Огнестойкость кабелей имеет решающее значение во время пожара, а выбор материала и структурная конструкция слоя обмотки напрямую влияют на общую производительность кабеля. Слой обмотки обычно состоит из одного или двух слоев защитной ленты, обернутой вокруг изоляции или внутренней оболочки проводника, обеспечивая защиту, буферизацию, теплоизоляцию и функции защиты от старения. Ниже рассматривается специфическое влияние слоя обмотки на огнестойкость с разных точек зрения.
1. Воздействие горючих материалов
Если в оберточном слое используются горючие материалы (например,Лента из нетканого материалаили ПВХ-лента), их эксплуатационные характеристики в условиях высоких температур напрямую влияют на огнестойкость кабеля. Эти материалы при сгорании во время пожара создают пространство деформации для слоев изоляции и огнестойкости. Этот механизм высвобождения эффективно снижает сжатие слоя огнестойкости из-за высокотемпературного напряжения, снижая вероятность повреждения слоя огнестойкости. Кроме того, эти материалы могут буферизировать тепло на ранних стадиях горения, задерживая передачу тепла к проводнику и временно защищая структуру кабеля.
Однако сами по себе горючие материалы имеют ограниченную способность повышать огнестойкость кабеля и обычно должны использоваться в сочетании с огнестойкими материалами. Например, в некоторых огнестойких кабелях дополнительный слой огнезащитного барьера (такой какслюдяная лента) можно добавить поверх горючего материала для повышения общей огнестойкости. Такая комбинированная конструкция может эффективно сбалансировать материальные затраты и управляемость производственного процесса в практических приложениях, но ограничения горючих материалов все равно должны быть тщательно оценены, чтобы гарантировать общую безопасность кабеля.
2. Влияние огнестойких материалов
Если в качестве оберточного слоя используются огнестойкие материалы, такие как покрытая стекловолоконная лента или слюдяная лента, это может значительно улучшить огнезащитные свойства кабеля. Эти материалы образуют огнестойкий барьер при высоких температурах, предотвращая прямой контакт слоя изоляции с огнем и замедляя процесс плавления изоляции.
Однако следует отметить, что из-за стягивающего действия оберточного слоя, растягивающее напряжение изоляционного слоя во время высокотемпературного плавления может не высвобождаться наружу, что приводит к значительному сжимающему воздействию на огнестойкий слой. Этот эффект концентрации напряжений особенно ярко выражен в стальных ленточных бронеконструкциях, что может снизить показатели огнестойкости.
Чтобы сбалансировать двойные требования механического уплотнения и огнеизоляции, в конструкцию слоя обертывания можно ввести несколько огнестойких материалов, а скорость перекрытия и натяжение обертывания можно отрегулировать, чтобы уменьшить влияние концентрации напряжения на слой огнестойкости. Кроме того, применение гибких огнестойких материалов постепенно увеличивалось в последние годы. Эти материалы могут значительно снизить проблему концентрации напряжения, обеспечивая при этом огнестойкость, что положительно влияет на повышение общей огнестойкости.
3. Огнестойкость кальцинированной слюдяной ленты
Лента из кальцинированной слюды, как высокоэффективный оберточный материал, может значительно повысить огнестойкость кабеля. Этот материал образует прочную защитную оболочку при высоких температурах, предотвращая попадание пламени и высокотемпературных газов в зону проводника. Этот плотный защитный слой не только изолирует пламя, но и предотвращает дальнейшее окисление и повреждение проводника.
Лента из кальцинированной слюды имеет экологические преимущества, так как не содержит фтора и галогенов и не выделяет токсичных газов при горении, что соответствует современным экологическим требованиям. Ее превосходная гибкость позволяет адаптировать ее к сложным сценариям электропроводки, повышая термостойкость кабеля, что делает ее особенно подходящей для высотных зданий и железнодорожного транспорта, где требуется высокая огнестойкость.
4. Важность структурного проектирования
Структурная конструкция слоя обмотки имеет решающее значение для огнестойкости кабеля. Например, использование многослойной структуры обмотки (например, двух- или многослойной кальцинированной слюдяной ленты) не только усиливает эффект противопожарной защиты, но и обеспечивает лучший тепловой барьер во время пожара. Кроме того, обеспечение того, чтобы степень перекрытия слоя обмотки составляла не менее 25%, является важной мерой для повышения общей огнестойкости. Низкая степень перекрытия может привести к утечке тепла, в то время как высокая степень перекрытия может увеличить механическую жесткость кабеля, влияя на другие факторы производительности.
В процессе проектирования необходимо также учитывать совместимость слоя обмотки с другими структурами (такими как внутренняя оболочка и слои брони). Например, в сценариях с высокими температурами введение гибкого буферного слоя материала может эффективно рассеивать напряжение теплового расширения и уменьшать повреждение огнестойкого слоя. Эта многослойная концепция конструкции широко применяется в реальном производстве кабелей и показывает значительные преимущества, особенно на рынке высококлассных огнестойких кабелей.
5. Заключение
Выбор материала и структурная конструкция слоя обмотки кабеля играют решающую роль в огнестойкости кабеля. Тщательно выбирая материалы (например, гибкие огнестойкие материалы или кальцинированную слюдяную ленту) и оптимизируя структурную конструкцию, можно значительно повысить безопасность кабеля в случае пожара и снизить риск функционального отказа из-за пожара. Постоянная оптимизация конструкции слоя обмотки при разработке современных кабельных технологий обеспечивает надежную техническую гарантию для достижения более высоких эксплуатационных характеристик и более экологически чистых огнестойких кабелей.
Время публикации: 30 декабря 2024 г.