一前言
一樣平常的電線天康電纜是以塑料和橡膠為絕緣護(hù)套,這些材料都是常規(guī)工程材料,具有雄厚的來(lái)源,能夠知足大規(guī)模生產(chǎn),而且成原形對(duì)較低。但對(duì)于一些特別行業(yè)如石油化工、鋼鐵、航空航天、造船、軍工、制藥、食品、塑料機(jī)械、鍋爐等與熱與高溫有關(guān)的行業(yè),都必要能夠耐肯定較高溫度的電線天康電纜,通俗的電線天康電纜顯然不能使用不銹鋼球閥,需能耐高溫的電線天康電纜才能保證其電力和旌旗燈號(hào)的安全運(yùn)行。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,特種行業(yè)對(duì)高溫天康電纜的需求已顯高速增加階斷,耐熱和高溫天康電纜每年以20%的速度增加,高溫天康電纜作為特種天康電纜的緊張組成部分,具有極強(qiáng)的生命力,供不應(yīng)求,我國(guó)每年從國(guó)外進(jìn)口約二十億元用于國(guó)內(nèi)建設(shè)。
下面我們了解一下什么樣的工作溫度稱為耐熱與高溫天康電纜。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)絕緣的耐熱的等級(jí)一樣平常按表1 規(guī)定分為:
表1 耐熱的等級(jí)的規(guī)定
我們通俗用的電線天康電纜絕緣和護(hù)套為通俗工程橡膠和塑料為基本樹(shù)脂,但要求是絕緣級(jí)的。常見(jiàn)天康電纜用橡膠材料有:丁本橡膠、乙丙橡膠、自然橡膠和氯磺化聚乙烯等,工作溫度為(60~75)℃;常見(jiàn)天康電纜用塑料材料有聚氯乙烯、聚乙烯(包括交聯(lián)聚乙烯)和聚丙烯等,工作溫度為(70~90)℃。由此可見(jiàn),這些天康電纜不是嚴(yán)酷意義上的耐熱或高溫天康電纜。
耐熱天康電纜一樣平常指(90~155)℃及以下的天康電纜,而高溫天康電纜則是180℃及以上的天康電纜。而要解決通俗天康電纜不耐高溫的狀態(tài),則是要對(duì)材料進(jìn)行改進(jìn),或使用能夠耐高溫的絕緣級(jí)材料。
二 耐熱和高溫電線天康電纜的重要特點(diǎn)
耐熱和高溫電線天康電纜一樣平常是由兩種需求決定的。第一種是電線天康電纜環(huán)境溫度較高,天康電纜在長(zhǎng)期在高溫下能夠正常傳輸旌旗燈號(hào)或電能;另一種是電力傳輸天康電纜,重要是增長(zhǎng)截流能力為重要目的。
高溫環(huán)境下工作的天康電纜。通俗天康電纜在高溫時(shí)易產(chǎn)生絕緣老化和焦燒征象,使用天康電纜失去性能,受破壞而不能使用。高溫天康電纜在額定高溫下能夠正常穩(wěn)固地工作,旌旗燈號(hào)或電能傳輸性能不受影響,還能保證天康電纜具有較長(zhǎng)的使用壽命。這類(lèi)功能天康電纜是高溫天康電纜最常見(jiàn)最多的一種,使用特征也最易于理解的。
增載型高溫天康電纜,重要是為了保證載流的前題下減小天康電纜外徑和重量,向輕量化發(fā)展的。一樣平常來(lái)說(shuō),天康電纜的工作溫度越高, 同樣截面的天康電纜通過(guò)的載流量越大。象飛機(jī)和汽車(chē)等場(chǎng)合,減輕重量的意義相稱大,行使高溫天康電纜大大削減了截面。工作溫度從90℃升到155℃,則載流能力上升50%,同樣載流量下,天康電纜重量要減輕一半,成本也有所降低。當(dāng)然高截流的同時(shí),大多數(shù)絕緣材料的電能損耗也會(huì)有所增長(zhǎng)。
三、耐熱型電線天康電纜
耐熱型電線天康電纜分:耐熱材料和通俗材料的耐熱改性兩種。
