耐火電纜工藝設(shè)計
近年來，耐火電纜的優(yōu)越性能得到了越來越多用戶的認(rèn)可，從而使得耐火電纜需求大幅增長。與此同時，生產(chǎn)耐火電纜的線纜企業(yè)也不斷增加。如何保證耐火電纜質(zhì)量及安全性能成為了當(dāng)前須***要面對的問題。
一般情況下，線纜企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)耐火電纜產(chǎn)品時，都會經(jīng)過一段時間的試驗(yàn)測試，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，之后送檢相關(guān)******檢測機(jī)構(gòu)，取得檢測報告后，才進(jìn)行批量生產(chǎn)。一些上了規(guī)模的企業(yè)為了盡 快滿足耐火電纜生產(chǎn)條件，還建立了自己的耐火試驗(yàn)檢測室。
截至目前，線纜市場上具有一定防火(耐火)性能的電纜主要有三種結(jié)構(gòu)設(shè)計。第一種是采用耐火包帶和塑料絕緣相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)電纜的***大優(yōu)點(diǎn)是比較柔軟，可適用于移動場合，工藝制造方便，成本較低，當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)和制造該類電纜的廠家非常多，但這種電纜由于采用了塑料絕緣，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，其使用溫度等級受絕緣材料使用溫度等級限制，而且有機(jī)絕緣材料容易燃燒，燃燒時會產(chǎn)生熱量，促使溫度增加，***后導(dǎo)致耐火包帶碳化，所以這種電纜不耐機(jī)械振動、沖擊、水淋，無法滿足火災(zāi)事故中電纜消防要求。
一般的耐火電纜是在銅導(dǎo)體和絕緣層之間繞包若干層云母帶作為耐火層。云母帶是以玻璃絲布為骨架，使用有機(jī)硅漆粘合云母紙，并經(jīng)烘焙后制成。其熔點(diǎn)為1200-1300℃，絕緣材料與普通電纜相同；填充、繞包材料根據(jù)需要可采用普通材料或阻燃型材料；鎧裝材料為鍍鋅鋼絲活鍍鋅鋼帶等;護(hù)套材料耐火四級可選用阻燃聚氯乙烯等，而耐火一、二、三級電纜應(yīng)選擇低煙、低鹵、低毒性護(hù)套材料。
第二種是采用銅芯礦物絕緣銅管護(hù)套結(jié)構(gòu)，這種電纜的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了全無機(jī)物結(jié)構(gòu)，是一種非燃電纜，電纜使用溫度可提高到250℃，采用銅管護(hù)套保護(hù)，具有徑向防水、防潮功能。但它也有缺陷，比如不適合移動場合，銅管一旦破損，絕緣性能會迅速下降，且高溫下絕緣性能會急劇下降，因此工程中不宜大量采用；電纜由于氧化鎂絕緣容易吸潮，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，電纜縱向防潮要求及免于金屬護(hù)套損傷尤其顯得重要，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，而端頭采用密封膠，會嚴(yán)重影響使用壽命；制造工藝限制了電纜的制造長度，引起接頭增多，接頭的防水處理困難，常因接頭處進(jìn)水，造成絕緣電阻不合格。
第三種耐火電纜是近年來國內(nèi)隨著相關(guān)材料及工藝裝備水平的提高，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，在原礦物絕緣電纜的基礎(chǔ)上，開發(fā)了“無機(jī)礦物絕緣防火電纜”。該電纜目前已有相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如住建部發(fā)布的JG/T313-2011額定電壓750V及以下金屬護(hù)套無機(jī)礦物絕緣電纜及終端。電纜結(jié)構(gòu)既起到保護(hù)導(dǎo)體的作用又同時保證了良好的絕緣氣密性，使得火焰只能在外部燃燒而不會形成穿透性破壞線纜;外層護(hù)套采用的皺紋銅護(hù)套和低煙無鹵保護(hù)層材料起到***終保護(hù)作用，因此在燃燒時，線纜對環(huán)境的危害降到***低。
