服務(wù)熱線:
超高溫電纜
說明:一般的電線電纜是以塑料和橡膠為絕緣護(hù)套,這些材料都是常規(guī)工程材料,具有豐富的來源,能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn),而且成本相對較低。但對于一些特殊行業(yè)如石油化工、鋼鐵、航空航天、造船、制藥、食品、塑料機(jī)械、鍋爐等與熱與高溫有關(guān)的行業(yè),都需要能夠耐一定較高溫度的電線電纜,普通的電線電纜顯然不能使用,需能耐高溫的電線電纜才能保證其電力和信號的安全運(yùn)行。
隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,特種行業(yè)對高溫電纜的需求已顯高速增長階斷,耐熱和高溫電纜每年以20%的速度增長,高溫電纜作為特種電纜的重要組成部分,具有*的生命力,供不應(yīng)求,我國每年從國外進(jìn)口約二十億元用于國內(nèi)建設(shè)。
下面我們了解一下什么樣的工作溫度稱為耐熱與高溫電纜。電工委員會(IEC)對絕緣的耐熱的等級一般按表1 規(guī)定分為:
表1 耐熱的等級的規(guī)定
我們普通用的電線電纜絕緣和護(hù)套為普通工程橡膠和塑料為基本樹脂,但要求是絕緣級的。常見電纜用橡膠材料有:丁本橡膠、乙丙橡膠、天然橡膠和氯磺化聚乙烯等,工作溫度為(60~75)℃;常見電纜用塑料材料有聚氯乙烯、聚乙烯(包括交聯(lián)聚乙烯)和聚丙烯等,工作溫度為(70~90)℃。由此可見,這些電纜不是嚴(yán)格意義上的耐熱或高溫電纜。
耐熱電纜一般指(90~155)℃及以下的電纜,而高溫電纜則是180℃及以上的電纜。而要解決普通電纜不耐高溫的狀況,則是要對材料進(jìn)行改進(jìn),或使用能夠耐高溫的絕緣級材料。
二 耐熱和高溫電線電纜的主要特點(diǎn)
耐熱和高溫電線電纜一般是由兩種需求決定的。****種是電線電纜環(huán)境溫度較高,電纜在長期在高溫下能夠正常傳輸信號或電能;另一種是電力傳輸電纜,主要是增加截流能力為主要目的。
高溫環(huán)境下工作的電纜。普通電纜在高溫時(shí)易產(chǎn)生絕緣老化和焦燒現(xiàn)象,使用電纜失去性能,受破壞而不能使用。高溫電纜在額定高溫下能夠正常穩(wěn)定地工作,信號或電能傳輸性能不受影響,還能保證電纜具有較長的使用壽命。這類功能電纜是高溫電纜常見多的一種,使用特性也易于理解的。
增載型高溫電纜,主要是為了保證載流的前題下減小電纜外徑和重量,向輕量化發(fā)展的。一般來說,電纜的工作溫度越高,同樣截面的電纜通過的載流量越大。象飛機(jī)和汽車等場合,減輕重量的意義相當(dāng)大,利用高溫電纜大大減少了截面。工作溫度從90℃升到155℃,則載流能力上升50%,同樣載流量下,電纜重量要減輕一半,成本也有所降低。當(dāng)然高截流的同時(shí),大多數(shù)絕緣材料的電能損耗也會有所增加。
三、耐熱型電線電纜
耐熱型電線電纜分:耐熱材料和普通材料的耐熱改性兩種。
(一)耐熱材料的電線電纜
耐熱材料的電線電纜是絕緣和護(hù)套材料本體樹脂具有耐熱性能,主要品種有:聚氨脂(可達(dá)155℃級)、聚脂(可達(dá)135℃)、聚偏氟乙烯(150℃)和尼龍(可達(dá)115℃)的絕緣或護(hù)套材料。常用于通信、汽車、電機(jī)、建筑等行業(yè)。
(二)普通電纜材料通過各種方式的改性而達(dá)到耐熱性:
1、橡膠材料的耐熱改性
橡膠材料因其耐熱性差,因而提高工作溫度的余度較小,普通橡膠填加較多熱穩(wěn)定劑和經(jīng)交聯(lián)處理才能達(dá)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)用于橡膠絕緣移動用軟電線、橡膠絕緣軟電力電纜和控制電纜等。
但三元乙丙橡膠可經(jīng)改性,使耐溫等級提高到135℃,加上具有較好的絕緣性能,因而在橡膠方面具有較好的發(fā)展前景。
2、聚氯乙烯電纜的改性
普通聚氯乙烯電纜的工作溫度為70℃,聚氯乙烯電纜料的高可混性,使其改性成為可能,多量的熱穩(wěn)定劑的使用,可便PVC 的耐熱從70℃上升到90℃或105℃,因而大大擴(kuò)大了PVC 這種老式材料的適用性,也許這就是PVC 電纜長盛不衰的原因之一吧?90℃PVC 電纜料常用于交聯(lián)聚乙烯電纜護(hù)套,主要用于電力、控制和電氣裝備線纜,由于PVC 的改性,使本可淘汰的PVC 電纜料在護(hù)套的使用上將會延續(xù)相當(dāng)長的時(shí)間。
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,因而不能填加熱穩(wěn)定劑方法提高耐熱溫度。聚乙烯電纜可通過DCP 干法化學(xué)交聯(lián)和硅烷溫水交聯(lián)將工作溫度提高到90℃,前者用于中高壓電力電纜,后者用于低壓電纜。但另一種交聯(lián)方式——輻照交聯(lián)改性,則可將聚烯烴(主要是聚乙烯)的工作溫度大幅度提高,經(jīng)輻照的絕緣料可按條件不同,耐溫可達(dá)到105℃、125℃、135℃、150℃,國外則有能提高到180℃。主要是通過高能電子轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的鍵能,使其分子結(jié)構(gòu)對熱穩(wěn)定性加強(qiáng),同時(shí)配以適當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定劑,根據(jù)能級大小和熱穩(wěn)定劑的效能,分為不同耐熱等級。
輻照交聯(lián)工業(yè)常用加工設(shè)備為電子加速器,是將電子束高壓增加能量,達(dá)到交聯(lián)聚烯烴材料的目的,電費(fèi)加工常用加速器能級為1.0 ~ 3MeV。輻照交聯(lián)還可對橡膠、PVC 和氟塑料等材料進(jìn)行交聯(lián)。輻照交聯(lián)聚烯烴電線電纜主要用于耐熱建筑線、汽車線、航空導(dǎo)線、機(jī)車線電線和電機(jī)電器引接線等。
耐熱電纜是中等溫度的電纜,具有一定耐熱性,能適應(yīng)一定溫度環(huán)境。而應(yīng)用多的是,在電力傳輸電纜中,在能夠保證絕緣性能的同時(shí),增加電纜載流能力,減少電纜重量和截面,意義重大。
超高溫電纜常應(yīng)用于航空航天、加熱爐、化學(xué)反應(yīng)釜、核電站核島內(nèi)和鋼鐵等行業(yè).
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