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Die intelligente Wahl chemikalienbeständiger strukturierter Verkabelungssysteme

Die Bedingungen, unter denen strukturierte Verkabelungssysteme eingesetzt werden, sind nicht immer ideal. Bei der Entwicklung oder Erweiterung einer Lösung gibt es viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen.

5 MINUTEN LESEDAUER

Die Umgebung, in welche die Verkabelung und die Netzwerkgeräte integriert werden, ist einer der wichtigsten. Kabel und Komponenten wie Verteilerkästen müssen selbst in rauen Umgebungen, Temperaturwechseln oder bei Chemikalieneinfluss dauerhaft funktionsfähig bleiben. Bestimmte chemisch aktive Substanzen können Kabel verspröden lassen. Nach einer Weile kann der Kabelmantel bröckeln oder zerbröseln, was zu raschen Qualitätsverlusten führt.

Die Geschwindigkeit des Zerfalls hängt von der Art der Chemikalie ab. Mit speziellen Mantelmaterialien kann man dem chemischen Einfluss entgegenwirken.

Lösungen, um eine erhöhte Chemikalienbeständigkeit zu erreichen, müssen mit den anderen Anforderungen an ein Kabel in Einklang gebracht werden. Zum Beispiel eine Verminderung der guten Installationseigenschaften eines Kabels darf durch die verbesserte Chemikalienbeständigkeit nicht akzeptiert werden. Auch die Kabelkosten müssen in die Betrachtung miteinbezogen werden.

Wie kann man intelligente, sichere Entscheidungen treffen, ohne die Spezifikation auf die Spitze zu treiben oder zu viel Geld auszugeben?

Was ist chemische Beständigkeit?

Bevor wir diese Frage beantworten, wollen wir uns die chemische Beständigkeit genauer ansehen. Dieser Begriff bezieht sich im Allgemeinen auf die (Nicht)-Wechselwirkung eines bewerteten Gegenstandes mit chemischen Substanzen, die in einer bestimmten Umgebung vorkommen. Eine Produktempfehlung für freiliegende Verkabelungskomponenten muss genau auf die betreffenden Chemikalien abgestimmt sein. Die Kenntnis der Auswirkungen einer chemischen Exposition auf die Komponenten der Verkabelung ist für die Auswahl des geeigneten Produkts von entscheidender Bedeutung.

Darüber hinaus sollte immer eine Kosten-Nutzen-Analyse und eine Folgeabschätzung für den Worst Case durchgeführt werden.

Chemische Beständigkeit

Leider kann die chemische Beständigkeit nicht in einer einzigen Zahl oder einer einfachen Formel ausgedrückt werden, da verschiedene Parameter gleichzeitig wirken. Die Verhältnisse und Beziehungen, die zwischen diesen Parametern bestehen, sind zu zahlreich und komplex, als dass sie in einem einzigen Test vollständig abgedeckt werden könnten.

Art des chemischen Stoffes, Konzentration, Belastungsintensität und Temperatur

Die Produktauswahl wird nicht nur auf der Grundlage der betreffenden chemischen Substanz getroffen. Auch die Konzentration einer Lösung oder einem Gasgemisch muss berücksichtigt werden. Im Allgemeinen werden die Tests nur mit einer begrenzten Anzahl von Chemikalien durchgeführt: Benzin, Toluol und verwandte Stoffe (Olefine oder olefinische Lösungsmittel), Öle, Fette, Schwefelsäure, Reinigungsmittel, aggressive Gase, Alkohole, Ester und Aceton.

Eine weitere Gruppe von Chemikalien dringt in die Molekularstruktur eines Materials ein und führt zu Quellungen. Dazu gehören olefinische Lösungsmittel wie Benzin, Toluol, Benzol oder Bürstenreiniger. Im Allgemeinen ist die Schwellung reversibel – die Ummantelung kehrt in ihren ursprünglichen Zustand zurück, sobald die Chemikalie verschwunden ist. Wenn die Quellung jedoch zu stark ist, oder häufig auftritt, kann sie zu irreversiblen Schäden am Material führen. Alle Metalle sind von Natur aus beständig gegen diese Gruppe von Chemikalien, Kunststoffe jedoch nicht.

