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        高溫電纜材料選型

         發布時間:2017-01-07 點擊量:2578

        高溫電纜材料選型
        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套材料本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(可達115℃)的絕緣或護套材料。常用于通信、汽車、電
        機、建筑等行業。
        (二)普通電纜材料通過各種方式的改性而達到耐熱性:
        1、橡膠材料的耐熱改性
         

        耐 熱 等 級YAEBFHC
        zui高允許工作溫度/℃90105120130155180≥180



        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,多量的熱穩定
        劑的使用,可便PVC的耐熱從70℃上升到90℃或105℃,因而大大擴大了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電纜料常用于交聯聚乙烯電纜護套,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電纜料在護套的使用上將會延續相當長的時間。
        聚氯乙烯丁晴復合物的主要成分是PVC, 因而與聚氯乙烯丁晴復合物電纜與PVC絕緣電纜具有相同的改性
        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, 因而不能填加熱穩定劑方法提高耐熱溫度。 聚乙烯電纜可通過
        DCP干法化學交聯和硅烷溫水交聯將工作溫度提高到 90℃,前者用于中高壓電力電纜,后者用于低壓電纜。
        但另一種交聯方式——輻照交聯改性, 則可將聚烯烴( 主要是聚乙烯) 的工作溫度大幅度提高, 經輻照的
        絕緣料可按條件不同, 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。
        輻照交聯工業常用加工設備為電子加速器, 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
        加工常用加速器能級為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用于耐熱建筑線、汽車線、航空導線、機車線電線和電機電器引接線等。
        耐熱電纜是中等溫度的電纜, 具有一定耐熱性, 能適應一定溫度環境。 而應用zui多的是, 在電力傳輸電纜
        中,在能夠保證絕緣性能的同時,增加電纜載流能力,減少電纜重量和截面,意義重大。
        四、高溫和超高溫電線電纜
        高溫電纜分有機高分子材料高溫電纜和無機材料高溫電纜。
        (一)有機高分子材料高溫電纜主要是氟塑料和硅橡膠電纜。
        1、氟塑料絕緣電線電纜
        氟塑料是塑料的一個重要品類, 通常人們認識氟塑料是從接觸塑料王--聚四氟乙烯( PTFE) 開始的。 其實
        聚四氟乙烯只是產量和用量zui大的氟塑料品種, 電線電纜常用的氟塑料是: 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PTFEFEPETFEPVDF
        耐熱性( ℃)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
        溶劑可用
        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控制信
        號電纜,原子反應堆用耐輻射電纜和機車車輛用電線等。
        ( 2)硅橡膠絕緣電線電纜
        硅橡膠主要是以硅元素代替碳元素形成的高分子材料, 硅橡膠具有較好的耐熱性能。 電線電纜常用硅橡膠
        為甲基乙烯硅橡膠, 工作溫度范圍是-60℃~180℃。硅橡膠具有較好的彎曲性能和低溫性能, 不易損壞和開裂,
        這些性能是一般高溫電纜不具有的,因而硅橡膠電纜具有較寬的應用范圍,已是高溫電纜的一個亮點。
        硅橡膠電纜在高溫移動電纜、軟電力電纜、電機引接線、低溫環境高溫運行場所。
        (二)無機材料高溫電纜
        無機材料因不具有可擠塑等優良加工性能, 因而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要低,但優異的高溫性能,能夠滿足特種高溫行業的需求。
        1、礦物絕緣防火電纜
        產品結構為銅芯銅護套氧化鎂絕緣電纜, 主要是電力電纜、 控制電纜、 加熱電纜和布電線。 常規工作溫度
        是250℃, 但實際工作溫度可更高, 因為氧化鎂的熔點是2800℃, 遠高于銅的熔點, 電纜經火災后仍可重復安
        全使用。
        本電纜生產是氧化鎂定型瓷柱穿于銅導體外, 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
        均勻形成電纜絕緣,礦物絕緣防火電纜生產長度受到一定限制,大規格則更短。
        礦物絕緣防火電纜具有耐高溫、 防火、 防爆、 防水、 耐輻射、 耐腐蝕性強、 機械強度高、 具有良好的接地
        性能、體積小、壽命長、載流量大、過載能力強等特點。
        2、無機包制絕緣超高溫電纜
        無機絕緣包制絕緣電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, 因而是耐高溫電纜的主要材料之一; 無堿玻璃絲為無機硅材料, 具有一定
        絕緣性, 熔化溫度為600℃以上, 采用編織工藝加工, 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,因而通過涂無機固化漆、硅微粉和硼砂等,才能形成絕緣體。
        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,按以上方法形成電纜絕緣也易于損壞,根
        據選取材料不同可制成工作溫度500℃、 800℃,甚至于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。
        超高溫電纜常應用于航空航天、、加熱爐、化學反應釜、核電站核島內和鋼鐵等行業。
        五、結 論
        在特種電纜品種中, 高溫電纜和超高溫電纜已是一個重要趨勢, 雖然高溫電纜電能損耗稍大, 在一些較高
        溫度的場合,用普通電纜則極易損壞,高溫電纜能夠安全運行,是現代工業和中不可缺少的品種。
        目前我國高溫電纜的研制技術水平遠遠不能滿足新市場需求,我國在這方面的技術遠落后于*國
        家, 近一半的高溫電纜需從國外進口, 而國內有些生產廠多集中于一些小廠, 技術研制和生產能力較弱, 特別
        是生產加工仍局限于電纜現有設備和工裝, 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, 針對我國資源情況, 開發推廣高溫系列電纜, 提高我國在這一技術領域的水
        平,滿足我國高溫行業的需求

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