熱門關(guān)鍵詞: 阻燃電線 耐火電纜 低煙無(wú)鹵電線電纜 動(dòng)力電纜 青島電線電纜 鋁合金電纜
據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)火災(zāi)中電氣原因引發(fā)的火災(zāi)數(shù)占總數(shù)的30%左右,其中因?yàn)殡娋€老化引發(fā)的火災(zāi)占整個(gè)電氣火災(zāi)的一半以上。對(duì)電線電纜的消防安全提出了更高要求。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步及人們生活水平需求的日益提高,尤其是建筑內(nèi)的安全環(huán)保性要求越來(lái)越受到重視。作為工業(yè)神經(jīng)的電線電纜對(duì)安全環(huán)保的要求及對(duì)其的研究在行業(yè)內(nèi)正形成一股新的熱潮。
本文從行業(yè)內(nèi)常見的三種阻燃電纜工藝結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)方案及其對(duì)應(yīng)材料選用進(jìn)行探討,希望有助于我國(guó)安全環(huán)保電纜質(zhì)量的提升,力求找到既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又能滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求及用戶需求的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程。
1、有關(guān)術(shù)語(yǔ)
1.1阻燃
試樣在規(guī)定條件下被燃燒,在撤離火源后火焰在試樣上的蔓延僅在限定范圍內(nèi),具有阻止或延緩火焰發(fā)生或蔓延能力的特性。
1.2耐火
試樣在規(guī)定火源和時(shí)間下被燃燒時(shí)能持續(xù)地在指定條件下運(yùn)行的特性。
1.3無(wú)鹵
燃燒時(shí)釋放出氣體的鹵素(氟、氯、溴、碘)含量均小于或等于1.0mg/g的特性。
1.4低煙
燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧濃度不會(huì)使能見度(透光率)下降到影響逃生的特性。
2、安全環(huán)保阻燃電纜工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案概述
1)基本結(jié)構(gòu)+包帶+阻燃護(hù)套:行業(yè)內(nèi)常見結(jié)構(gòu),材料比較容易找到,價(jià)格也適宜,但是部分產(chǎn)品的試驗(yàn)通過(guò)率低,試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)較大。
2)基本結(jié)構(gòu)+隔氧層+阻燃護(hù)套:行業(yè)內(nèi)常見結(jié)構(gòu),材料性能比較高,價(jià)格相對(duì)也較高,試驗(yàn)通過(guò)率較高,試驗(yàn)效果相對(duì)較好。
3)基本結(jié)構(gòu)+擠壓式填充+阻燃護(hù)套:國(guó)外常見結(jié)構(gòu),材料性能優(yōu)異,價(jià)格相對(duì)昂貴,試驗(yàn)通過(guò)率很高,試驗(yàn)效果較好。
3、材料選用
3.1金屬材料
用于導(dǎo)體、屏蔽或鎧裝的金屬材料主要有銅、鋁、鋼及合金材料等。有的電纜結(jié)構(gòu)存在鎧裝,那么鎧裝層也可以作為阻燃結(jié)構(gòu)的一部分。事實(shí)證明,鎧裝電纜的燃燒性能要明顯好于非鎧電纜,但無(wú)論鋼帶鎧裝還是鋼絲鎧裝都不是密閉結(jié)構(gòu),燃燒過(guò)程中會(huì)透火,同樣需要?jiǎng)e的結(jié)構(gòu)配合。 表1常用金屬材料的熔點(diǎn)
材料 |
熔點(diǎn)℃ |
鋼 |
1500 |
銅 |
1084 |
鋁 |
660 |
從表1可見,鋼的熔點(diǎn)達(dá)到1500℃,耐熱能力極強(qiáng),遠(yuǎn)高于銅和鋁,滿足鎧裝性能的同時(shí)作為阻燃結(jié)構(gòu)也是好的選擇。試驗(yàn)結(jié)果也證明鎧裝結(jié)構(gòu)的電纜阻燃試驗(yàn)通過(guò)率遠(yuǎn)高于同規(guī)格非鎧裝結(jié)構(gòu)電纜。
