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高溫電(diàn)纜材料選型
發布時間:2024-04-17
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高溫電纜材料選型(xíng)耐熱型電線電纜分:耐熱(rè)材料和普通材料的耐熱改性兩種。
(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套材(cái)料本體樹脂具有耐熱性能,主要品種有(yǒu):聚(jù)氨脂(可達(dá) 155℃級(jí)) 、聚脂(可(kě)達135℃)、聚偏氟乙烯( 150℃)和尼龍(可達115℃)的絕緣或護套(tào)材料。
常用於通(tōng)信、汽車、電機、建築等行業。
(二)普(pǔ)通電纜材料通過各種(zhǒng)方式的改性而達到耐熱性:1、橡膠(jiāo)材料的耐熱改性(xìng) 

耐 熱 等 級(jí)YAEBFHC
最高允許工作溫度/℃90105120130155180≥180

橡膠材(cái)料因其耐熱性差, 因而提(tí)高工作(zuò)溫度的(de)餘度較小(xiǎo), 普通橡膠填加較多熱穩(wěn)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、氯磺化聚乙烯等。
主要應(yīng)用於(yú)橡膠絕緣移動用軟電線、橡膠絕緣軟電力電纜(lǎn)和控製電纜等。
但三元乙丙橡膠可經(jīng)改(gǎi)性, 使耐溫等級提高(gāo)到135℃, 加(jiā)上具有較(jiào)好的絕緣性能, 因而在橡膠方麵具有較好的發展前景。
2、聚氯乙烯電(diàn)纜的改性普通聚氯乙烯電纜(lǎn)的(de)工作溫度為70℃,聚氯乙烯電纜料的高(gāo)可混(hún)性(xìng),使其改性成為可能,多量的熱穩定劑的使(shǐ)用,可便PVC的(de)耐(nài)熱從70℃上升到(dào)90℃或105℃,因而大大擴大了PVC這種老式(shì)材料的適用性,也許這就是PVC電纜(lǎn)長盛不衰的原因之一吧?90℃PVC電纜料(liào)常用於交聯(lián)聚乙烯電纜護套,主要用於電力、控(kòng)製和(hé)電氣裝備線纜,由於 PVC的改性, 使本可淘汰的PVC電纜料在護(hù)套的使用上將會(huì)延續相當長的時間。
聚(jù)氯(lǜ)乙(yǐ)烯丁晴複合物的主要成分是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(tóng)的改(gǎi)性性能。
3、聚乙烯電纜的改性聚乙烯材料的塑性較好, 但可填充性較差, 因而不能填(tián)加(jiā)熱穩定劑方(fāng)法提高耐熱溫度。
聚乙烯電纜可通過DCP幹法化學交聯和矽烷溫水(shuǐ)交聯將工作溫度提高(gāo)到 90℃,前者用於中高壓(yā)電力電纜,後者用於低壓電纜。
但另(lìng)一種交聯方式——輻照交聯(lián)改性, 則可將聚烯烴( 主要是聚乙烯) 的工作溫度(dù)大幅度提高, 經輻照的絕(jué)緣(yuán)料可按條(tiáo)件不同, 耐溫可達到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(néng), 使其分子結(jié)構對熱穩定性加強(qiáng), 同(tóng)時配以(yǐ)適當的熱穩定劑, 根據能級大小和熱穩定劑的效能,分為不同耐熱等級。
輻照交聯工(gōng)業常用(yòng)加工設備為電子加速器, 是將(jiāng)電子束高壓增加能量, 達到交聯聚烯烴(tīng)材料(liào)的目的, 電費加工(gōng)常用(yòng)加速器能級為1.0 ~ 3MeV。
輻(fú)照(zhào)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(diàn)線電纜主要用於耐熱建築線(xiàn)、汽車線、航空導線、機車線電線和電機(jī)電器引接線等。
耐熱電纜是中等溫度的(de)電纜, 具有一定耐熱性, 能適應一定溫度環境。
而應用最多的是, 在電力傳輸電纜(lǎn)中,在能夠保證絕緣性能的同時,增加電纜載流能力,減少電纜重量和截麵,意義重大。
四、高溫和超高溫電線電纜高溫電纜(lǎn)分有機高分子材料高溫電纜和無機材料高溫電纜。
(一)有機高分(fèn)子材料高溫電纜主要是氟塑(sù)料(liào)和矽橡膠電纜。
1、氟塑料絕緣電線(xiàn)電纜氟塑料是塑料的一個重要品類, 通(tōng)常人(rén)們認識氟塑料是從接觸塑料王--聚(jù)四氟乙烯(xī)( PTFE) 開始的。
其實聚四氟乙烯隻(zhī)是產量和用(yòng)量最大的氟塑料品種, 電線電纜常(cháng)用的氟塑料是: 聚全氟乙丙烯( FEP, 俗稱F46) 、聚四氟乙烯( PTFE)、乙(yǐ)烯(xī)-四氟乙烯共聚物( ETFE,俗稱F40)、聚偏氟乙烯( PVDF)等。
表(biǎo)2、各種氟塑料性能

