無(wú)鹵低煙阻燃電纜設(shè)計(jì)

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1、無(wú)鹵低煙阻燃電纜設(shè)計(jì)阻燃電纜在過(guò)去20多年的實(shí)踐過(guò)程中，多采用氯丁膠和聚氯乙烯PVC作為護(hù)套材料，一旦受熱和燒著，其燃燒釋放出的煙霧量非常大，用IEC61034或GB/T17651-1998測(cè)量出的透光率在10%以下，而且其釋放出的氯化氫（HCL）氣體含量很多，用IEC60754或GB/T17650-1998測(cè)量的HCL含量達(dá)到200~300mg/g。如此濃的煙霧再加上如HCL、H2S和CO等毒性氣體對(duì)人的呼吸系統(tǒng)的刺激和血液中毒，受災(zāi)的人員根本無(wú)法逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。據(jù)國(guó)外消防白皮書(shū)記載，這種在“二次災(zāi)害”中傷亡的人員占整個(gè)火災(zāi)傷亡人數(shù)的70%~80%，在我國(guó)煤礦火災(zāi)事故的傷亡人數(shù)中

2、，受害于“二次災(zāi)害”的人數(shù)比例也是非?？捎^。為此，含鹵阻燃如PVC電纜又到了一個(gè)必須更新的重要階段，研制和應(yīng)用無(wú)鹵阻燃或低煙低毒（鹵）阻燃電纜是非常必要的，也是阻燃電纜發(fā)展的必然趨勢(shì)。27圖不同的塑料燃燒產(chǎn)生煙霧濃度差異為了說(shuō)明高聚物材料對(duì)電纜燃燒煙濃度的影響，選擇了如martinswerk的PVC-P和EVA無(wú)鹵低煙阻燃料的試片的煙密度曲線(xiàn)圖和中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)年會(huì)建筑線(xiàn)纜論文集P145的圖，有關(guān)無(wú)鹵低煙阻燃電纜、低鹵低煙阻燃電纜、普通PVC阻燃電纜等幾種類(lèi)型電纜，按照GB12666.7-90《電線(xiàn)電纜燃燒煙濃度試驗(yàn)方法》的規(guī)定測(cè)定其在燃燒過(guò)程中的最低透光率。最低透光率越小，則電

3、纜燃燒煙濃度就越大；反之則電纜燃燒煙濃度就越小，試驗(yàn)結(jié)果如圖所示。視野清晰視野模糊無(wú)視野27圖燃燒不同的電纜透光率變化曲線(xiàn)1-無(wú)鹵低煙阻燃船用電力電纜2-無(wú)鹵低煙阻燃控制電纜3-低鹵低煙阻燃PVC護(hù)套XLPE絕緣電力電纜4-低鹵低煙阻燃PVC絕緣及護(hù)套電力電纜5-普通阻燃PVC絕緣及護(hù)套電力電纜6-普通阻燃PVC絕緣及護(hù)套控制電纜由圖所知，無(wú)鹵低煙阻燃電纜燃燒時(shí)發(fā)煙量小，其最低透光率一般在80%以上（視野清晰）；低鹵低煙阻燃電纜發(fā)煙量居中，其最低透光率約在45%~50%之間（視野模糊）；普通PVC阻燃電纜的發(fā)煙量最大，其最低透光率約在10%~20%左右（無(wú)視野）。就發(fā)煙量而言，無(wú)