(一)耐熱材料的電線天康電纜
耐熱材料的電線天康電纜是絕緣和護(hù)套材料本體樹(shù)脂具有耐熱性能,重要品種有:聚氨脂(可達(dá)155℃級(jí))、聚脂(可達(dá)135℃)、聚偏氟乙烯(150℃)和尼龍(可達(dá)115℃)的絕緣或護(hù)套材料。常用于通訊、汽車(chē)、電機(jī)、建筑等行業(yè)。
(二)通俗天康電纜材料通過(guò)各種體例的改性而達(dá)到耐熱性:
1、橡膠材料的耐熱改性
橡膠材料因其耐熱性差,因而進(jìn)步工作溫度的余度較小,通俗橡膠填加較多熱穩(wěn)固劑和經(jīng)交聯(lián)處理才能達(dá)到90℃,因而不能稱為耐熱天康電纜,如丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯等。重要應(yīng)用于橡膠絕緣移動(dòng)用軟電線、橡膠絕緣軟電力天康電纜和控制天康電纜等。
但三元乙丙橡膠可經(jīng)改性,使耐溫等級(jí)進(jìn)步到135℃網(wǎng)站建設(shè)公司,加上具有較好的絕緣性能,因而在橡膠方面具有較好的發(fā)展前景。
2、聚氯乙烯天康電纜的改性
通俗聚氯乙烯天康電纜的工作溫度為70℃,聚氯乙烯天康電纜料的高可混性,使其改性成為可能,多量的熱穩(wěn)固劑的使用,可便PVC 的耐熱從70℃上升到90℃或105℃,因而大大擴(kuò)大了PVC 這種老式材料的適用性,大概這就是PVC 天康電纜長(zhǎng)盛不衰的緣故原由之一吧?90℃PVC 天康電纜料常用于交聯(lián)聚乙烯天康電纜護(hù)套,重要用于電力、控制和電氣裝備天康電纜,因?yàn)镻VC 的改性,使本可鐫汰的PVC 天康電纜料在護(hù)套的使用上將會(huì)連續(xù)相稱長(zhǎng)的時(shí)間。聚氯乙烯丁腈復(fù)合物的重要成分是PVC,因而與聚氯乙烯丁腈復(fù)合物天康電纜與PVC 絕緣天康電纜具有雷同的改性性能。
3、聚乙烯天康電纜的改性
聚乙烯材料的塑性較好,但可添補(bǔ)性較差,因而不能填加熱穩(wěn)固劑方法進(jìn)步耐熱溫度。聚乙烯天康電纜可通過(guò)DCP 干法化學(xué)交聯(lián)和硅烷溫水交聯(lián)將工作溫度進(jìn)步到90℃,前者用于中高壓電力天康電纜淄博網(wǎng)站建設(shè),后者用于低壓天康電纜。但另一種交聯(lián)體例——輻照交聯(lián)改性,則可將聚烯烴(重要是聚乙烯)的工作溫度大幅度進(jìn)步,經(jīng)輻照的絕緣料可按條件不同,耐溫可達(dá)到105℃、125℃、135℃、150℃,國(guó)外則有能進(jìn)步到180℃。重要是通過(guò)高能電子轉(zhuǎn)化成穩(wěn)固的鍵能,使其分子結(jié)構(gòu)對(duì)熱穩(wěn)固性增強(qiáng), 同時(shí)配以適當(dāng)?shù)臒岱(wěn)固劑,根據(jù)能級(jí)大小和熱穩(wěn)固劑的效能上海網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì),分為不同耐熱等級(jí)。
輻照交聯(lián)工業(yè)常用加工設(shè)備為電子加速器,是將電子束高壓增長(zhǎng)能量,達(dá)到交聯(lián)聚烯烴材料的目的,電費(fèi)加工常用加速器能級(jí)為1.0 ~ 3MeV。輻照交聯(lián)還可對(duì)橡膠、PVC 和氟塑料等材料進(jìn)行交聯(lián)。輻照交聯(lián)聚烯烴電線天康電纜重要用于耐熱建筑線、汽車(chē)線、航空導(dǎo)線、機(jī)車(chē)線電線和電機(jī)電器引接線等。
