Огнестойкость кабелей имеет решающее значение во время пожара, и выбор материала и конструкция обмоточного слоя напрямую влияют на общие характеристики кабеля. Обмоточный слой обычно состоит из одного или двух слоев защитной ленты, обернутых вокруг изоляции или внутренней оболочки проводника, обеспечивая защиту, буферизацию, теплоизоляцию и защиту от старения. Далее рассматривается конкретное влияние обмоточного слоя на огнестойкость с различных точек зрения.
1. Воздействие горючих материалов
Если в качестве обертывающего слоя используются горючие материалы (например,Нетканая тканевая лента(например, ПВХ-лента), их характеристики в условиях высоких температур напрямую влияют на огнестойкость кабеля. При горении во время пожара эти материалы создают пространство для деформации изоляционного и огнезащитного слоев. Этот механизм высвобождения эффективно снижает сжатие огнезащитного слоя из-за высокотемпературного напряжения, уменьшая вероятность его повреждения. Кроме того, эти материалы могут смягчать тепло на ранних стадиях горения, замедляя передачу тепла к проводнику и временно защищая конструкцию кабеля.
Однако сами горючие материалы обладают ограниченными возможностями для повышения огнестойкости кабеля и, как правило, должны использоваться в сочетании с огнестойкими материалами. Например, в некоторых огнестойких кабелях используется дополнительный огнезащитный слой (например,слюдяная лентаДля повышения общей огнестойкости поверх горючего материала можно добавить ) . Такая комбинированная конструкция позволяет эффективно сбалансировать стоимость материалов и управляемость производственного процесса в практических приложениях, однако ограничения, связанные с горючими материалами, все же должны быть тщательно оценены для обеспечения общей безопасности кабеля.
2. Влияние огнестойких материалов
Если в качестве оплетки используются огнестойкие материалы, такие как лента из стекловолокна с покрытием или слюдяная лента, это может значительно улучшить огнезащитные свойства кабеля. Эти материалы образуют огнезащитный барьер при высоких температурах, предотвращая прямой контакт изоляционного слоя с пламенем и замедляя процесс плавления изоляции.
Однако следует отметить, что из-за уплотняющего действия обмоточного слоя расширяющее напряжение изоляционного слоя при высокотемпературном плавлении может не высвобождаться наружу, что приводит к значительному сжимающему воздействию на огнестойкий слой. Этот эффект концентрации напряжений особенно выражен в конструкциях, бронированных стальной лентой, что может снизить огнестойкость.
Для баланса между двойными требованиями механической фиксации и огнеизоляции в конструкцию обмоточного слоя можно ввести несколько огнестойких материалов, а степень перекрытия и натяжение обмотки можно регулировать для уменьшения влияния концентрации напряжений на огнестойкий слой. Кроме того, в последние годы постепенно увеличивается применение гибких огнестойких материалов. Эти материалы могут значительно уменьшить проблему концентрации напряжений, обеспечивая при этом огнеизоляцию, что положительно сказывается на повышении общей огнестойкости.
3. Огнестойкость ленты из прокаленной слюды.
Лента из прокаленной слюды, как высокоэффективный обмоточный материал, 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 прокаленной слюды обладает экологическими преимуществами, поскольку не содержит фтора и галогенов и не выделяет токсичных газов при горении, отвечая современным экологическим требованиям. Ее превосходная гибкость позволяет адаптироваться к сложным схемам прокладки проводов, повышая термостойкость кабеля, что делает его особенно подходящим для высотных зданий и железнодорожного транспорта, где требуется высокая огнестойкость.
4. Важность проектирования конструкций
Конструкция обмоточного слоя имеет решающее значение для огнестойкости кабеля. Например, использование многослойной обмоточной структуры (например, двухслойной или многослойной ленты из прокаленной слюды) не только повышает огнезащитный эффект, но и обеспечивает лучший тепловой барьер во время пожара. Кроме того, обеспечение перекрытия обмоточного слоя не менее 25% является важной мерой для повышения общей огнестойкости. Низкое перекрытие может привести к утечке тепла, в то время как высокое перекрытие может увеличить механическую жесткость кабеля, влияя на другие эксплуатационные характеристики.
В процессе проектирования необходимо также учитывать совместимость обмоточного слоя с другими структурами (такими как внутренняя оболочка и броня). Например, в условиях высоких температур введение гибкого буферного слоя из материала может эффективно рассеивать тепловое расширение и уменьшать повреждения огнестойкого слоя. Эта многослойная концепция конструкции широко применяется в реальном кабельном производстве и демонстрирует значительные преимущества, особенно на рынке высококачественных огнестойких кабелей.
5. Заключение
Выбор материалов и конструкция обмоточного слоя кабеля играют решающую роль в его огнестойкости. Тщательный подбор материалов (таких как гибкие огнестойкие материалы или прокаленная слюдяная лента) и оптимизация конструкции позволяют значительно повысить безопасность кабеля в случае пожара и снизить риск функциональных отказов из-за возгорания. Непрерывная оптимизация конструкции обмоточного слоя в развитии современных кабельных технологий обеспечивает надежную техническую гарантию для достижения более высоких эксплуатационных характеристик и более экологичных огнестойких кабелей.
Дата публикации: 30 декабря 2024 г.