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低煙無鹵阻燃耐火電纜原理及生產過程

1.耐火和阻燃機理

1.1耐火機理

在電線電纜的絕緣和護套材料中加入某種添加劑,降低聚合物產生的熱量,防止

聚合物分解或促進絕緣和護套材料炭化形成保護層;在導體外繞包雲母帶等無機

絕緣材料,在絕緣和護套層被火燃蝕後,繞包在導體上的雲母帶遇火後生成不溶

不熔的白色堅硬絕緣殼體二氧化矽,有良好的電絕緣性能,確保電纜繼續通電,

從而在著火時保持一定時間的正常運行。

1.2阻燃機理

高分子聚合物中加入大量的添加型阻燃劑一水合金屬化合物(ALOH3、Mg

OH2等),其阻燃反應為吸熱分解反應,即:電纜在火災中水合金屬化合物

受熱分解,釋放出結晶水並吸收大量的熱量,從而降低了電纜的表麵溫度,同時

分解生成的三氧化二鋁(A140)、氧化鎂(Mg0)是惰性吸熱載體,其既可阻止

與氧氣等可燃物的接觸,又可擋住熱量向電纜內傳輸,從而達到阻燃的目的。

低煙無鹵阻燃耐火電纜原理及生產過程

2.生產工藝

2.1電纜的導體

耐火電纜的導體采用銅導體,導體幾何形狀為圓形,且多根絞合導體應緊壓。圓

形緊壓銅導體與扇形導體相比有許多優點:繞包雲母帶時使雲母帶與導體結合緊

密,有利於電場均勻分布,增強電纜的電氣絕緣性能,同時可以節約雲母帶的用

量,降低成本。

2.2電纜的耐火層

導體外采用兩層或多層雲母帶重疊繞包,一般重疊率不小於30%,有時重疊率

50%才能達到耐火試驗要求,以達到耐火試驗為基準。繞包角控製在40-50

度。

2.3電纜的絕緣和護套

電纜絕緣根據阻燃等級的不同允許選用交聯聚乙烯或無鹵低煙阻燃聚烯烴絕緣

材料,由於導體外重疊繞包兩層或多層耐火雲母帶,對於導體截麵25mm2及以上

的電纜其絕緣層厚度允許減薄20%,但以能夠通過耐火電纜試驗為基準。電纜

護套選用無鹵低煙阻燃聚烯烴護套材料,其結構尺寸按照相關標準執行。

2.3.1擠出模具

一般來說,無鹵低煙阻燃聚烯烴絕緣的擠出采用擠壓式,護套采用擠管式或半擠

管式生產。采用擠壓式模具時由於無鹵低煙阻燃聚烯烴熔體粘度大,使得機頭壓

力增加,擠出製品壓的比較密實,導致離模時有所膨脹,故選用模具內徑尺寸比

成品的標稱直徑小5%左右。使用擠管式或半擠管式生產時必須考慮拉伸比,無

鹵低煙阻燃聚烯烴拉伸比為2.5-3.2,理論上是拉伸比越小,表麵越光潔,實

踐護套配模:模芯內徑=繞包層外徑+0.6~1.5mm,模套內徑=電纜標稱外徑

+2~7mm。

2.3.2擠出工藝

初始溫度設定一般比正常擠出溫度低5~10℃左右,以使擠塑穩定時,溫度正好

在材料的擠出溫度範圍之內。一般來說,無鹵低煙阻燃聚烯烴電纜料比低煙低鹵

及普通阻燃聚烯烴電纜料的摩擦升溫快,工藝溫度範圍窄。

螺杆轉速快,剪切作用增大,易引起阻燃劑的機械熱分解;轉速增加,摩擦生熱

量也大,也會造成阻燃劑分解從而影響擠出表麵質量。同時螺杆轉速大時,會導

致電機超負荷運轉。

2.3.3擠出設備使用長徑比L/D2025的螺杆能得到較理想的擠出表麵,螺

杆壓縮比為1:1~2.5:1較合適。擠出設備要有良好的冷卻裝置。


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