耐熱天康電纜是中等溫度的天康電纜,具有肯定耐熱性,能適應(yīng)肯定溫度環(huán)境。而應(yīng)用最多的是,在電力傳輸天康電纜中,在能夠保證絕緣性能的同時(shí),增長(zhǎng)天康電纜載流能力,削減天康電纜重量和截面,意義龐大。
四、高溫文超高溫電線天康電纜
高溫天康電纜分:有機(jī)高分子材料高溫天康電纜和無(wú)機(jī)材料超高溫天康電纜。
(一)有機(jī)高分子材料高溫天康電纜重要是氟塑料和硅橡膠天康電纜。
1、氟塑料絕緣電線天康電纜
氟塑料是塑料的一個(gè)緊張品類(lèi),通常人們熟悉氟塑料是從接觸塑料王--聚四氟乙烯(PTFE)開(kāi)始的。其實(shí)聚四氟乙烯只是產(chǎn)量和用量最大的氟塑料品種,電線天康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
氟塑料天康電纜重要有:高溫通信天康電纜、耐高溫引按線和安裝線、高溫補(bǔ)償導(dǎo)線和工業(yè)用耐高溫電力和控制旌旗燈號(hào)天康電纜,原子反應(yīng)堆用耐輻射天康電纜和機(jī)車(chē)車(chē)輛用電線等。
(2)硅橡膠絕緣電線天康電纜
硅橡膠重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。電線天康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(kāi)裂,這些性能是一樣平常高溫天康電纜不具有的,因而硅橡膠天康電纜具有較寬的應(yīng)用范圍,已是高溫天康電纜的一個(gè)亮點(diǎn)。
硅橡膠天康電纜在高溫移動(dòng)天康電纜、軟電力天康電纜、電機(jī)引接線、低溫環(huán)境高溫運(yùn)行場(chǎng)所。
(二)無(wú)機(jī)材料超高溫天康電纜
無(wú)機(jī)材料因不具有可擠塑等精良加工性能,因而加工形成天康電纜絕緣較為困難,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(yōu)秀的高溫性能,能夠知足特種高溫行業(yè)的需求。
1、礦物絕緣防火天康電纜
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為銅芯銅護(hù)套氧化鎂絕緣天康電纜,重要是電力天康電纜、控制天康電纜、加熱天康電纜和布電線。常規(guī)工作溫度是250℃,但現(xiàn)實(shí)工作溫度可更高,由于氧化鎂的熔點(diǎn)是2852℃,遠(yuǎn)高于銅的熔點(diǎn)(1083℃),天康電纜經(jīng)火災(zāi)后仍可重復(fù)安全使用。
本天康電纜生產(chǎn)是氧化鎂定型瓷柱穿于銅導(dǎo)體外,銅導(dǎo)體與外衣銅管同時(shí)拉撥退火而形成,氧化鎂瓷柱經(jīng)壓碎均勻形成天康電纜絕緣,礦物絕緣防火天康電纜生產(chǎn)長(zhǎng)度受到肯定限定,大規(guī)格則更短。
礦物絕緣防火天康電纜的生產(chǎn)過(guò)程如下:
礦物絕緣防火天康電纜具有耐高溫、防火、防爆、防水、耐輻射、耐腐蝕性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、具有優(yōu)秀的接地性能、體積小、壽命長(zhǎng)、載流量大、過(guò)載能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
