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首頁(yè) > 礦用橡套電纜

[技術(shù)資料] 無(wú)鹵低煙低毒阻燃船用電纜的開發(fā)研究

P:2008-10-26 14:39:02

1

無(wú)鹵低煙低毒阻燃船用電纜的開發(fā)研究

1 前言

    隨著人類社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,使人類從自然界中獲得了巨大的利益和自由,同時(shí)各種事故和災(zāi)害也頻頻發(fā)生。而在眾多災(zāi)害中,電線電纜常常扮演火源和導(dǎo)火線的角色,使火災(zāi)迅速擴(kuò)大蔓延,而產(chǎn)生大量煙霧和毒氣,并損壞了貴重的電子儀器和設(shè)備,嚴(yán)重影響消防救援和現(xiàn)場(chǎng)人員的撤離,從而擴(kuò)大了災(zāi)害。為此,無(wú)鹵、低煙、低毒阻燃電力電纜需求旺盛,并廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。
    
我國(guó)在電線電纜產(chǎn)品發(fā)展規(guī)劃研究中,九五計(jì)劃及2010年設(shè)想中提到:從用戶當(dāng)前的需求和今后的發(fā)展來(lái)看,關(guān)鍵是要上水平(質(zhì)量水平與技術(shù)水平),發(fā)展派生、延伸型、組合型、緊湊型的品種,以及研究一些高技術(shù)性能的品種。例如無(wú)鹵低煙低毒型橡套電纜和塑料電纜,中壓級(jí)船用電纜等。本文介紹了無(wú)鹵低煙低毒阻燃船用電纜的開發(fā)研究。

2 總體研究思路與預(yù)計(jì)需達(dá)到的要求

    無(wú)鹵低煙低毒阻燃船用電纜開發(fā)研究思路,是從搜集資料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選購(gòu)、配方對(duì)比試驗(yàn)、工藝試驗(yàn)、型式試驗(yàn)及試運(yùn)行試驗(yàn)等各階段來(lái)達(dá)到選定技術(shù)指標(biāo)。特別是無(wú)鹵、低煙、低毒阻燃乙丙絕緣聚稀烴船用電力電纜的配方和工藝等關(guān)鍵技術(shù)。配方研制的目的是要統(tǒng)一電纜的物理機(jī)械性能、電氣性能、阻燃和燃燒性能之間的矛盾;特別是基本上摸索出了一整套生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。從而開發(fā)出了無(wú)鹵、低煙、低毒阻燃電力電纜。
    
無(wú)鹵、低煙、低毒阻燃電力電纜除了保持普通電纜的一般特性和電氣性能外,還應(yīng)具有以下特點(diǎn):具有優(yōu)良的阻燃性能;電纜材料燃燒時(shí)逸出的氣體毒性較低;逸出的鹵素氣體、氣體水溶液PH值及導(dǎo)電率低,具有低腐蝕性能;電纜燃燒時(shí)生成煙霧少。
    
額定電壓0.6/1kV及以下 無(wú)鹵低煙低毒阻燃船用電纜的主要技術(shù)特性如下:
    
產(chǎn)品應(yīng)符合GB9331.1“額定電壓0.6/1kV及以下船用電力電纜和電線標(biāo)準(zhǔn)的要求;
    
船用電纜用的絕緣材料,應(yīng)符合IEC18A(France)58的要求;
    
船用電纜用的無(wú)鹵護(hù)套材料,應(yīng)符合IEC18A(CO)81的要求;
    
電纜燃燒時(shí)生成氣體的試驗(yàn),應(yīng)符合IEC754-1.2的要求;
    
電纜小樣材料燃燒生成物毒性指數(shù)的測(cè)定,應(yīng)符合 NES713的要求;
    
電纜成束垂直燃燒試驗(yàn),應(yīng)符合 GB12666.5 C類或B類的要求;
    
燃燒煙濃度試驗(yàn),應(yīng)符合 GB12666.7的要求。

3 研制的技術(shù)關(guān)鍵及措施方案

    1 船用無(wú)鹵低煙低毒阻燃電力電纜產(chǎn)品技術(shù)文件編制。目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)無(wú)鹵低煙低毒阻燃電力電纜產(chǎn)品的行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),所以只能參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制定產(chǎn)品技術(shù)文件;
    