樹脂性能PTFEFEPETFEPVDF
耐熱性(xìng)( ℃)260200150150
電性能
阻燃性( VOI%)95L95L3043
機械性能可用可用
低摩擦性可用可用
耐藥品性酸(suān)
溶劑可用(yòng)
不粘性
耐候性
比重2.172.151.731.76

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(hé)控製信(xìn)號電纜,原子反應堆(duī)用耐輻射電纜和(hé)機車車輛(liàng)用電線等。
( 2)矽(guī)橡膠絕緣電線電纜矽橡膠主要是(shì)以矽元素代替碳元素形成的高分子材料, 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(jī)乙烯矽橡膠, 工作溫度範圍是-60℃~180℃。
矽橡膠具有較好(hǎo)的彎曲性能和低溫性(xìng)能, 不易損壞和開裂,這些性能是(shì)一般高溫電(diàn)纜不具有的,因而矽(guī)橡膠電纜具有較寬的應用範圍,已是高溫電纜的一個亮點。
矽橡膠電纜在高溫移動電纜、軟(ruǎn)電力電纜、電機引接線、低溫(wēn)環境高溫運行場所。
(二(èr))無機材料高溫(wēn)電纜無機材料(liào)因不具有可擠塑等優良加工性能, 因而加(jiā)工形成電纜絕緣較為困(kùn)難, 附著性(xìng)和(hé)均勻性(xìng)較差, 而(ér)且絕緣性能比高(gāo)分子材料要(yào)低,但優異的高溫性能(néng),能夠滿足特種高溫行業的(de)需求。
1、礦物絕緣防火電纜產品(pǐn)結構為銅芯(xīn)銅護(hù)套(tào)氧化鎂絕緣電纜, 主要是(shì)電力電纜、 控製電(diàn)纜、 加熱電纜和布電線。
常規工作溫度是(shì)250℃, 但實際(jì)工作溫度可更高(gāo), 因為氧化鎂的熔點(diǎn)是2800℃, 遠(yuǎn)高於銅的熔點, 電纜經火災後繞包機仍可(kě)重複安全使(shǐ)用。
本電纜生產是氧化鎂定型瓷柱穿於銅導體外, 銅導體與外套(tào)銅管同時拉撥退火而形成(chéng), 氧化鎂瓷柱經壓碎均勻形成電纜絕緣,礦物絕(jué)緣防(fáng)火電纜生產長度受到一定限製(zhì),大規格則更(gèng)短。
礦物絕(jué)緣防火電纜具有耐高溫、 防火、 防爆(bào)、 防水、 耐輻射(shè)、 耐腐蝕性強、 機械強度高、 具有良好的接(jiē)地性能、體積小、壽命長、載流量(liàng)大、過載能力強等特(tè)點。
2、無機包製絕緣超高溫電纜無機絕緣(yuán)包製絕緣電纜一般采用(yòng)無機(jī)包帶(dài)和絲,采(cǎi)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(chí)絕緣性能, 因而是耐高溫電纜的(de)主要材料之一; 無堿玻(bō)璃絲為無機矽(guī)材料(liào), 具有一定絕緣性, 熔化溫度為600℃以上, 采(cǎi)用編織工藝加(jiā)工, 也作為加強件; 以上兩種材料不能形成密封性和緊密的絕緣,因而通(tōng)過塗無機固化(huà)漆、矽微粉和硼砂等,才能形成絕緣體(tǐ)。
在無機材料中,耐高溫的材料較多,但可加工性和成形性較差,按(àn)以上方法形成電纜絕緣也易於損壞(huài),根據選取材料不同(tóng)可製成(chéng)工作溫度500℃、 800℃,甚至於1000℃的電纜,除此之外導體(tǐ)應選(xuǎn)用鍍鎳銅導體(tǐ)或相匹(pǐ)配的耐高溫合金(jīn)導體。
超高溫電纜常應用於航空航天、、加熱(rè)爐、化學反應釜、核電站核島內和(hé)鋼鐵等行業。
五(wǔ)、結(jié) 論在(zài)特種(zhǒng)電纜品種(zhǒng)中, 高溫電纜和超高溫電纜已是一個重要趨勢, 雖然高溫(wēn)電纜電能損耗稍(shāo)大, 在一些較高溫度的(de)場合,用普通電纜則(zé)極易損壞,高溫電(diàn)纜能夠安全運行,是(shì)現代工(gōng)業和中*的品種。
目前我國高溫電纜的研製技術水平遠遠(yuǎn)不能滿足(zú)新市場需求,我國在這方麵(miàn)的技術(shù)遠落後於*國家, 近一半的高溫電纜需(xū)從國外進口, 而國內有些生產廠多集中(zhōng)於一些(xiē)小廠(chǎng), 技術研製和(hé)生產能力較弱(ruò), 特(tè)別是生產加(jiā)工仍局限(xiàn)於電纜現有設備和工裝, 材料的開發也沒能(néng)突(tū)破現有電(diàn)纜料的圈子。
希(xī)望國內有能力開發高溫特種電纜的廠家(jiā)能夠(gòu)審(shěn)時度勢, 針對(duì)我國資源(yuán)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(yè)的需求(qiú)

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