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高温电线电缆的特性与用途

一般的电线电缆是以塑料和橡胶为绝缘护套,这些材料都是常规程材料,具有丰富的来源,能够满足大规模生产,而且成本相对较低。但对于一些特殊行业如石油化工、钢铁、航空航天、造船、军工、制药、食品、塑料机械、锅炉等与热与高温有关的行业,都需要能够耐一定较高温度的电线电缆,普通的电线电缆显然不能使用,需能耐温的电线电缆才能保证其电力和信号的保险运行。

  下面我们了解一下什么样的工作温度称为耐热与高温电缆。

  我们普通用的电线电缆绝缘和护套为普通工程橡胶和塑料为基本树脂,但要求是绝缘级的。常见电缆用橡胶材料有:丁本橡胶、乙丙橡胶、天然橡胶和氯磺化聚乙烯等,工作温度为(60~75)℃;常见电缆用塑料材料有聚氯乙烯、聚乙烯(包括交联聚乙烯)和聚丙烯等,工作温度为(70~90)℃。

  一、耐热和高温电线电缆的主要特点

  耐热和高温电线电缆一般是由两种需求决定的。一种是电线电缆环境温度较高,电缆在长期在高温下能够正常传输信号或电能;另一种是电力传输电缆,主要是增加截流能力为主要目的。

  高温环境下工作的电缆。普通电缆在高温时易产生绝缘老化和焦烧现象,使用电缆失去性能,受破坏而不能使用。高温电缆在额定高温下能够正常稳定地工作,信号或电能传输性能不受影响,还能保证电缆具有较长的使用寿命。这类功能电缆是高温电缆常见的一种,使用特性也较易于理解的。

  二、耐热型电线电缆

  耐热型电线电缆分:耐热材料和普通材料的耐热改性两种。

  (一)耐热材料的电线电缆

  耐热材料的电线电缆是绝缘和护套材料本体树脂具有耐热性能,主要品种有:聚氨脂(可达155℃级)、聚脂(可达135℃)、聚偏氟乙烯(150℃)和尼龙(可达115℃)的绝缘或护套材料。常用于通信、汽车、电机、建筑等行业。

  (二)普通电缆材料通过各种方式的改性而达到耐热性:

  1、橡胶材料的耐热改性

  橡胶材料因其耐热性差,因而提高工作温度的余度较小,普通橡胶填加较多热稳定剂和经交联处理才能达到90℃,因而不能称为耐热电缆,如丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等。

  2、聚氯乙烯电缆的改性

  普通聚氯乙烯电缆的工作温度为70℃,聚氯乙烯电缆料的高可混性,使其改性成为可能,多量的热稳定剂的使用,可便PVC 的耐热从70℃上升到90℃或105℃,因而大大扩大了PVC 这种老式材料的适用性,也许这就是PVC 电缆长盛不衰的原因之一吧?90℃PVC 电缆料常用于交联聚乙烯电缆护套,主要用于电力、控制和电气装备线缆,由于PVC 的改性,使本可淘汰的PVC 电缆料在护套的使用上将会延续相当长的时间。

  3、聚乙烯电缆的改性

  聚乙烯材料的塑性较好,但可填充性较差,因而不能填加热稳定剂方法提高耐热温度。聚乙烯电缆可通过DCP 干法化学交联和硅烷温水交联将工作温度提高到90℃,前者用于中高压电力电缆,后者用于低压电缆。

  耐热电缆是中等温度的电缆,具有一定耐热性,能适应一定温度环境。而应用最多的是,在电力传输电缆中,在能够保证绝缘性能的同时,增加电缆载流能力,减少电缆重量和截面,意义重大。

  三、高温和超 高温电线电缆

  高温电缆分:有机高分子材料高温电缆和无机材料超 高温电缆。

  有机高分子材料高温电缆主要是氟塑料和硅橡胶电缆。

  1、氟塑料绝缘电线电缆

  氟塑料是塑料的一个重要品类,通常人们认识氟塑料是从接触塑料王--聚四氟乙烯(PTFE)开始的。其实聚四氟乙烯只是产量和用量大的氟塑料品种,电线电缆常用的氟塑料是:聚全氟乙丙烯(FEP,俗称F46)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE,俗称F40)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。

  2、各种氟塑料性能

  氟塑料电缆主要有:高温通讯电缆、耐高温引按线和安装线、高温补偿导线和工业用耐高温电力和控制信号电缆,原子反应堆用耐辐射电缆和机车车辆用电线等。

  (1)硅橡胶绝缘电线电缆

  硅橡胶主要是以硅元素代替碳元素形成的高分子材料,硅橡胶具有较好的耐热性能。电线电缆常用硅橡胶为甲基乙烯硅橡胶,工作温度范围是-60℃~180℃。

  (2)无机材料超 高温电缆

  无性较差,而且绝缘性能比高分子材料要低,但优异的高温性能,能够满足特种高温行业的需求。

  1、矿物绝缘防火电缆

  产品结构为铜芯铜护套氧化镁绝缘电缆,主要是电力电缆、控制电缆、加热电缆和布电线。常规工作温度是250℃,但实际工作温度可更高,因为氧化镁的熔点是2852℃,远高于铜的熔点(1083℃),电缆经火灾后仍可重复保险使用。

  矿物绝缘防火电缆的生产过程如下:

  矿物绝缘防火电缆具有耐高温、防火、防爆、防水、耐辐射、耐腐蚀性强、机械强度高、具有良好的接地性能、体积小、寿命长、载流量大、过载能力强等特点。

  2、无机包制绝缘超 高温电缆

  无机绝缘包制绝缘电缆一般采用无机包带和丝,采用电缆采用工艺加工而成。耐火包带作为耐高温材料,在800℃时仍能正常保持绝缘性能,因而是耐高温电缆的主要材料之一;无碱玻璃丝为无机硅材料,具有一定绝缘性,熔化温度为600℃以上,采用编织工艺加工,也作为加强件;以上两种材料不能形成密封性和紧密的绝缘,因而通过涂无机固化漆、硅微粉和硼砂等,才能形成绝缘体。


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