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低烟无卤阻燃耐火电缆原理及生产过程

更新日期:2019年6月23日 大字 小字
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1.耐火和阻燃机理

1.1耐火机理

在电线电缆的绝缘和护套材料中加入某种添加剂,降低聚合物产生的热量,防止

聚合物分解或促进绝缘和护套材料炭化形成保护层;在导体外绕包云母带等无机

绝缘材料,在绝缘和护套层被火燃蚀后,绕包在导体上的云母带遇火后生成不溶

不熔的白色坚硬绝缘壳体二氧化硅,有良好的电绝缘性能,确保电缆继续通电,

从而在着火时保持一定时间的正常运行。

1.2阻燃机理

高分子聚合物中加入大量的添加型阻燃剂一水合金属化合物(ALOH3Mg

OH2等),其阻燃反应为吸热分解反应,即:电缆在火灾中水合金属化合物

受热分解,释放出结晶水并吸收大量的热量,从而降低了电缆的表面温度,同时

分解生成的三氧化二铝(A140)、氧化镁(Mg0)是惰性吸热载体,其既可阻止

与氧气等可燃物的接触,又可挡住热量向电缆内传输,从而达到阻燃的目的。

低烟无卤阻燃耐火电缆原理及生产过程

2.生产工艺

2.1电缆的导体

耐火电缆的导体采用铜导体,导体几何形状为圆形,且多根绞合导体应紧压。圆

形紧压铜导体与扇形导体相比有许多优点:绕包云母带时使云母带与导体结合紧

密,有利于电场均匀分布,增强电缆的电气绝缘性能,同时可以节约云母带的用

量,降低成本。

2.2电缆的耐火层

导体外采用两层或多层云母带重叠绕包,一般重叠率不小于30%,有时重叠率

50%才能达到耐火试验要求,以达到耐火试验为基准。绕包角控制在40-50

度。

2.3电缆的绝缘和护套

电缆绝缘根据阻燃等级的不同允许选用交联聚乙烯或无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘

材料,由于导体外重叠绕包两层或多层耐火云母带,对于导体截面25mm2及以上

的电缆其绝缘层厚度允许减薄20%,但以能够通过耐火电缆试验为基准。电缆

护套选用无卤低烟阻燃聚烯烃护套材料,其结构尺寸按照相关标准执行。

2.3.1挤出模具

一般来说,无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘的挤出采用挤压式,护套采用挤管式或半挤

管式生产。采用挤压式模具时由于无卤低烟阻燃聚烯烃熔体粘度大,使得机头压

力增加,挤出制品压的比较密实,导致离模时有所膨胀,故选用模具内径尺寸比

成品的标称直径小5%左右。使用挤管式或半挤管式生产时必须考虑拉伸比,无

卤低烟阻燃聚烯烃拉伸比为2.5-3.2,理论上是拉伸比越小,表面越光洁,实

践护套配模:模芯内径=绕包层外径+0.6~1.5mm,模套内径=电缆标称外径

+2~7mm

2.3.2挤出工艺

初始温度设定一般比正常挤出温度低5~10℃左右,以使挤塑稳定时,温度正好

在材料的挤出温度范围之内。一般来说,无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料比低烟低卤

及普通阻燃聚烯烃电缆料的摩擦升温快,工艺温度范围窄。

螺杆转速快,剪切作用增大,易引起阻燃剂的机械热分解;转速增加,摩擦生热

量也大,也会造成阻燃剂分解从而影响挤出表面质量。同时螺杆转速大时,会导

致电机超负荷运转。

2.3.3挤出设备使用长径比L/D2025的螺杆能得到较理想的挤出表面,螺

杆压缩比为11~2.51较合适。挤出设备要有良好的冷却装置。

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