Огнестойкость кабелей имеет решающее значение при пожаре, и выбор материала и конструкция оболочки напрямую влияют на общие характеристики кабеля. Оболочка обычно состоит из одного или двух слоёв защитной ленты, намотанных на изоляцию или внутреннюю оболочку проводника, обеспечивая защиту, буферизацию, теплоизоляцию и защиту от старения. Далее рассматривается влияние оболочки на огнестойкость с различных точек зрения.
1. Воздействие горючих материалов
Если в оберточном слое используются горючие материалы (например,Лента из нетканого материала(например, ПВХ-лента), их эксплуатационные характеристики в условиях высоких температур напрямую влияют на огнестойкость кабеля. При горении во время пожара эти материалы создают пространство для деформации изоляции и огнестойких слоёв. Этот механизм высвобождения эффективно снижает сжатие огнестойкого слоя под действием высокотемпературных напряжений, снижая вероятность его повреждения. Кроме того, эти материалы могут служить буфером тепла на ранних стадиях горения, замедляя передачу тепла к проводнику и временно защищая структуру кабеля.
Однако сами горючие материалы обладают ограниченной способностью повышать огнестойкость кабеля и, как правило, должны использоваться в сочетании с огнестойкими материалами. Например, в некоторых огнестойких кабелях требуется дополнительный огнезащитный слой (например,слюдяная лента) может быть добавлен поверх горючего материала для повышения общей огнестойкости. Такая комбинированная конструкция позволяет эффективно сбалансировать затраты на материалы и управляемость производственного процесса в практическом применении, однако для обеспечения общей безопасности кабеля необходимо тщательно оценить ограничения, связанные с горючими материалами.
2. Воздействие огнестойких материалов
Использование огнестойких материалов в качестве оболочного слоя, таких как пропитанная стекловолоконная лента или слюдяная лента, может значительно повысить огнестойкость кабеля. Эти материалы образуют огнестойкий барьер при высоких температурах, предотвращая прямой контакт изоляции с огнем и замедляя процесс плавления изоляции.
Однако следует отметить, что из-за уплотняющего действия оберточного слоя растягивающие напряжения изоляционного слоя при высокотемпературном плавлении могут не передаваться наружу, что приводит к значительному сжимающему воздействию на огнестойкий слой. Этот эффект концентрации напряжений особенно ярко проявляется в конструкциях, армированных стальной лентой, что может привести к снижению огнестойкости.
Для баланса между требованиями механической герметичности и огнеизоляции в конструкцию оберточного слоя можно включить несколько огнестойких материалов, а также регулировать степень нахлеста и натяжение обертывания, чтобы снизить влияние концентрации напряжений на огнестойкий слой. Кроме того, в последние годы постепенно расширяется применение гибких огнестойких материалов. Эти материалы могут значительно снизить концентрацию напряжений, обеспечивая при этом огнестойкость, что положительно влияет на общую огнестойкость.
3. Огнестойкость кальцинированной слюдяной ленты
Лента из кальцинированной слюды, являясь высокоэффективным оберточным материалом, может значительно повысить огнестойкость кабеля. Этот материал образует прочную защитную оболочку при высоких температурах, предотвращая проникновение 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 обладает экологическими преимуществами, поскольку не содержит фтора и галогенов и не выделяет токсичных газов при горении, что соответствует современным экологическим требованиям. Превосходная гибкость позволяет адаптировать её к сложным схемам прокладки кабелей, повышая термостойкость кабеля, что делает её особенно подходящей для высотных зданий и железнодорожного транспорта, где требуется высокая огнестойкость.
4. Важность структурного проектирования
Конструкция оболочки кабеля имеет решающее значение для его огнестойкости. Например, многослойная оболочка (например, двух- или многослойная лента из прокаленной слюды) не только усиливает огнезащитный эффект, но и обеспечивает лучший тепловой барьер во время пожара. Кроме того, обеспечение степени перекрытия оболочек не менее 25% является важным фактором повышения общей огнестойкости. Низкая степень перекрытия может привести к утечке тепла, а высокая – повысить механическую жёсткость кабеля, что скажется на других эксплуатационных характеристиках.
При проектировании необходимо также учитывать совместимость оберточного слоя с другими структурами (такими как внутренняя оболочка и броня). Например, в условиях высоких температур введение гибкого буферного слоя из материала может эффективно рассеивать напряжения теплового расширения и снижать повреждение огнестойкого слоя. Эта многослойная конструкция широко применяется в производстве кабелей и демонстрирует значительные преимущества, особенно на рынке огнестойких кабелей премиум-класса.
5. Заключение
Выбор материала и конструкция оболочки кабеля играют решающую роль в обеспечении его огнестойкости. Тщательный выбор материалов (например, гибких огнестойких материалов или кальцинированной слюдяной ленты) и оптимизация конструкции позволяют значительно повысить пожаробезопасность кабеля и снизить риск выхода из строя кабеля. Постоянная оптимизация конструкции оболочки в процессе разработки современных кабельных технологий обеспечивает надежную техническую гарантию достижения более высоких эксплуатационных характеристик и повышения экологичности огнестойких кабелей.
Время публикации: 30 декабря 2024 г.