以銅帶、鋁帶、不銹鋼帶/合金金屬帶等為原料用氬弧焊或互鎖鎧裝加工出無(wú)縫管,可以在燃燒過(guò)程有效的保護(hù)內(nèi)護(hù)結(jié)構(gòu),但用銅管、合金帶成本較高,目前只有防火電纜采用。鋁管到底適不適合用于阻燃和耐火條件下,還有待進(jìn)一步商榷,因?yàn)槠淙埸c(diǎn)僅為660℃,而耐火試驗(yàn)的溫度為750℃,從企業(yè)試制的情況看,鋁管的作用也并不明顯。
3.2有機(jī)材料
高分子材料主要用于常規(guī)電線電纜的絕緣、護(hù)套或隔離層等。眾所周知,以前傳統(tǒng)的電線電纜,無(wú)論絕緣還是護(hù)套材料,大多使用PVC,這類含鹵材料組成的電纜在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒氣體且不會(huì)自熄,危害人類健康甚至生命。
隨后為改變電纜易燃燒的現(xiàn)狀,開始在塑料中加入氯化石蠟、三氧化二銻、氫氧化鎂等阻燃劑,以提高阻燃性能。但含鹵始終無(wú)法滿足人們對(duì)電纜的安全環(huán)保的更高需求,低煙無(wú)鹵材料及低煙無(wú)鹵電線電纜步入線纜行業(yè)的舞臺(tái)。
有機(jī)塑料是電纜絕緣的重要結(jié)構(gòu),常用的低煙無(wú)鹵阻燃電纜的絕緣有阻燃交聯(lián)聚乙烯(XLPE)、交聯(lián)聚烯烴(XLPO)和內(nèi)層交聯(lián)聚乙烯外層交聯(lián)聚烯烴雙絕緣等幾種。XLPE優(yōu)勢(shì)在于電絕緣性能,XLPO優(yōu)勢(shì)在于阻燃性能,假如燃燒時(shí)燒不到絕緣結(jié)構(gòu),XLPE更具有價(jià)格和性能的優(yōu)勢(shì),假如燃燒時(shí)燒到絕緣結(jié)構(gòu),則XLPO和雙層絕緣優(yōu)勢(shì)更為明顯。
低煙無(wú)鹵阻燃電纜的護(hù)套可選用低煙無(wú)鹵阻燃聚烯烴、低煙無(wú)鹵阻燃輻照交聯(lián)聚烯烴等,材料本身也存在側(cè)重點(diǎn),有的偏向于阻燃,有的偏向于機(jī)械強(qiáng)度及特殊性能等。但是,此類護(hù)套材料結(jié)構(gòu)中可燃物的比例仍比較大,對(duì)于嚴(yán)苛的阻燃要求,還需要其它結(jié)構(gòu)的配合才能實(shí)現(xiàn)。
3.3無(wú)機(jī)阻燃帶材
帶材在電纜中應(yīng)用較多,而對(duì)于電纜的阻燃要求,無(wú)機(jī)阻燃帶材也起到至關(guān)重要的作用。以我司試制過(guò)的一根低煙無(wú)鹵阻燃電纜為例,外護(hù)套內(nèi)繞包1層玻纖帶,其煙密度為56%,而繞包1層玻纖帶+1層無(wú)鹵低煙阻燃帶,其煙密度可達(dá)70%以上,提升十分明顯。
云母帶一般用于耐火電纜導(dǎo)體外的耐火層,也多用于柔性防火電纜的絕緣層,其阻燃隔火性能突出,包括陶瓷化硅橡膠帶及陶瓷化防火耐火復(fù)合帶,也可以用于建筑類高阻燃電纜的結(jié)構(gòu)中,只是這兩種材料價(jià)格較貴,現(xiàn)階段使用受到一定限制。
3.4無(wú)機(jī)阻燃填充
傳統(tǒng)的填充材料為聚丙烯(PP)撕裂膜繩或玻璃纖維填充等。隨著技術(shù)的發(fā)展,逐步采用無(wú)機(jī)金屬水合氧化物(如AL(OH)3、Mg(OH)2)等代替。
其工作原理是:在火焰高溫下AL(OH)3分解成AL2O3和H2O,水能降溫,蒸汽能排氧,而殘存物AL2O3又緊密地裹覆在交聯(lián)絕緣芯外,成為隔堵熱氧的屏障,使得防火電纜獲得極高的阻燃及耐火能力。
此類結(jié)構(gòu)對(duì)于阻燃的效果較好,但由于材料所限,生產(chǎn)必須注重時(shí)效性,其狀況與水泥類似,3個(gè)月內(nèi)便會(huì)硬化,對(duì)安裝使用造成影響。
除此以外,還必須填充飽滿、包覆緊密,以防止在燃燒過(guò)程中因?yàn)槁┌斐商畛渖⒙浠蛘咭驗(yàn)樘畛淙毕萦绊懻麄€(gè)試驗(yàn)的結(jié)果。
青島華強(qiáng)電纜是一家專注生產(chǎn)電線電纜的廠家,公司生產(chǎn)的華宇牌電線電纜各項(xiàng)性能均達(dá)到國(guó)際電工委員會(huì)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,主導(dǎo)產(chǎn)品有:鋁合金電纜、交聯(lián)電力電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、控制電纜、計(jì)算機(jī)電纜、礦物絕緣電纜、電氣裝備用電線電纜等多種型號(hào)電纜,還可以根據(jù)用戶需求加工定做需要的特種電纜
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