眾所周知，耐火試驗(yàn)是針對電纜工藝的檢驗(yàn)，相同的工藝方案運(yùn)用到不同時期的生產(chǎn)過程中，電纜性能也會存在一定的差異性。對于生產(chǎn)耐火電纜企業(yè)而言，若耐火電纜的耐火實(shí)驗(yàn)通過率為99%，則耐火電纜就存在1%的安全隱患危險。對于使用者來說，1%的危險有可能轉(zhuǎn)化為100%的危險。因此生產(chǎn)企業(yè)須***嚴(yán)格要求耐火電纜原材料、導(dǎo)體選型、生產(chǎn)工藝保證耐火電纜耐火試驗(yàn)通過率100%。
首先，具有軸向?qū)ΨQ性的圓形線芯，其云母帶繞包后的各個方向要保證緊密，所以對于耐火電纜的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)宜采用圓形緊壓導(dǎo)體。
其次，耐火電纜導(dǎo)體應(yīng)選用銅導(dǎo)體線芯，不能采用銅包鋁導(dǎo)體。
一方面是滿足用戶企業(yè)需求，有些用戶提出導(dǎo)體為束絞軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體，這就需要生產(chǎn)企業(yè) 從電纜使用的可靠性方面與用戶溝通改為圓形緊壓導(dǎo)體。另外，軟結(jié)構(gòu)束線、復(fù)絞易造成云母帶損壞，不適合作為耐火電纜導(dǎo)體使用。
另一方面是扇形導(dǎo)體不宜采用，因?yàn)樯刃螌?dǎo)體云母帶的繞包壓力是分布不均勻的，其中扇形芯繞包云母帶的三個扇形角處的壓力是***大的。由于云母是片狀硅酸鹽聚合物，其層間分子吸引力遠(yuǎn)比晶體內(nèi)的s1-0共價鍵的鍵力微弱，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，層間易滑動，靠硅粘合，但粘合強(qiáng)度低，在外力刮磨、擠壓時極易脫落裂開，特別是采用扇形結(jié)構(gòu)時，繞包后的線芯通過導(dǎo)輪、分線桿和排線至工裝輪側(cè)板邊緣，以及后道工序擠包絕緣進(jìn)入模芯時，均易刮傷及碰傷，從而導(dǎo)致電性能下降。
另外，云母帶分為合成云母、金云母、白云母三種類型，其中，合成云母質(zhì)量性能***好，白云母***差。對于小規(guī)格的電纜須***選取合成云母帶進(jìn)行繞包，云母帶分層不能使用，同時長期儲存的云母帶易吸濕，所以在儲存云母帶時須***考慮周圍環(huán)境的溫度和濕度。
再次，從成本角度分析，扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面周長大于圓形導(dǎo)體截面周長，進(jìn)而增加了貴重材料云母帶的使用。這是因?yàn)殡m然圓形結(jié)構(gòu)電纜外徑有所增大，聚氯乙烯護(hù)套料用量增多，但產(chǎn)品材料與總成本相比，耐火電纜結(jié)構(gòu)與工藝設(shè)計，圓形結(jié)構(gòu)的耐火電纜仍是節(jié)約了一定的生產(chǎn)成本。基于上述原因，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)監(jiān)督角度分析得出，耐火電力電纜的導(dǎo)體宜采用圓形結(jié)構(gòu)。
總而言之，隨著我國阻燃技術(shù)的不斷發(fā)展，耐火電纜產(chǎn)品技術(shù)水平也隨之提高，越來越多的用戶和工程商開始關(guān)注線纜種類的選擇和正確使用。
***后，選用云母帶繞包設(shè)備時，應(yīng)采用穩(wěn)定性能好，繞包角度***好在300–400繞包，其云母帶繞包均勻緊密，所有與設(shè)備按觸的導(dǎo)輪及桿須***光滑，排線整齊，張力不易太大，收線工裝輪側(cè)板及筒體平整光滑。
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