Почему важны UV-защищенные кабельные стяжки на улице

Кабельная стяжка, которую установщик солнечных ферм держит в руке, когда закрепляет сотни кабелей на стойке на крыше дома, не является тем же типом нейлонового кабельного зажима что электрик будет использовать для закрепления кабелей внутри контрольной панели. Солнце разрушает большинство пластиков, когда они находятся на улице, поэтому если стандартный нейлоновый хомут оставался на солнце в течение месяцев или подвергался воздействию ветра или дождя, хомут станет хрупким и потеряет свой цвет, прежде чем в конечном итоге сломается — в некоторых случаях менее чем за один год! С другой стороны, UV-хомут изготовлен из материала, который был обработан для сопротивления UV-лучам, что позволяет хомуту удерживать кабели в порядке и организованными, пока они остаются на улице в течение многих лет. Понимание того, почему стабилизатор UV важен и как правильно выбрать правильный UV-хомут, — это разница между надежными установками и головной болью с обслуживанием, которая повторяется каждое лето!

Как солнечный свет разрушает обычные хомуты

Повреждение возникает из-за воздействия ультрафиолетового (UV) излучения, в частности, от длин волн UV-B и UV-A, которые достигают поверхности Земли. Когда UV-энергия контактирует с длинноцепной структурой нейлона (полиамида), она разрывает связи между химическими веществами в этих полимерах, известное как фотоокисление. Когда это происходит, структура полимерной цепи становится короче, что приводит к потере гибкости и образованию мелких трещин на поверхности. В дополнение к воздействию UV на нейлон, влажность и температурные колебания также могут ускорить процесс повреждения. Типичный нейлоновый хомут 6/6, который не указан как модифицированный и который постоянно подвергался воздействию внешней среды в течение одного года, может ожидать потери более половины своей прочности на разрыв в результате деградации, вызванной воздействием UV. Американский химический совет опубликовал исследования, которые показывают, что деградация полиамидов, не защищенных от внешней среды, является хорошо задокументированной формой повреждения; наиболее эффективный способ увеличить срок службы полиамидов — это использование стабилизаторов.

Хомуты, которые защищают от UV-лучей, имеют химические стабилизаторы (в основном заторможенные аминовые светостабилизаторы (HALS) и/или черный углерод), которые поглощают или гаснут UV-энергию до того, как она повредит полимер, из которого изготовлен хомут. Наиболее распространенный и эффективный стабилизатор UV для пластиков, предназначенных для использования на улице, — это черный углерод, потому что он может как защищать, так и действовать как ловушка для радикалов против UV-энергии. Поэтому хомуты, предназначенные для использования на улице, обычно черные. Стабилизатор смешивается с нейлоновым смолой перед производством хомута и, следовательно, обеспечивает защиту на всей толщине хомута, а не только на поверхности.

Как долго служат UV-устойчивые хомуты?

Нет единого ответа, поскольку срок службы на открытом воздухе зависит от конкретного климата. В умеренном северном климате высококачественный черный нейлоновый 6/6 кабельный зажим с УФ-стабилизатором может прослужить от 5 до 10 лет и более. В пустынной среде с экстремальным УФ-излучением и температурными колебаниями срок службы может составлять от 3 до 5 лет. В морской среде с солевым распылением на фоне солнечного света сочетание УФ-излучения и химического воздействия может еще больше сократить срок службы. Производители часто тестируют свои УФ-стабилизированные зажимы по стандартам ускоренного старения, таким как ASTM G154 или ISO 4892-2, которые используют ксеноновую дуговую или флуоресцентную УФ-лампу для имитации многолетнего воздействия на открытом воздухе за несколько недель. Технический паспорт, ссылающийся на эти стандарты, вместе с сохраненной прочностью на разрыв после воздействия, является признаком продукта, который был разработан для использования на открытом воздухе, а не просто окрашен в черный цвет. Ведущие производители кабельных зажимов, такие как Panduit и HellermannTyton публикуют подробные данные о старении для своих продуктов, предназначенных для использования на открытом воздухе.

Какие кабельные зажимы являются УФ-устойчивыми?

Что касается доступности, то УФ-устойчивые кабельные зажимы чаще всего изготавливаются из нейлона 6/6 с УФ-стабилизатором, обычно черного цвета. Однако обратите внимание, что хотя черный цвет зажима будет свидетельствовать о наличии стабилизатора, некоторые черные зажимы могут не содержать стабилизирующих пигментов; поэтому, чтобы подтвердить, что зажим является как УФ-устойчивым, так и приемлемым для использования на открытом воздухе, он должен быть помечен как “УФ-устойчивый”, “предназначенный для использования на открытом воздухе” или “устойчивый к погодным условиям”, и вы можете быть уверены, что покупаете качественный зажим у надежного поставщика. Некоторые другие материалы обладают врожденной УФ-устойчивостью без стабилизаторов, такие как кабельные зажимы из нержавеющей стали, которые также совершенно не подвержены УФ-излучению, поэтому они прослужат много лет в экстремальных условиях на открытом воздухе, таких как нефтяные платформы, солнечные фермы в пустыне и химические заводы. Кабельные зажимы из ETFE (Tefzel) широко используются в аэрокосмической отрасли и в наружных приложениях, где наблюдаются высокие температуры окружающей среды, и они также обладают выдающейся УФ-устойчивостью. Хотя кабельные зажимы из полипропилена (полипропилен) с УФ-стабилизаторами могут быть дешевле, чем кабельные зажимы из нейлона 6/6 и, следовательно, хороши для легких наружных работ, они значительно слабее, чем нейлон 6/6, и будут деградировать быстрее, чем нейлон.

