Вогнестійкість кабелів має вирішальне значення під час пожежі, а вибір матеріалу та конструкція обгорткового шару безпосередньо впливають на загальні характеристики кабелю. Обгортковий шар зазвичай складається з одного або двох шарів захисної стрічки, обгорнутої навколо ізоляції або внутрішньої оболонки провідника, забезпечуючи захист, буферизацію, теплоізоляцію та антистаріння. Далі розглядається конкретний вплив обгорткового шару на вогнестійкість з різних точок зору.
1. Вплив горючих матеріалів
Якщо обгортковий шар використовує горючі матеріали (такі якСтрічка з нетканого матеріалуабо ПВХ-стрічка), їхня продуктивність у високотемпературних середовищах безпосередньо впливає на вогнестійкість кабелю. Ці матеріали, горячи під час пожежі, створюють деформаційний простір для ізоляційного та вогнестійкого шарів. Цей механізм вивільнення ефективно зменшує стиснення вогнестійкого шару через високотемпературне напруження, знижуючи ймовірність пошкодження вогнестійкого шару. Крім того, ці матеріали можуть буферизувати тепло на ранніх стадіях горіння, затримуючи передачу тепла до провідника та тимчасово захищаючи структуру кабелю.
Однак, самі горючі матеріали мають обмежену здатність підвищувати вогнестійкість кабелю і зазвичай потребують використання разом з вогнестійкими матеріалами. Наприклад, у деяких вогнестійких кабелях додатковий вогнезахисний шар (наприклад,слюдяна стрічка) можна додавати поверх горючого матеріалу для покращення загальної вогнестійкості. Така комбінована конструкція може ефективно збалансувати витрати на матеріали та керованість виробничим процесом у практичному застосуванні, але обмеження горючих матеріалів все одно необхідно ретельно оцінювати, щоб забезпечити загальну безпеку кабелю.
2. Вплив вогнестійких матеріалів
Якщо обгортковий шар використовує вогнестійкі матеріали, такі як стрічка зі скловолокна з покриттям або слюдяна стрічка, це може значно покращити вогнестійкість кабелю. Ці матеріали утворюють вогнестійкий бар'єр за високих температур, запобігаючи безпосередньому контакту ізоляційного шару з полум'ям та уповільнюючи процес плавлення ізоляції.
Однак слід зазначити, що через стягувальну дію обгорткового шару, напруга розширення ізоляційного шару під час високотемпературного плавлення може не вивільнятися назовні, що призводить до значного стискаючого впливу на вогнестійкий шар. Цей ефект концентрації напружень особливо виражений у сталевих стрічкових броньованих конструкціях, що може знизити вогнестійкість.
Щоб збалансувати подвійні вимоги механічного затягування та вогнеізоляції, у конструкцію шару обгортання можна ввести кілька вогнестійких матеріалів, а коефіцієнт перекриття та натяг обгортання можна регулювати, щоб зменшити вплив концентрації напружень на шар вогнестійкості. Крім того, в останні роки поступово зросло застосування гнучких вогнестійких матеріалів. Ці матеріали можуть значно зменшити проблему концентрації напружень, забезпечуючи при цьому ефективність вогнеізоляції, позитивно впливаючи на покращення загальної вогнестійкості.
3. Вогнестійкість кальцинованої слюдяної стрічки
Кальцинована слюдяна стрічка, як високоефективний обгортковий матеріал, може значно підвищити вогнестійкість кабелю. Цей матеріал утворює міцну захисну оболонку за високих температур, запобігаючи потраплянню полум'я та газів високої температури в область провідника. Цей щільний захисний шар не тільки ізолює полум'я, але й запобігає подальшому окисленню та пошкодженню провідника.
Кальцинована слюдяна стрічка має екологічні переваги, оскільки вона не містить фтору чи галогенів і не виділяє токсичних газів при горінні, що відповідає сучасним екологічним вимогам. Її чудова гнучкість дозволяє їй адаптуватися до складних сценаріїв електропроводки, підвищуючи термостійкість кабелю, що робить його особливо придатним для висотних будівель та залізничного транспорту, де потрібна висока вогнестійкість.
4. Важливість структурного проектування
Структурна конструкція обгорткового шару має вирішальне значення для вогнестійкості кабелю. Наприклад, використання багатошарової обгорткової структури (наприклад, двошарової або багатошарової кальцинованої слюдяної стрічки) не тільки підвищує вогнезахисний ефект, але й забезпечує кращий тепловий бар'єр під час пожежі. Крім того, важливим заходом для покращення загальної вогнестійкості є забезпечення коефіцієнта перекриття обгорткового шару не менше 25%. Низький коефіцієнт перекриття може призвести до витоку тепла, тоді як високий коефіцієнт перекриття може збільшити механічну жорсткість кабелю, впливаючи на інші експлуатаційні фактори.
У процесі проектування також необхідно враховувати сумісність обгорткового шару з іншими структурами (такими як внутрішня оболонка та броньові шари). Наприклад, у сценаріях високої температури впровадження гнучкого матеріального буферного шару може ефективно розподіляти напруження від теплового розширення та зменшувати пошкодження вогнестійкого шару. Ця багатошарова концепція проектування широко застосовується у виробництві кабелів та демонструє значні переваги, особливо на ринку високоякісних вогнестійких кабелів.
5. Висновок
Вибір матеріалу та структурне рішення шару обгортки кабелю відіграють вирішальну роль у вогнестійкості кабелю. Ретельно підбираючи матеріали (такі як гнучкі вогнестійкі матеріали або кальцинована слюдяна стрічка) та оптимізуючи структурне рішення, можна значно підвищити безпеку кабелю у разі пожежі та зменшити ризик функціонального збою внаслідок пожежі. Постійна оптимізація конструкції шару обгортки в процесі розвитку сучасних кабельних технологій забезпечує надійну технічну гарантію досягнення вищих експлуатаційних характеристик та більш екологічно чистих вогнестійких кабелів.
Час публікації: 30 грудня 2024 р.