4、鹵低煙阻燃電纜比其它類(lèi)型的阻燃電纜具有低發(fā)煙性能，因而廣泛應(yīng)用于人員密集活動(dòng)場(chǎng)所如賓館、娛樂(lè)場(chǎng)所、學(xué)校、辦公樓、商場(chǎng)、軌道交通、船舶、海上石油鉆井平臺(tái)、核電站、機(jī)房等空間有限的地方和關(guān)鍵場(chǎng)所。表電纜常用部分高聚物材料的煙密度序號(hào)材料名稱(chēng)試驗(yàn)方法ASTME662Dm無(wú)焰法NF有焰法F1234乙丙膠交聯(lián)聚乙烯絕緣料70℃PVC絕緣料70℃阻燃PVC護(hù)套料12116048351117013456379527567891011低鹵低煙阻燃PVC絕緣料低鹵低煙阻燃PVC護(hù)套料低鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套料無(wú)鹵低煙阻燃乙丙絕緣膠料無(wú)鹵低煙阻燃EVA護(hù)套料無(wú)鹵低煙阻燃護(hù)套料（進(jìn)口）無(wú)鹵低煙阻燃護(hù)套料

5、（進(jìn)口）3086345733223617122662054327690816164表中的數(shù)據(jù)使用1mm厚度的試片測(cè)得的。聚乙烯等樹(shù)脂燃燒時(shí)，生成了促進(jìn)燃燒反應(yīng)的OH游離基。含鹵素聚合物和阻燃劑（圖中是含氯阻燃劑），由于材料燃燒而分解，生成氯化氫。氯化氫能捕捉OH游離基，產(chǎn)生穩(wěn)定作用，自身抑制了燃燒反應(yīng)。這樣的鹵素類(lèi)聚合物，加少量就能得到高的阻燃性?？蓡?wèn)題是在燃燒時(shí)產(chǎn)生了對(duì)人體有害的鹵化氫氣體。近年來(lái)環(huán)境意識(shí)加強(qiáng)，采用無(wú)鹵電線(xiàn)產(chǎn)品的要求，迅速增加。圖含鹵阻燃劑的阻燃機(jī)理27不含鹵素的阻燃劑代表，是金屬氫氧化物阻燃劑和含磷阻燃劑。有代表性的是金屬氫氧化物阻燃劑，如氫氧化鋁（ATH）和

6、氫氧化鎂（MDH）。它們的阻燃機(jī)理，通常認(rèn)為是由于其熱分解時(shí)吸熱，降低了燃燒物的溫度所致，與鹵素阻燃劑相比，阻燃效果差?？伤谌紵龝r(shí)沒(méi)有HCL之類(lèi)毒性氣體發(fā)生，所以在必須開(kāi)發(fā)無(wú)鹵阻燃電纜的阻燃劑時(shí)，就有必要研究金屬氫氧化物體系阻燃劑。ATH及MDH阻燃作用的原理是吸熱分解反應(yīng)，生產(chǎn)氧化鋁，氧化鎂和水。分解產(chǎn)品都是無(wú)毒且無(wú)腐蝕性的。在ATH及MDH分解時(shí)，能吸收有機(jī)聚合物的混合物，在燃燒過(guò)程中釋放的大量熱能。ATH的反應(yīng)過(guò)程2AI（OH）3Al2O3+3H2OMW78每分解一克氫氧化鋁耗1.05l焦耳熱量MDH也是經(jīng)過(guò)這樣的反應(yīng)過(guò)程而產(chǎn)生氧化鎂。Mg（OH）2MgO+H2OMW58

7、每分解一克氫氧化鎂需熱量1.316焦耳。聚合物塑料能因此避免迅速被熱分解，而可燃衍生物的產(chǎn)生也可被抑制，同時(shí)裂解中產(chǎn)生的水氣能排擠空氣（氧氣）并在物體表面形成保護(hù)膜層，另外一種含有碳化物、氧化鋁及氧化鎂的耐溫炭渣會(huì)在塑料表面形成進(jìn)一步阻止火勢(shì)蔓延，它也能通過(guò)吸附一些燃燒衍生物而大大的降低煙霧產(chǎn)生。ATH及MDH阻燃效果取決于在塑料配方中的用量。在不超過(guò)200℃（ATH）320℃27（MDH）的加工溫度下，它們適用各種領(lǐng)域，如超過(guò)這個(gè)溫度，脫水反應(yīng)開(kāi)始?！狹DH------ATH