防火耐火电线电缆材料的探讨.doc

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1、陶瓷化聚烯坯应用于防火耐火电缆的探讨赵源陶铠高分子材料（上海）科技中心摘要：探讨了当前生产制造防火耐火电线电缆的儿种材料，以及防火耐火电线电缆材料与结构的关系对防火耐火电缆性能的影响。关键词：陶瓷化聚烯泾防火耐火阻燃电线电缆电缆结构耐火电缆，特别是试验要求达到烧3个小时，温度950-1000°C的耐火电缆,材料非常的关键，但是防火耐火电缆的结构也是非常重要的一方面，二者是相互关联、不可分割的组成，如果单靠材料来解决的话，正常运行时耐火电缆的散热又是一个问题。如果单用一种材料，厚度足够的话，耐火是没有问题的，但是耐火电缆的产品尺寸和散热的要求就难以达到。如何能够达到既能够防火，乂不影响散热，这

2、是个非常关键的问题。要达到综合性能优良，就要选择相应的材料和与之相适应的电缆结构来共同解决这一问题。在考虑成本、耐火、散热这些综合矛盾的问题时，不能单独的考虑-•个问题的解决，还要考虑其他综合问题的解决方案;用一种方案来解决单一的一个矛盾,没有同吋考虑带来的相应问题的解决，同样难以达到产殆最终要求。耐火电缆首先要解决的是高温隔热、扌当火，保护绝缘在高温火焰的情况下不受破坏，同吋还要考虑运行的散热问题。陶瓷化聚烯坯和陶瓷化硅橡胶一样，在温度和时间达到后逐渐转化成陶瓷化的无机物，陶瓷化聚烯姪较陶瓷化硅橡胶的结壳速度婆快，结壳后的断面可以产生均匀的微孔，陶瓷化的无机物及其产生的微孔可以起到很好的隔

3、热、挡火的作用，那么如何还能够很好的散热呢？就要从结构以及结构材料上进行相应的解决。屮床耐火电缆结构图1、导体2、内屏蔽3、交联聚乙烯绝缘4、外屏蔽5、铜带屏蔽6、无碱玻璃丝填充（散热）7、无卤玻纤布包带1-2层（隔热、散热）8、氧指数38以上的高氧指数隔氧层（厚度2-4mm）9、陶瓷化聚烯坯（厚度3.5-5.Omm）10、无卤玻纤布包带1-2层（隔热、散热、負塑）11、钢带铠装层12、低烟无卤外护套我们知道，导体本身是一个很好的散热材料，玻璃纤维也是一个很好的热量传导的材料，它能将外部的热量传导一部分出去，加上玻纤之间存在有间隙，间隙屮的空气也能起到非常好的隔热效果，包括玻纤包带；玻纤色带

4、除了耐温高之外，经纬线之间的间隙也能起到很好的隔热作用，玻纤包带在电缆层与层之间形成的轴向间隙通道，可以起到很好的散热作用。以上这些在材料与结构上的这一配合可以起到很好的散热和隔热效果，在火烧的情况下对绝缘可以起到很好的温度保护作用。在结构上，加钢铠和不加钢铠，同样有很大的差别，钢铠可以起到挡火的作用；如果没有钢铠，特别是低压耐火电缆，相应的解决方案是将陶瓷化聚烯坯做相应的加厚，同吋在陶瓷化聚烯姪外层多加1-2层搭接率45-50%的耐高温玻纤包带，在这里耐高温玻纤包带不但要起到散热和隔热的作用，同时还要起到骨架的作用。因为陶瓷化聚烯性在转化为坚破的无机物的过程屮，当温度和吋间没有达到的吋候，

5、和陶瓷化硅橡胶一样儿乎没有强度，如果没有铠装或骨架材料的保护，在这个吋间点内，很容易掉落，在这里铠装或玻纤布包带就可以起到短吋间相应的保护作用，使得陶瓷化的烧硬过程很快完成。低烟无卤料可以起到降低温度的作用，对温度保护可以起到相应的效果;PVC只是起到一个阻燃作用，在很短吋间内不但烧掉而且滴落，不能够起到很好的耐火和降低温度的作用。在这里要强调的是耐火和阻燃不是一个概念，要想达到既耐火又阻燃，甚至达到含卤素的阻燃等级，H前在世界范围内既阻燃又耐火都是一•个非常困难的一个课题，同吋乂要求价格低廉，H前很难做到；只能够做到一个综合的性能，片面的追求某一方面的性能，其他性能势必损失，比如耐火阻燃性

6、能高了，物理机械性能就要降低，开裂问题、挤出问题都随之产生。关于铝合金耐火电缆的问题，一般认为铝合金的熔点600多度，不可能耐950-1000度的高温火焰；如果综合考虑的话，就不难得到答案。例如，在生活屮大家可以理解在纸杯屮加入水，可以用火将纸杯里的水烧开而纸杯没有被烧，什么原因？就是温度传递和转移给了水，纸杯本身的温度达不到燃点；同样铝合金和铜都是很好的热导体，之所以不会被熔化是热量被传递了出去，以致于铝合金本身没有达到熔点而被熔化，导体与铝护套乞间有了耐高温的绝缘层，就可以达到了耐火电缆的性能要求。同样，陶瓷化材料不是单一的在陶瓷化后才具有耐火和绝缘的作用，陶瓷化材料在烧前具有优异的绝缘

7、性，在被烧的初始阶段、成瓷初期和成瓷过程屮，以及成瓷后，都具有很好的绝缘性和耐火性，不是完全成瓷后才具备了耐火性和绝缘性；在950°C,90分钟或180分钟的耐火试验屮没有能够完全成瓷，说明温度和吋间都没有达到成瓷的温度和吋间，陶瓷化材料在这个过程屮同样起到了隔温、隔热和耐火的温度保护作用，单一的理解为成瓷后才具备耐火的作用是较为片面的，就像是认为铝合金熔点低于950-1000°C不能够做耐火屯缆一•样，没有