2 無(wú)鹵阻燃絕緣材料,參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC18A(France)58“關(guān)于改善船用電力電纜無(wú)鹵阻燃絕緣材料性能要求,并且氧指數(shù)不小于25。無(wú)鹵阻燃護(hù)套材料,參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) IEC18A(CO)81“船用電力電纜無(wú)鹵低煙低毒阻燃護(hù)套材料性能要求,并且氧指數(shù)不小于40
    

 3 成品電纜的成束垂直燃燒試驗(yàn)、燃燒煙濃度試驗(yàn)、電纜燃燒時(shí)生成氣體的試驗(yàn)及小樣材料燃燒生成物毒性指數(shù)的測(cè)定,應(yīng)配備專用檢測(cè)設(shè)備。然而設(shè)備大都進(jìn)口,動(dòng)用資金較多,所以利用電纜行業(yè)檢測(cè)中心和各廠配備專用檢測(cè)設(shè)備,便于加快開發(fā)進(jìn)度;
    
4 配方實(shí)踐證明,材料的物理機(jī)械性能、電氣性能及特殊要求的性能是與材料組分存在一定的關(guān)系的,采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)是研究配方設(shè)計(jì)的捷徑,因此,決定采用中心復(fù)合正交旋轉(zhuǎn)配方設(shè)計(jì)軟件和人工經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法進(jìn)行配方設(shè)計(jì),即使這樣,配方設(shè)計(jì)工作量還是相當(dāng)大的;
    
5 無(wú)鹵阻燃護(hù)套料加工較困難。因護(hù)套料選用不含鹵素的聚稀烴和超細(xì)阻燃劑,所以混煉時(shí)粘輥,升溫快,這不但加大了混煉的勞動(dòng)強(qiáng)度,也容易造成設(shè)備和人身事故。為此,必須反復(fù)調(diào)整配方的加工工藝;
    
6 無(wú)鹵阻燃護(hù)套擠制較困難。由于無(wú)鹵阻燃護(hù)套料中含有較多的水合氧化鋁和水合氧化鎂填充劑,導(dǎo)致膠料硬度高,擠橡時(shí)生熱大,護(hù)套擠制困難。經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐,加強(qiáng)溫度控制或采用熱喂料,可以消除擠出脫節(jié)和外徑不均的現(xiàn)象。

4 主要實(shí)驗(yàn)研究

    船用無(wú)鹵低煙低毒阻燃電力電纜開發(fā),關(guān)鍵技術(shù)是研制阻燃絕緣和護(hù)套橡料。所謂阻燃橡料,是指能延緩著火、降低火焰?zhèn)鞑ニ俣,且在離開外部火焰后,其自身燃燒火焰能迅速自行熄滅的橡料。作為電纜的基料,都是含有碳和氫的高分子有機(jī)化合物,因而,電纜不論是由于過(guò)載和短路造成絕緣過(guò)熱起火,還是外部火災(zāi)引燃電纜護(hù)套材料起火,實(shí)際都是聚合物在燃燒,研究抑制電纜燃燒機(jī)理致關(guān)重要。
    
評(píng)價(jià)聚合物可燃性,最常用的方法是氧指數(shù)法。氧指數(shù)表示試樣在氧氣和氮?dú)獾幕旌衔镏腥紵龝r(shí)所需的最低含氧量。氧指數(shù)越大,表示聚合物可燃性越小,阻燃性能越好。船用無(wú)鹵低煙低毒阻燃電力電纜采用的主體材料是乙丙橡膠和聚稀烴,其本身氧指數(shù)約為20,要想達(dá)到技術(shù)關(guān)鍵指標(biāo),必須進(jìn)行材料的配方設(shè)計(jì):
    
1 無(wú)鹵阻燃絕緣材料的配方設(shè)計(jì)。在三元乙丙橡膠為基的阻燃電纜料中,其硫化體系對(duì)阻燃性的影響較大。試驗(yàn)結(jié)果表明:硫化劑DCP用量增加,膠料的交聯(lián)度和氧指數(shù)(OI)增大,但DCP用量過(guò)大時(shí),可能導(dǎo)致可燃性物質(zhì)增加。因而DCP用量一般以3.0重量份為宜;共硫化劑TAIC的用量為0.52.0重量份時(shí),膠料的氧指數(shù)顯著增大;共硫化劑TAIC/HVA-2的并用比為 1.0/0.5時(shí),膠料的氧指數(shù)增大10%15%。
     
