無鹵低煙阻燃電纜設計

《無鹵低煙阻燃電纜設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、無鹵低煙阻燃電纜設計阻燃電纜在過去20多年的實踐過程中，多采用氯丁膠和聚氯乙烯PVC作為護套材料，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，受災的人員根本無法逃離火災現(xiàn)場。據(jù)國外消防白皮書記載，這種在“二次災害”中傷亡的人員占整個火災傷亡人數(shù)的70%~80%，在我國煤礦火災事故的傷亡人數(shù)中

2、，受害于“二次災害”的人數(shù)比例也是非常可觀。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學會年會建筑線纜論文集P145的圖，有關無鹵低煙阻燃電纜、低鹵低煙阻燃電纜、普通PVC阻燃電纜等幾種類型電纜，按照GB12666.7-90《電線電纜燃燒煙濃度試驗方法》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

3、纜燃燒煙濃度就越大；反之則電纜燃燒煙濃度就越小，試驗結果如圖所示。視野清晰視野模糊無視野27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護套XLPE絕緣電力電纜4-低鹵低煙阻燃PVC絕緣及護套電力電纜5-普通阻燃PVC絕緣及護套電力電纜6-普通阻燃PVC絕緣及護套控制電纜由圖所知，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

4、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，因而廣泛應用于人員密集活動場所如賓館、娛樂場所、學校、辦公樓、商場、軌道交通、船舶、海上石油鉆井平臺、核電站、機房等空間有限的地方和關鍵場所。表電纜常用部分高聚物材料的煙密度序號材料名稱試驗方法ASTME662Dm無焰法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護套料12116048351117013456379527567891011低鹵低煙阻燃PVC絕緣料低鹵低煙阻燃PVC護套料低鹵低煙阻燃聚烯烴護套料無鹵低煙阻燃乙丙絕緣膠料無鹵低煙阻燃EVA護套料無鹵低煙阻燃護套料（進口）無鹵低煙阻燃護套料

5、（進口）3086345733223617122662054327690816164表中的數(shù)據(jù)使用1mm厚度的試片測得的。聚乙烯等樹脂燃燒時，生成了促進燃燒反應的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。這樣的鹵素類聚合物，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，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）。它們的阻燃機理，通常認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?？伤谌紵龝r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。ATH及MDH阻燃作用的原理是吸熱分解反應，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，能吸收有機聚合物的混合物，在燃燒過程中釋放的大量熱能。ATH的反應過程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)過這樣的反應過程而產(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膜層，另外一種含有碳化物、氧化鋁及氧化鎂的耐溫炭渣會在塑料表面形成進一步阻止火勢蔓延，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℃27（MDH）的加工溫度下，它們適用各種領域，如超過這個溫度，脫水反應開始?！狹DH------ATH