Как выбрать правильный кабельный зажим для использования на открытом воздухе

Чтобы выбрать лучший УФ-устойчивый кабельный зажим для ваших наружных приложений, важно учитывать не только УФ-рейтинги продукта, но и ряд других факторов. Ниже приведены некоторые дополнительные соображения:

• Прочность на разрыв и диаметр пучка. Кабельные стяжки имеют рейтинги, основанные на их прочности на разрыв (в фунтах или ньютонах) и максимальном диаметре пучка. Стяжка с рейтингом 18 фунтов будет подходящего размера для использования на небольшом пучке низковольтных данных кабелей; однако вы не будете использовать это же количество веса для крепления тяжелых бронированных кабелей к кабельному лотку; следовательно, вам потребуется либо стяжка с рейтингом 50 фунтов, либо стяжка с рейтингом 120 фунтов, чтобы закрепить эти кабели на кабельном лотке. Вам также нужно учитывать вес устройства, к которому вы прикрепляете стяжку, чтобы убедиться, что она может поддерживать вес отдельных предметов, не отрываясь от пучка или не ломаясь из-за растяжения.
• Диапазон рабочей температуры. Обычно диапазон рабочей температуры нейлона 666 с УФ-стабилизатором составляет от -40 до 85 градусов Цельсия. В случаях, когда температура превысит 85 °C, предпочтительными материалами будут ETFE или нержавеющая сталь. .
• Инструменты для установки. Стяжки, которые вы надеваете вручную, могут использоваться на ограниченном количестве стяжек. Обычно используется инструмент для равномерного приложения натяжения и для точной обрезки излишков, чтобы обеспечить скорость и надежность в производстве или крупных установках. Стяжки, работающие с инструментами, производятся некоторыми производителями для работы с их натяжными инструментами.
• Сертификации и маркировка. При установке электрического оборудования вы должны искать крепежные элементы, которые имеют либо ярлык UL, либо признание UL, особенно если они используются внутри электрического корпуса или для закрепления провода в соответствии с Национальным электрическим кодом (NEC). Крепежные элементы, перечисленные в UL, тестируются на огнестойкость и электрическую производительность. Крепежные элементы, используемые на улице, также должны соответствовать применимому стандарту устойчивости к погодным условиям (ASTM G154 или эквивалент).
• Количество и упаковка. Кабельные стяжки обычно упаковываются и продаются количествами по 100, 1,000 или в виде оптовых катушек, которые могут использоваться с автоматизированным установочным оборудованием. Подрядчик, устанавливающий крупную солнечную систему, может значительно сэкономить на трудозатратах, покупая у B2B-источника, такого как igoto, чем если бы он покупал свои кабельные стяжки в розничных магазинах в небольших упаковках.

Сколько стоят кабельные стяжки с защитой от УФ?

Стоимость кабельной стяжки с защитой от УФ зависит от размера, материала, количества и бренда. Следующие диапазоны являются ориентировочными для стандартных черных УФ-стабилизированных нейлоновых стяжек 6/6.

Стальные стяжки имеют более высокую цену (около нескольких долларов за штуку), но предназначены для постоянного использования на открытом воздухе. Стяжки из ETFE дороже, чем нейлон; однако они остаются ниже $1 за популярные размеры при покупке оптом. Организации, которые могут закупать количество в несколько тысяч штук, могут приобрести эти стяжки через поставщиков, таких как igoto, которые предлагают индивидуальный брендинг, индивидуальные размеры и конкурентоспособные цены на основе объемных закупок. При сравнении предложений от поставщиков убедитесь, что нейлоновые стяжки с УФ-стабилизацией, которые вы получаете, включают все применимые результаты тестов и список UL, где это применимо. Более низкая цена без сертифицированного испытания на воздействие погоды не обязательно обеспечит экономию; скорее, это создает потенциальный риск отказа в тот момент, когда закрепленное оборудование больше не функционирует.

Как защитить стяжки, которые уже установлены

Используйте стандартные не-УФ стяжки для закрепления кабельного маршрута, если он уже был зафиксирован, или используйте практические способы для добавления защиты к вашей установке кабеля на открытом воздухе.

