Cáp chống cháy là huyết mạch đảm bảo kết nối điện trong các tòa nhà và cơ sở công nghiệp trong điều kiện khắc nghiệt. Mặc dù khả năng chống cháy vượt trội của chúng rất quan trọng, nhưng sự xâm nhập của hơi ẩm lại tiềm ẩn một rủi ro thường xuyên có thể làm suy giảm nghiêm trọng hiệu suất điện, độ bền lâu dài, thậm chí dẫn đến sự hỏng hóc chức năng chống cháy. Là các chuyên gia am hiểu sâu sắc về vật liệu cáp, ONE WORLD hiểu rằng việc ngăn ngừa hơi ẩm xâm nhập vào cáp là một vấn đề mang tính hệ thống, trải dài toàn bộ chuỗi từ việc lựa chọn vật liệu lõi như hợp chất cách điện và hợp chất vỏ bọc, đến lắp đặt, xây dựng và bảo trì liên tục. Bài viết này sẽ phân tích chuyên sâu các yếu tố gây ra sự xâm nhập của hơi ẩm, bắt đầu từ đặc tính của các vật liệu lõi như LSZH, XLPE và Magie Oxit.
1. Khái niệm về cáp: Vật liệu lõi và cấu trúc là nền tảng của việc ngăn ngừa hơi ẩm
Khả năng chống ẩm của cáp chống cháy về cơ bản được quyết định bởi các đặc tính và thiết kế phối hợp của các vật liệu lõi cáp.
Dây dẫn: Dây dẫn bằng đồng hoặc nhôm có độ tinh khiết cao vốn ổn định về mặt hóa học. Tuy nhiên, nếu hơi ẩm xâm nhập, nó có thể gây ra hiện tượng ăn mòn điện hóa kéo dài, dẫn đến giảm tiết diện dây dẫn, tăng điện trở và do đó trở thành điểm tiềm ẩn gây quá nhiệt cục bộ.
Lớp cách nhiệt: Lớp chắn chính chống ẩm
Các hợp chất cách điện khoáng vô cơ (ví dụ: Magiê oxit, mica): Các vật liệu như Magiê oxit và mica vốn không cháy và chịu được nhiệt độ cao. Tuy nhiên, cấu trúc vi mô của bột hoặc lớp màng mica chứa các khe hở có thể dễ dàng trở thành đường dẫn cho hơi nước khuếch tán. Do đó, các loại cáp sử dụng các hợp chất cách điện này (ví dụ: cáp cách điện khoáng) phải dựa vào lớp vỏ kim loại liên tục (ví dụ: ống đồng) để đạt được độ kín khí. Nếu lớp vỏ kim loại này bị hư hỏng trong quá trình sản xuất hoặc lắp đặt, hơi ẩm xâm nhập vào môi trường cách điện như Magiê oxit sẽ làm giảm mạnh điện trở cách điện của nó.
Các hợp chất cách điện polymer (ví dụ: XLPE): Khả năng chống ẩm củaPolyethylene liên kết chéo (XLPE)Đặc tính này bắt nguồn từ cấu trúc mạng lưới ba chiều được hình thành trong quá trình liên kết chéo. Cấu trúc này làm tăng đáng kể mật độ của polymer, ngăn chặn hiệu quả sự xâm nhập của các phân tử nước. Các hợp chất cách điện XLPE chất lượng cao có khả năng hấp thụ nước rất thấp (thường <0,1%). Ngược lại, XLPE kém chất lượng hoặc đã cũ có khuyết tật có thể hình thành các kênh hấp thụ độ ẩm do sự đứt gãy chuỗi phân tử, dẫn đến sự suy giảm vĩnh viễn hiệu suất cách điện.
Vỏ bọc: Tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại tác động của môi trường.
Hợp chất bao che ít khói, không halogen (LSZH)Khả năng chống ẩm và chống thủy phân của vật liệu LSZH phụ thuộc trực tiếp vào thiết kế công thức và sự tương thích giữa ma trận polymer (ví dụ: polyolefin) và các chất độn hydroxit vô cơ (ví dụ: nhôm hydroxit, magie hydroxit). Hợp chất LSZH chất lượng cao phải đáp ứng các yêu cầu như khả năng chống cháy, đồng thời đạt được độ hấp thụ nước thấp và khả năng chống thủy phân lâu dài tuyệt vời thông qua quy trình pha chế tỉ mỉ để đảm bảo hiệu suất bảo vệ ổn định trong môi trường ẩm ướt hoặc tích tụ nước.
Lớp vỏ kim loại (ví dụ: Băng keo composite nhôm-nhựa): Là một lớp chắn ẩm xuyên tâm cổ điển, hiệu quả của Băng keo composite nhôm-nhựa phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ xử lý và niêm phong tại điểm chồng dọc. Nếu lớp niêm phong bằng keo nóng chảy tại điểm nối này bị gián đoạn hoặc bị lỗi, tính toàn vẹn của toàn bộ lớp chắn sẽ bị ảnh hưởng đáng kể.
2. Lắp đặt và Thi công: Thử nghiệm thực địa hệ thống bảo vệ vật liệu
Hơn 80% trường hợp cáp bị thấm ẩm xảy ra trong giai đoạn lắp đặt và thi công. Chất lượng thi công quyết định trực tiếp liệu khả năng chống ẩm vốn có của cáp có được tận dụng tối đa hay không.
