高溫電纜材料選型耐(nài)熱型電線電(diàn)纜分:耐熱材料和普通材料的耐熱改性兩種(zhǒng)。
(一)耐熱材(cái)料的電線電纜耐熱材料的電線電纜是絕緣和護(hù)套材(cái)料本(běn)體樹脂具有耐熱性能,主要品種有:聚氨脂(可達 155℃級) 、聚脂(可達135℃)、聚偏氟乙烯( 150℃)和尼龍(可(kě)達115℃)的絕(jué)緣或護套材料。
常用於通信、汽車、電機、建築等行業。
(二)普通電纜材料通過各種方式的(de)改性而(ér)達到耐熱性:1、橡膠材料(liào)的耐熱改性
| 耐 熱 等 級 | Y | A | E | B | F | H | C |
| 最高允許(xǔ)工作溫(wēn)度/℃ | 90 | 105 | 120 | 130 | 155 | 180 | ≥180 |
橡膠(jiāo)材料因其耐熱性差, 因(yīn)而(ér)提(tí)高工(gōng)作溫度的餘度較小, 普通橡膠填加較多熱(rè)穩定劑和經交聯處理才能達到90℃,因而不能稱為耐熱電纜,如丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯磺化(huà)聚乙烯等。
主要應(yīng)用於橡膠絕緣移動用軟電線、橡膠絕緣軟電力電纜和控製電纜等。
但三元乙丙橡膠可經改性, 使耐溫等級(jí)提高到135℃, 加上具有較好的絕緣性能, 因(yīn)而在橡膠方麵(miàn)具有較好的發展前景。
2、聚氯(lǜ)乙烯電(diàn)纜的改性普通聚氯(lǜ)乙烯電纜的工作溫(wēn)度為70℃,聚氯(lǜ)乙烯電纜料的高可混性,使其改(gǎi)性成(chéng)為(wéi)可能,多量的熱穩定劑的(de)使用,可便PVC的(de)耐熱從70℃上升(shēng)到90℃或105℃,因而大(dà)大擴(kuò)大了PVC這種老式材料的適用(yòng)性,也許這就是PVC電纜(lǎn)長盛不(bú)衰的原因之(zhī)一吧?90℃PVC電纜料常用於交聯聚乙烯電纜護套(tào),主要(yào)用於電(diàn)力、控製和電氣裝備線纜,由於 PVC的改性, 使(shǐ)本可淘汰的PVC電纜料在護(hù)套的使用(yòng)上將會延續相當(dāng)長的時間。
聚氯乙烯丁晴複合物的主要成分(fèn)是PVC, 因而與聚氯乙烯丁晴複合物電纜與PVC絕緣電纜具有相同的改性性(xìng)能。
3、聚乙烯電纜的改(gǎi)性聚乙(yǐ)烯材料的塑性較好, 但可(kě)填充性較差, 因而不能填加熱穩定劑方法提高耐熱溫度(dù)。
聚乙烯電(diàn)纜(lǎn)可通過DCP幹法化學交(jiāo)聯和矽烷溫水交聯將工作溫度提高到 90℃,前者(zhě)用於中高壓電力電纜,後(hòu)者用於低壓電纜。
但另一種交聯方式——輻(fú)照交聯改性, 則可將聚烯烴( 主要(yào)是聚乙烯) 的工作溫度大幅度提高, 經輻照的絕緣料可按(àn)條(tiáo)件不(bú)同, 耐(nài)溫可達到105℃、 125℃、 135℃、 150℃, 國外則有能提高到180℃。
主要是通過高能電子轉化成(chéng)穩定的鍵能, 使其分子結構對熱穩定性加強, 同時配以適當的(de)熱穩定劑, 根據能級大小和熱穩定劑的效能,分為不同耐熱等級(jí)。
輻照交聯工業常用加工設備為電(diàn)子加速器, 是將電子束高壓增加能量, 達到交聯聚烯烴材料的目的, 電費(fèi)加工常用加(jiā)速器能級為1.0 ~ 3MeV。
輻照交聯還可對橡膠、 PVC和氟塑料等材料進行交聯。
輻照交聯聚烯烴電線電纜主要(yào)用(yòng)於耐熱建築線、汽車(chē)線、航空導線、機(jī)車線電(diàn)線和電機電器引接線等(děng)。
耐(nài)熱電(diàn)纜是中等溫度的電纜, 具有一定耐熱性(xìng), 能適應一定溫度環境。
而應用最多的是, 在電力傳輸(shū)電(diàn)纜中,在能夠保(bǎo)證絕緣性能的同時,增加電纜載流能力,減少電纜重量和截麵,意義重(chóng)大。
四、高溫和超(chāo)高溫電線電纜(lǎn)高溫電纜分有機高分子材料高溫電纜和無機材料高溫電(diàn)纜。
(一(yī))有機高分子材料高溫電纜主要是氟塑料和矽橡膠電纜。
1、氟塑料絕緣電(diàn)線電纜(lǎn)氟塑料是塑料的一個重要品類, 通常人們認識氟塑料(liào)是從接觸塑料王--聚四氟乙(yǐ)烯( PTFE) 開始的。
其實聚四氟乙烯隻是產量和用量最大的氟塑(sù)料品種, 電線電纜常用的(de)氟(fú)塑料是: 聚全氟乙丙烯( FEP, 俗稱F46) 、聚四氟乙烯( PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物( ETFE,俗稱F40)、聚偏氟乙烯( PVDF)等。
表2、各種氟塑料性能
| 樹脂性能 | PTFE | FEP | ETFE | PVDF | |
