耐火電纜在高溫下絕緣性能的變化取決于其材料特性、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及所處溫度環(huán)境,具體表現(xiàn)如下:
一、短期高溫暴露(火災(zāi)場(chǎng)景)
耐火層保護(hù)機(jī)制
耐火電纜的核心是通過(guò)耐火層(如云母帶、陶瓷化硅橡膠或礦物絕緣)在火災(zāi)中維持絕緣性能。當(dāng)外部材料(如護(hù)套、絕緣層)被燒毀時(shí),耐火層仍能保持結(jié)構(gòu)完整性,短時(shí)(如90分鐘至3小時(shí))內(nèi)提供絕緣保護(hù)。例如:云母帶:在750℃至800℃火焰中,云母帶可維持180分鐘絕緣性能,防止導(dǎo)體短路。
陶瓷化硅橡膠:在火焰下燒結(jié)成陶瓷層,隔絕氧氣并保護(hù)內(nèi)部導(dǎo)體。
礦物絕緣電纜(MI電纜):以氧化鎂粉末為絕緣,銅護(hù)套熔融但不滴落,可維持線路完整性180分鐘以上(符合GB/T 19216.21-2003標(biāo)準(zhǔn))。
絕緣層狀態(tài)變化
可燃繞包層(如無(wú)紡布、PVC帶):燃燒時(shí)與絕緣層一起被燒毀,但應(yīng)力形變可向外擴(kuò)散,對(duì)耐火層擠壓損傷較小。
涂膠玻璃絲帶或云母帶繞包層:具有隔火性能,絕緣物質(zhì)受熱熔融而非直接燃燒,但熔融產(chǎn)生的應(yīng)力變形可能因繞包層緊固作用而擠壓耐火層。若電纜有鎧裝,鋼帶應(yīng)力變形會(huì)進(jìn)一步加劇耐火層損傷,導(dǎo)致耐火試驗(yàn)失敗。
二、長(zhǎng)期高溫環(huán)境(工業(yè)場(chǎng)景)
絕緣材料熱老化
長(zhǎng)期暴露于高溫(如≥150℃)會(huì)加速絕緣材料(如聚乙烯、聚氯乙烯)的熱老化,導(dǎo)致分子鏈斷裂、交聯(lián),物理和化學(xué)性能退化。具體表現(xiàn)為:絕緣性能下降:絕緣電阻降低,電流泄漏風(fēng)險(xiǎn)增加,可能引發(fā)漏電或短路。
機(jī)械性能劣化:絕緣層變硬、變脆,產(chǎn)生裂紋或孔隙,抗機(jī)械應(yīng)力能力減弱。
載流能力降低:導(dǎo)體電阻隨溫度升高而增大,相同電壓下電流減小,發(fā)熱問(wèn)題加劇。
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性挑戰(zhàn)
熱膨脹差異:導(dǎo)體與絕緣材料熱膨脹系數(shù)不匹配可能導(dǎo)致分層或開(kāi)裂。例如,耐高溫電纜需選用熱膨脹率接近的材料(如FEP護(hù)套與PTFE絕緣),避免高溫下分層。
護(hù)套軟化:普通電纜護(hù)套在高溫下可能軟化,受外力擠壓或拉扯時(shí)易損壞,影響正常使用。
三、關(guān)鍵影響因素
材料選擇
耐火電纜:優(yōu)先選用低可燃性、高殘?zhí)悸?、高熱穩(wěn)定性的材料(如陶瓷化硅橡膠、礦物絕緣)。
耐高溫電纜:選用高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、低熱膨脹系數(shù)、抗熱氧化的材料(如氟塑料、硅橡膠、聚酰亞胺)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
耐火電纜:構(gòu)建多層防護(hù)體系(如導(dǎo)體+氧化鎂絕緣+銅護(hù)套),抵御火焰、高溫和機(jī)械沖擊。
耐高溫電纜:強(qiáng)化熱穩(wěn)定性與抗熱老化能力,如采用鍍銀銅芯、耐高溫絕緣層和匹配護(hù)套。
環(huán)境條件
- 載流量計(jì)算PUR電纜:動(dòng)態(tài)散熱如何考慮?
- 光纖復(fù)合PUR電纜:光纜與電纜能否共擠?
- 芯線色標(biāo)PUR電纜:是否遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)?
- 環(huán)保型PUR電纜:是否符合RoHS/REACH法規(guī)?
- 成束燃燒PUR電纜:是否通過(guò)IEC 60332-3測(cè)試?
