無鹵低煙阻燃電纜設(shè)計

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1、無鹵低煙阻燃電纜設(shè)計阻燃電纜在過去20多年的實(shí)踐過程中，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等毒性氣體對人的呼吸系統(tǒng)的刺激和血液中毒，受災(zāi)的人員根本無法逃離火災(zāi)現(xiàn)場。據(jù)國外消防白皮書記載，這種在“二次災(zāi)害”中傷亡的人員占整個火災(zāi)傷

2、亡人數(shù)的70%~80%，在我國煤礦火災(zāi)事故的傷亡人數(shù)中，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電纜又到了一個必須更新的重要階段，研制和應(yīng)用無鹵阻燃或低煙低毒（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。27圖不同的塑料燃燒產(chǎn)生煙霧濃度差異為了說明高聚物材料對電纜燃燒煙濃度的影響，選擇了如martinswerk的PVC-P和EVA無鹵低煙阻燃料的試片的煙密度曲線圖和中國電工技術(shù)學(xué)會年會建筑線纜論文集P145的圖，有關(guān)無鹵低煙阻燃電纜、低鹵低煙阻燃電纜、普通PVC阻燃電纜等幾種類型電纜，按照GB

3、12666.7-90《電線電纜燃燒煙濃度試驗(yàn)方法》的規(guī)定測定其在燃燒過程中的最低透光率。最低透光率越小，則電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視野圖燃燒不同的電纜透光率變化曲線1-無鹵低煙阻燃船用電力電纜2-無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27由圖所知，無鹵低煙阻燃電纜燃燒時發(fā)煙量小，其最低透光率一般在80%以上（視野清晰）；低鹵低煙

4、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（無視野）。就發(fā)煙量而言，無鹵低煙阻燃電纜比其它類型的阻燃電纜具有低發(fā)煙性能，因而廣泛應(yīng)用于人員密集活動場所如賓館、娛樂場所、學(xué)校、辦公樓、商場、軌道交通、船舶、海上石油鉆井平臺、核電站、機(jī)房等空間有限的地方和關(guān)鍵場所。表電纜常用部分高聚物材料的煙密度序號材料名稱試驗(yàn)方法ASTME662Dm無焰法NF有焰法F1234567891011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

5、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)套料無鹵低煙阻燃乙丙絕緣膠料無鹵低煙阻燃EVA護(hù)套料無鹵低煙阻燃護(hù)套料（進(jìn)口）無鹵低煙阻燃護(hù)套料（進(jìn)口）1211604835113086345733223617122617013456379562054327690816164表中的數(shù)據(jù)使用1mm厚度的試片測得的。27聚乙烯等樹脂燃燒時，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

6、聚合物，加少量就能得到高的阻燃性。可問題是在燃燒時產(chǎn)生了對人體有害的鹵化氫氣體。近年來環(huán)境意識加強(qiáng)，采用無鹵電線產(chǎn)品的要求，迅速增加。圖含鹵阻燃劑的阻燃機(jī)理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。可它在燃燒時沒有HCL之類毒性氣體發(fā)生，所以在必須開發(fā)無鹵阻燃電纜的阻燃劑時，就有必要研究金屬氫氧化物體系阻燃劑。27ATH及MDH阻燃作用的原理

7、是吸熱分解反應(yīng)，生產(chǎn)氧化鋁，氧化鎂和水。分解產(chǎn)品都是無毒且無腐蝕性的。在ATH及MDH分解時，能吸收有機(jī)聚合物的混合物，在燃燒過程中釋放的大量熱能。ATH的反應(yīng)過程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)過這樣的反應(yīng)過程而產(chǎn)生氧化鎂。Mg（OH）2MgO+H2OMW58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

8、炭渣會在塑料表面形成進(jìn)一步阻止火勢蔓延，它也能通過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200℃（ATH）320℃（MDH）的加工溫度下，它們適用各種領(lǐng)域，如超過這個溫度，脫水反應(yīng)開始?！狹DH------ATH重量