Kiểm soát môi trường không đầy đủ: Việc thực hiện trải cáp, cắt và nối cáp trong môi trường có độ ẩm tương đối vượt quá 85% sẽ khiến hơi nước trong không khí nhanh chóng ngưng tụ trên các vết cắt cáp và bề mặt tiếp xúc của các hợp chất cách điện và vật liệu lấp đầy. Đối với cáp cách điện bằng khoáng oxit magie, thời gian tiếp xúc phải được giới hạn nghiêm ngặt; nếu không, bột oxit magie sẽ nhanh chóng hấp thụ độ ẩm từ không khí.
Các khiếm khuyết trong công nghệ làm kín và vật liệu phụ trợ:
Các mối nối và đầu nối: Ống co nhiệt, đầu nối co nguội hoặc chất bịt kín được sử dụng ở đây là những mắt xích quan trọng nhất trong hệ thống chống ẩm. Nếu các vật liệu bịt kín này có lực co không đủ, độ bám dính không đủ với hợp chất vỏ cáp (ví dụ: LSZH) hoặc khả năng chống lão hóa kém, chúng sẽ ngay lập tức trở thành đường dẫn cho hơi nước xâm nhập.
Ống dẫn và máng cáp: Sau khi lắp đặt cáp, nếu các đầu ống dẫn không được bịt kín bằng chất trám hoặc keo chống cháy chuyên dụng, ống dẫn sẽ trở thành "ống cống", tích tụ hơi ẩm hoặc thậm chí là nước tù đọng, gây ăn mòn lớp vỏ ngoài của cáp theo thời gian.
Hư hỏng cơ học: Uốn cong vượt quá bán kính uốn cong tối thiểu trong quá trình lắp đặt, kéo bằng dụng cụ sắc nhọn hoặc các cạnh sắc dọc theo đường đi của lớp bọc có thể gây ra các vết xước, vết lõm hoặc vết nứt nhỏ không nhìn thấy được trên lớp vỏ LSZH hoặc băng composite nhôm-nhựa, làm ảnh hưởng vĩnh viễn đến khả năng bịt kín của chúng.
3. Vận hành, Bảo trì và Môi trường: Độ bền vật liệu trong điều kiện sử dụng lâu dài
Sau khi cáp được đưa vào sử dụng, khả năng chống ẩm của nó phụ thuộc vào độ bền của vật liệu cáp dưới tác động lâu dài của môi trường.
Những sai sót trong công tác bảo trì:
Việc bịt kín không đúng cách hoặc hư hỏng các nắp rãnh/giếng cáp cho phép nước mưa và nước ngưng tụ xâm nhập trực tiếp. Ngâm lâu ngày sẽ thử thách nghiêm trọng giới hạn khả năng chống thủy phân của hợp chất vỏ bọc LSZH.
Việc không thiết lập chế độ kiểm tra định kỳ sẽ cản trở việc phát hiện và thay thế kịp thời các chất trám kín, ống co nhiệt và các vật liệu bịt kín khác đã cũ, bị nứt.
Ảnh hưởng của tác động môi trường lên quá trình lão hóa vật liệu:
Chu kỳ nhiệt độ: Sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm theo mùa gây ra hiện tượng "thở" bên trong cáp. Áp lực chu kỳ này, tác động lâu dài lên các vật liệu polymer như XLPE và LSZH, có thể gây ra các khuyết tật mỏi vi mô, tạo điều kiện cho hơi ẩm thấm vào.
Ăn mòn hóa học: Trong môi trường đất có tính axit/kiềm hoặc môi trường công nghiệp chứa các chất ăn mòn, cả chuỗi polymer của lớp vỏ LSZH và lớp vỏ kim loại đều có thể bị tấn công hóa học, dẫn đến hiện tượng vỡ vụn, thủng và mất chức năng bảo vệ.
Kết luận và khuyến nghị
Ngăn ngừa hơi ẩm trong cáp chống cháy là một dự án mang tính hệ thống, đòi hỏi sự phối hợp đa chiều từ trong ra ngoài. Nó bắt đầu từ các vật liệu lõi của cáp – chẳng hạn như các hợp chất cách điện XLPE với cấu trúc liên kết chéo dày đặc, các hợp chất vỏ bọc LSZH chống thủy phân được pha chế khoa học, và hệ thống cách điện Magie Oxit dựa trên vỏ bọc kim loại để đảm bảo độ kín tuyệt đối. Việc này được thực hiện thông qua cấu trúc tiêu chuẩn hóa và việc sử dụng nghiêm ngặt các vật liệu phụ trợ như chất bịt kín và ống co nhiệt. Và cuối cùng, nó phụ thuộc vào quản lý bảo trì dự đoán.
Do đó, việc lựa chọn sản phẩm được sản xuất bằng vật liệu cáp hiệu suất cao (ví dụ: LSZH cao cấp, XLPE, Magie Oxit) và có thiết kế cấu trúc chắc chắn là nền tảng cơ bản để xây dựng khả năng chống ẩm trong suốt vòng đời của cáp. Hiểu sâu sắc và tôn trọng các đặc tính vật lý và hóa học của từng loại vật liệu cáp là điểm khởi đầu để xác định, đánh giá và ngăn ngừa hiệu quả các rủi ro xâm nhập hơi ẩm.
Thời gian đăng bài: 27/11/2025