بدون نیاز به قطع سیم
* خاصیت عایقی بسیار بالا
* وزن سبک
* مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش (UV)
* نصب در محل مورد بهره برداری
* استفاده از یک سایز جهت بازه وسیع سایز سیم
* نصب سریع
* امکان نصب بدون نیاز به ابزار
ابزار نصب روکش حریم (OLT):
با بهره گیری از این ابزار، می توان با سرعت طول زیادی از روکش حریم را حول سیم مورد عایق بندی نصب نمود. این ابزار، شامل یک راهگاه که عرض آن در امتداد طول کم می شود و چندین چرخک گردان می باشد. با قرار دادن دو زبانه روکش حریم ما بین راهگاه و غلطک ها (در قسمتی که راهگاه بیشترین عرض را دارد( و با حرکت ابزار به جلو )سمتی که عرض راهگاه کمتر می شود)، دو زبانه روکش به هم نزدیک و در انتها، زبانه با قفل پیکانی در زبانه دیگر که پیکان را در بر می گیرد، قرار می گیرد. این ابزار، امکان نصب کلیه سایز های روکش حریم و هر دو نوع روکش حریم ساده و با چسب آب بندی را دارد و استفاده از آن جهت صرفه جویی در زمان و انرژی فیزیکی نصاب در نصب روکش حریم در طول بالا توصیه می گردد.
۸- روکش حرارتی تعمیری (روکش زیپی):
روکش های حرارتی تعمیری (زیپ دار) مورد مصرف عمومی، جهت تعمیر غاف آسیب دیده کابل ها از از جنس پی وی سی، پلی پرولین، یا پلی اتیلن استفاده می گردد. این روکش های تعمیری، بعضاً جهت آب بندی لوله های سوراخ شده یا زنگ زده نیز مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به کابرد عام این گونه روکش های حرارتی تعمیری، از آن به عنوان روکش حرارتی تعمیری مورد مصرف عمومی یاد می گردد. سطح داخلی این روکش ها آغشته به چسب حرارتی است که با حرارت روان، مقاوم (UV) و موجب آب بندی کامل حد فاصل روکش و کابل می گردد. بدنه این روکش ها در مقابل اشعه ماوراء بنفش است. روکش حرارتی تعمیری (زیپ دار) مورد مصرف عمومی، به صورت استاندارد در شاخه های با طول یک متری مورد عرضه قرار می گیرد، لیکن امکان برش دادن و قطعه کردن روکش به قطعات کوچک تر بسته به طول مورد نیاز به سادگی میسر است. هم چنین، جهت نیاز به طول بلند تر، امکان استفاده از دو یا چند روکش تعمیری کنار یکدیگر میسر است.
روکش های حرارتی تعمیری یا روکش های زیپ دار، روکش های حرارتی جمع شونده ای هستند که بدین منظور از آن ها استفاده می گردد. با توجه به طراحی صفحه گونه این روکش ها، و بهره گیری از یک یا چند ریل از جنس استینلس استیل (ضد زنگ) که به صورت ریلی زبانه های دو طرف روکش را در بر و دو طرف روکش را بر همدیگر مماس می نماید، امکان نصب این روکش به راحتی بر روی کابل آسیب دیده، بدون نیاز به قطع کابل میسر است. با توجه ظاهر زیپ گونه این ریل ها، از این روکش ها، به عنوان روکش زیپ دار یا روکش زیپی نیز یاد می شود. پس از نصب روکش به واسطه ریل های استیل حول کابل و با اعمال حرارت مناسب بر روی روکش حرارتی، روکش به صورت مستحکم حول غاف کابل جمع شده، و به سان غاف جدید کابل در قسمت صدمه دیده بر روی کابل قرار می گیرد.
صدمۀ غلاف کابل در حین قرقره کردن، حمل، نصب، و یا پس از بهره برداری امری اجتناب ناپذیر است. این صدمات عمدتاً شامل صدمات ناشی از بریدگی، سوراخ شدگی، جویدگی، و حرارت می باشد. با توجه به اینکه در بسیاری از این قبیل صدمات، تنها غاف نهایی کابل تحت الشعاع قرار داده شده، و صدمه به لایه های درونی و اصلی کابل وارد نگردیده، نیازی به جدا سازی کامل قسمت آسیب دیده به واسطه برش کابل، قطع قسمت آسیب دیده، و مفصل بندی نمی باشد، و به سرعت، راحتی، و ارزانی، امکان تعمیر غلاف آسیب دیده میسر است.
روکش حرارتی قطر ۳۸ یا۴۰
برای خرطومی جارو برقی دارین متری چنده