| 耐(nài)熱性( ℃) | 260 | 200 | 150 | 150 | |
| 電性能 | 優 | 優(yōu) | 優 | 好 | |
| 阻燃性(xìng)( VOI%) | 95L | 95L | 30 | 43 | |
| 機械性能 | 可用 | 可用 | 好 | 好 | |
| 低摩擦(cā)性 | 優 | 優 | 可用 | 可用(yòng) | |
| 耐藥品性 | 酸 | 優 | 優 | 優 | 好(hǎo) |
| 堿 | 優 | 優 | 優 | 好 | |
| 溶(róng)劑 | 優 | 優 | 優 | 可(kě)用 | |
| 不粘性 | 優(yōu) | 優 | 好 | 好 | |
| 耐候性 | 優 | 優 | 優 | 優 | |
| 比重 | 2.17 | 2.15 | 1.73 | 1.76 |
氟塑料電纜主要有: 高溫通訊電纜、 耐高溫引按線和安裝線、 高溫補償導線和工業用耐高溫電力和控製信號電纜,原(yuán)子反應堆用耐輻(fú)射電纜和機(jī)車車輛用電(diàn)線等。
( 2)矽橡膠絕緣電線電纜矽橡膠主(zhǔ)要(yào)是以矽元素代替碳元素形成的高分子材料(liào), 矽橡膠具有較好的耐(nài)熱性能。
電線電纜常用矽橡膠為甲基乙烯矽橡(xiàng)膠, 工作溫度範圍是-60℃~180℃。
矽橡膠具有較好的彎曲性能和(hé)低溫性能, 不易損壞和開裂,這些(xiē)性能是一般高溫電纜不具(jù)有的,因(yīn)而矽橡膠電纜具有較寬的應用(yòng)範圍,已是高溫電纜的一個亮點(diǎn)。
矽橡膠電纜在高溫移動電纜、軟電力電纜、電機引(yǐn)接線、低溫(wēn)環境高溫(wēn)運(yùn)行場所。
(二)無機材料高溫電纜無(wú)機材料因不具有可(kě)擠塑等優良加工性(xìng)能(néng), 因而(ér)加工形成電纜絕緣較為困難, 附著性和均勻性較差, 而且絕緣性能比高分子材料(liào)要低,但優異的高溫(wēn)性能(néng),能夠滿足特種高溫行業的需求。
1、礦物絕緣防火電纜(lǎn)產品結構為銅芯(xīn)銅護套氧化鎂絕緣電纜(lǎn), 主要是電力電纜、 控製電纜、 加熱電纜和布電線(xiàn)。
常規(guī)工作溫度是250℃, 但實際工作溫度可更高(gāo), 因為氧化(huà)鎂的熔點是2800℃, 遠高於銅的(de)熔點, 電纜經火災後繞包機仍可重複安全使用。
本電纜生產是氧化鎂定型瓷柱(zhù)穿於銅導體(tǐ)外, 銅導體與外套銅管同時拉撥退火而形成, 氧化鎂瓷柱經壓碎均勻形成電(diàn)纜(lǎn)絕緣,礦物絕緣防火電纜生產長度受到一定(dìng)限製,大規格則更短。
礦(kuàng)物絕緣防火電纜具有耐高溫、 防火(huǒ)、 防爆(bào)、 防水、 耐輻射、 耐腐蝕性強、 機(jī)械強度(dù)高、 具有良好的接地性能、體(tǐ)積小、壽命長、載流量大、過載能力強等特點。
2、無(wú)機包製絕緣超高溫電纜(lǎn)無機絕(jué)緣包製絕緣電(diàn)纜一般采用無機包帶和絲,采用電纜采用工藝加工而成。
耐火包帶作為耐高溫材料,在800℃時仍能正常保持絕緣性能, 因而是(shì)耐高溫電纜的主要(yào)材(cái)料之一; 無堿玻(bō)璃絲為無機矽材料, 具有(yǒu)一定(dìng)絕(jué)緣性, 熔化溫度為600℃以(yǐ)上, 采用編織工(gōng)藝加工, 也作為(wéi)加強件; 以上兩種材料不(bú)能(néng)形成密封性和緊密的絕緣,因而通過塗無機固(gù)化漆、矽微粉和硼砂等,才(cái)能形成絕緣體。
在無機材料中,耐高溫的材料較多,但(dàn)可加工性和成形性較差,按以上方(fāng)法(fǎ)形(xíng)成(chéng)電纜絕緣也易於損壞,根據選取材料不同可製成工作溫(wēn)度500℃、 800℃,甚至於1000℃的電纜,除此之外導體應選用鍍鎳銅導體或相匹配的耐高溫合金導體。
超高溫電纜常應用於航空航(háng)天、、加熱爐、化學反應釜、核電站核島內和鋼鐵(tiě)等行業。
五、結 論在特種電纜品種中, 高溫電纜和(hé)超(chāo)高溫電纜已是一個重(chóng)要趨勢, 雖然高溫電纜(lǎn)電能(néng)損耗稍大, 在一些較高溫度的場合,用普通電纜則極易損壞(huài),高溫電纜能夠安全運行,是現代工業和中*的品種。
目前我國高溫電纜的研(yán)製技術水平遠遠不能滿足新市場需求,我國在這方麵的技術遠落後於*國家, 近(jìn)一(yī)半(bàn)的高溫電纜需從國(guó)外進口, 而國內有些生產廠(chǎng)多集中於一些(xiē)小廠, 技術研製和生產能力較弱, 特別是生產加工仍局限於電纜(lǎn)現有設(shè)備和工裝, 材料的開發也沒能突破現有電纜料的圈子。
希望國內有能力開發高溫特種電纜的廠家能夠審時度勢, 針對(duì)我國資源情況, 開發推廣高溫係列電纜, 提高我國在這一技術領域的水平,滿足我國高溫行業的需(xū)求