礦物絕緣天康電纜的絕緣使用氧化鎂,好處是熔點(diǎn)高(2852℃),但瑕玷是介電常數(shù)大(9.8),易吸潮,而且在高溫時(shí)的電阻比二氧化硅低1-2 個(gè)數(shù)量級(jí),所以不適合作為旌旗燈號(hào)天康電纜的絕緣介質(zhì)。而且該生產(chǎn)方法不能實(shí)現(xiàn)電性能指標(biāo)的正確控制,所以在要求高的旌旗燈號(hào)傳輸場(chǎng)合中,分外是微波傳輸,二氧化硅天康電纜是可用的無(wú)機(jī)絕緣天康電纜。而氧化鎂絕緣天康電纜一樣平常用在傳輸電能的場(chǎng)合中。
二氧化硅超高溫天康電纜由于使用了耐高溫的不銹鋼護(hù)套,而且內(nèi)導(dǎo)體使用27%的鎳包銅合金,甚至使用純鎳線為導(dǎo)體(熔點(diǎn)為1455℃),特別高溫二氧化硅(熔點(diǎn)為1723℃),所以使用溫度可以達(dá)到1000℃,甚至到1300℃,短時(shí)間的耐溫可以更高。
2、無(wú)機(jī)包制絕緣超高溫天康電纜
無(wú)機(jī)絕緣包制絕緣天康電纜一樣平常采用無(wú)機(jī)包帶和絲,采用天康電纜采用工藝加工而成。耐火包帶作為耐高溫材料,在800℃時(shí)仍能正常保持絕緣性能,因而是耐高溫天康電纜的重要材料之一;無(wú)堿玻璃絲為無(wú)機(jī)硅材料,具有肯定絕緣性,熔化溫度為600℃以上,采用編織工藝加工,也作為增強(qiáng)件;以上兩種材料不能形成密封性和緊密的絕緣,因而通過(guò)涂無(wú)機(jī)固化漆、硅微粉和硼砂等,才能形成絕緣體。在無(wú)機(jī)材料中,耐高溫的材料較多,但可加工性和成形性較差,按以上方法形成天康電纜絕緣也易于損壞,根據(jù)選取材料不同可制成工作溫度500℃、800℃,甚至于1000℃的天康電纜,除此之外導(dǎo)體應(yīng)選用鍍鎳銅導(dǎo)體或相匹配的耐高溫合金導(dǎo)體。對(duì)于旌旗燈號(hào)天康電纜來(lái)說(shuō),使用上面的纏繞方法是一種不可靠的絕緣層,分外是有各種添加劑時(shí),所以目前沒(méi)有這種生產(chǎn)體例的無(wú)機(jī)絕緣旌旗燈號(hào)天康電纜。
超高溫天康電纜常應(yīng)用于航空航天、軍工、加熱爐、化學(xué)反應(yīng)釜、核電站核島內(nèi)和鋼鐵等行業(yè)。
五、結(jié)論
在特種天康電纜品種中,高溫天康電纜和超高溫天康電纜已是一個(gè)緊張趨勢(shì),雖然高溫天康電纜電能損耗稍大,在一些較高溫度的場(chǎng)合,用通俗天康電纜則極易損壞,高溫天康電纜能夠安全運(yùn)行,是當(dāng)代工業(yè)和軍工中不可缺少的品種。
目前我國(guó)高溫天康電纜的研制技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能知足新市場(chǎng)需求,我國(guó)在這方面的技術(shù)遠(yuǎn)落后于國(guó)外先輩國(guó)家,近一半的高溫天康電纜需從國(guó)外進(jìn)口,而國(guó)內(nèi)有些生產(chǎn)廠多集中于一些小廠,技術(shù)研制和生產(chǎn)能力較弱,分外是生產(chǎn)加工仍局限于天康電纜現(xiàn)有設(shè)備和工裝,材料的開(kāi)發(fā)也沒(méi)能突破現(xiàn)有天康電纜料的圈子。盼望國(guó)內(nèi)有能力開(kāi)發(fā)高溫特種天康電纜的廠家能夠?qū)彆r(shí)度勢(shì),針對(duì)我國(guó)資源情況,開(kāi)發(fā)推廣高溫系列天康電纜,進(jìn)步我國(guó)在這一技術(shù)領(lǐng)域的水平,知足我國(guó)高溫行業(yè)的需求。