Belastungsintensität

Sobald feststeht, welche Chemikalien auf eine Verkabelungskomponente einwirken können, müssen wir die Intensität oder die Art des Kontakts festlegen. Im Falle von flüssigen Chemikalien kann dies in Form von Spritzern (z.B. Öltröpfchen), gelegentliche Überflutung (z.B. aus einem undichten Rohr) oder durch vollständiges Eintauchen (z.B. Säurebad) erfolgen. Kurzfristige (fünf Minuten oder weniger) oder mittelfristige (bis zu drei Stunden) Chemikalienbelastungen sind relativ selten, vorübergehend und in der Regel ungeplant.

Wiederkehrende oder kontinuierliche Langzeiteinflüsse (über drei Stunden) sind normalerweise wiederkehrende Belastungen, die Teil eines Prozesses sind (wie z.B. das Entleeren eines Tanks).

Temperatur

Die Geschwindigkeit von chemischen Prozessen ist stark von der Reaktionstemperatur abhängig. Ein Temperaturunterschied von +10° C führt zu einer Verdoppelung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Ein Material wird durch eine Chemikalie also bei 30° C doppelt so schnell beeinflusst wie bei Raumtemperatur (20° C). Bei 40° C ist die Reaktion sogar viermal so aggressiv.

Umgekehrt halbiert sich die Reaktionsgeschwindigkeit bei einer Abkühlung um 10°C.

Bei der Beurteilung der Schutzmassnahme gegen eine Chemikalie muss deshalb die höchste Betriebstemperatur unbedingt mitberücksichtigt werden.

Chemische Belastung

Vereinfacht kann die Kombination von Intensität und Dauer der chemischen Einwirkung und der Art des chemischen Stoffes als «chemische Belastung» interpretiert werden.

Geringe bis mittlere chemische Belastungen ergeben sich bei weniger aggressiven Chemikalien wie Seifen, organische Säuren (Essig- oder Ameisensäuren), stark verdünnte Laugen oder Säurelösungen, Alkohole, Silikone, Öle, Schmierstoffe oder Fette im Falle von Spritzbelastung oder gelegentlicher Überflutung.

Aggressive Chemikalien wie Säuren und starke Basen generieren in jedem Fall mittlere (bei Spritzern) bis hohe (Überflutung, Eintauchen) chemische Belastungen.

Auswahl der idealen strukturierten Verkabelungslösung für alle Teile Ihres Projekts

Standardprodukte sollten in der Lage sein, niedrige und mittlere chemische Belastungen ohne Nebenwirkungen zu verkraften. Unsere ‘Beständigkeitstabelle’ zeigt die Auswirkungen bestimmter Chemikalien auf die meisten kommerziell erhältlichen Materialien. Zu diesen Chemikalien gehören Lösungsmittel, Öle, Fette, Alkohole, Aceton und wässrige Lösungen. In vielen Fällen verursachen niedrige oder mittlere chemische Belastungen keine Probleme, obgleich das belastete Material nicht explizit gegen den angreifenden chemischen Stoff resistent ist.

Die Beständigkeitstabelle finden Sie in der Broschüre ‘Chemische Beständigkeit’ unter Downloads: Kabel-Kenntnisse.

Wenn jedoch ein Abschnitt Ihrer Verkabelung durch eine Umgebung verläuft, in der er Säuren, Laugen oder aggressiven Gasen ausgesetzt sein kann, ist es wichtig, dass Sie sich unbedingt mit Experten beraten.

Zusammenfassung

Die genaue Kenntnis der verschiedenen Faktoren hilft, die Verkabelungskomponenten im Fall von chemischer Belastung optimal zu planen. Oft ist es nicht notwendig, hoch beständige Materialien verwenden zu müssen oder solche nur in den Verkabelungssegmenten einzusetzen, wo dies unabdingbar ist.

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