• Используйте монтажные основания для стяжек с защитой от УФ. Монтажные основания с УФ-стабилизацией и клеевой основой помогут обеспечить, чтобы стяжки не отсоединялись от поверхностей, когда клей перестает работать.
• Оберните или закройте стяжки. В определенных местах вы можете захотеть защитить стяжки от прямых солнечных лучей, либо проложив их кабель внутри трубопровода, используя кабельные лотки или имея УФ-стойкий чехол для кабельного лотка и/или изготовив УФ-глушитель (что фактически представляет собой большое количество крыши), чтобы дополнительно защитить стяжки от солнца/окружающего УФ, отраженного от объектов и поверхностей, хотя интенсивность окружающего УФ, отраженного на стяжки, значительно уменьшается.
• Нанесите УФ-защитное покрытие или ленту. Когда вам нужно использовать специализированные “УФ” блокирующие охлаждающие ленты и/или краски на установленных стяжках, это можно сделать; однако это очень трудоемкий процесс и обычно не так надежен, как замена стяжек на версии с УФ-обработкой. Для стяжек, которые будут находиться на улице в течение длительного времени, замена является лучшей альтернативой.

Часто задаваемые вопросы

Какие стяжки устойчивы к УФ?

Стяжки маркируются как “УФ-устойчивые”, “устойчивые к погодным условиям” или “предназначенные для использования на открытом воздухе”, что означает, что их можно использовать на улице без страха выцветания или ухудшения. Обычно УФ-устойчивые изделия будут черными и изготовлены из нейлона 6/6 с добавленными УФ-стабилизаторами. Другие типы материалов, такие как нержавеющая сталь и ETFE Tefzel, имеют врожденную устойчивость к УФ-свету без добавления дополнительных стабилизаторов.

Как долго служат УФ-устойчивые стяжки?

УФ-устойчивые стяжки служат примерно 5 – 10 лет в умеренных климатах. Если они подвергаются воздействию экстремальных климатов, таких как пустыни, срок службы может сократиться до 3 – 5 лет. Длительность жизни будет зависеть от интенсивности/уровня УФ-света и температурных колебаний, а также от формулы стабилизации, специфичной для стабилизации.

Как защитить кабель от УФ?

Хороший способ избежать воздействия ультрафиолетового света на кабели — использовать УФ-стабилизированную оболочку для кабелей, помещать кабели в трубопроводы или в закрытые кабельные лотки и/или наносить защитное УФ-покрытие на кабели. Для кабельных стяжек самым простым и лучшим способом защитить ваши кабельные стяжки от воздействия УФ является покупка и использование уже УФ-стабилизированных кабельных стяжек изначально.

Какие стяжки не разлагаются на солнце?

Стальные стяжки из нержавеющей стали. Вызывает ли солнечный свет какое-либо разложение материалов? Черные УФ-стабилизированные нейлоновые стяжки 6/6 и стяжки из ETFE (Tefzel) созданы для того, чтобы выдерживать солнечное разложение в течение многих лет среди пластиковых стяжек. Стандартные нейлоновые стяжки естественного цвета быстро разлагаются в условиях открытой среды.

Могу ли я использовать обычные черные стяжки для кабелей на улице?

Не все черные стяжки для кабелей устойчивы к УФ-излучению. Для создания черного цвета мог быть использован нестабилизирующий пигмент. Единственные подходящие стяжки для кабелей, которые можно использовать для длительных наружных приложений, — это те, которые четко помечены как “Устойчивые к УФ” или “Для наружного использования” их соответствующими производителями. Если упаковка черной стяжки для кабелей не указывает, что ее продукт может выдерживать ультрафиолетовые лучи, предположите, что она предназначена только для использования в помещении.

Ссылки

• Американский химический совет — Отделение пластиков — Информация о деградации полимеров и стабилизации.
• Panduit — Уличные стяжки кабелей и данные о воздействии погоды — Производитель УФ-стабилизированных и стальных стяжек для кабелей с опубликованными результатами ускоренного старения.
• HellermannTyton — Устойчивые к УФ стяжки для кабелей — Глобальный производитель продуктов для управления кабелями с вариантами для наружного использования.
• ASTM G154 — Стандартная практика для работы с аппаратом ультрафиолетового (УФ) лампового воздействия на материалы — Стандартный метод испытаний, используемый для оценки устойчивости пластиков к УФ-излучению.

Почему стяжки для кабелей с защитой от УФ-излучения важны на улице сводится к одному факту: нейлон без стабилизатора разрушается на солнце. Стяжка, которая выглядит целой, но потеряла свою прочность, — это неудача, которая ждет своего часа — кабель, свисающий на горячую поверхность, связка, которая ослабла во время шторма, кабель солнечной установки, теряющийся о перила. Указание черной, УФ-стабилизированной, правильно протестированной стяжки для кабелей для каждой наружной установки устраняет этот риск при стоимости всего лишь нескольких центов за стяжку. Для подрядчика, управляющего объектом и OEM вопрос не в том, использовать ли стяжки с защитой от УФ-излучения на улице, а в том, является ли стяжка на кабеле той, которая была создана для солнца — или той, которую солнце в конечном итоге сломает.