無(wú)鹵低煙低毒阻燃船用電力電纜絕緣料配方(重量份):三元乙丙膠 100;氧化鋅 10;硬脂酸 2;防老劑 2;石蠟油 10;TAIC 2.0;HVA-2 1.0DCP 3.0;煅燒陶土 30;超細(xì)滑石粉 30;Sb2O3 10;水合金屬氧化物若干。其性能見表1。

1 無(wú)鹵低煙電纜絕緣料的主要性能要求

<DIV align=center>

<DIV align=center>試驗(yàn)項(xiàng)目</DIV>

<DIV align=center>技術(shù)要求</DIV>

<DIV align=center>實(shí)測(cè)值</DIV>

老化前試樣

<DIV align=right></DIV>

<DIV align=right></DIV>

    抗張強(qiáng)度/MPa

<DIV align=center>≥9.0</DIV>

<DIV align=center>11.7</DIV>

    斷裂伸長(zhǎng)率(%)

<DIV align=center>≥120</DIV>

<DIV align=center>220</DIV>

空氣箱熱老化試驗(yàn)

<DIV align=right></DIV>

<DIV align=right></DIV>

    老化條件(135±2×168h)

<DIV align=right></DIV>

<DIV align=right></DIV>

    老化后抗張強(qiáng)度變化率

<DIV align=center>≤±25</DIV>

<DIV align=center>+4</DIV>

    老化后斷裂伸長(zhǎng)率變化率

<DIV align=center>≤±25</DIV>

<DIV align=center>-3</DIV>

 

空氣彈老化試驗(yàn)

<DIV align=right></DIV>

<DIV align=right></DIV>

 

    老化條件(127±1×40h)

<DIV align=right></DIV>

<DIV align=right></DIV>

 

    老化后抗張強(qiáng)度變化率(%)

<DIV align=center>≤±30</DIV>

<DIV align=center>+17</DIV>

 

    老化后斷裂伸長(zhǎng)率變化率(%)

<DIV align=center>≤±30</DIV>

<DIV align=center>-8</DIV>

 

熱延伸試驗(yàn)

<DIV align=right></DIV>

<DIV align=right></DIV>

 

    載荷下伸長(zhǎng)率(%)

<DIV align=center>≤175</DIV>

<DIV align=center>+22</DIV>

 

    冷卻后永久變形(%)

<DIV align=center>≤15</DIV>

<DIV align=center>3</DIV>

 

耐臭氧試驗(yàn)

<DIV align=center>表面不開裂</DIV>

<DIV align=center>通過(guò) </DIV>

 

氧指數(shù)(自定)

<DIV align=center>≥25</DIV>

<DIV align=center>27</DIV>

</DIV>


      試驗(yàn)條件:空氣溫度200±2,載荷時(shí)間15min,機(jī)械應(yīng)力20MPa。
     
試驗(yàn)條件:臭氧濃度(按體積)0.025%0.030%,時(shí)間30h。

 

[shixue022 在 2008-10-26 14:39:43 編輯過(guò)]

[shixue022 在 2008-10-26 14:41:37 編輯過(guò)]

carbon fiber - 碳纖維 (0) 投訴

P:2008-10-26 16:29:01

2

只能借鑒,你的電阻一定過(guò)不了呀!

wire coil - 線卷,線捆 (0) 投訴

P:2008-10-27 16:10:15

3

先謝謝了   好資料 正在找尋中的資料

Multiple-Conductor Concentric Cable - 同芯層絞多芯電纜。由一股中芯絕緣線,其上以一層或多層絕緣芯線以同芯絞合方式組成之電纜。 (0) 投訴

P:2008-10-29 15:30:32

4

可試試.

baseline - 基準(zhǔn)線 (0) 投訴

P:2008-10-29 21:12:46

5

<DIV>我可以做到LOI到31%,阻燃性高一些有一定的安全空間比較穩(wěn)妥。</DIV><DIV>絕緣性當(dāng)然不是問(wèn)題。</DIV>

contactless cable positioning system - 非接觸式電纜定位系統(tǒng) (0) 投訴

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