Rintangan haba dan rintangan api kabel dan wayar, penebat tidak mudah terbakar

Tidak mustahil untuk membayangkan dunia moden tanpa komunikasi berwayar dan kabel, yang jumlahnya, dengan cara itu, sentiasa berkembang dan berkembang. Ketumpatan tinggi kabel elektrik dalam pelbagai, tidak selalu keadaan ideal untuk penebat kabel, meningkatkan risiko kebakaran. Sebagai contoh, setiap tahun di AS akibat kebakaran yang disebabkan oleh kebakaran kabel, ekonomi negeri mengalami kerugian kira-kira 6 bilion dolar. Jadi persoalan untuk mencipta kabel dan wayar tahan api yang boleh dipercayai yang tidak menyebarkan pembakaran menjadi semakin mendesak.

Oleh itu, keselamatan kebakaran kabel ditentukan oleh lima petunjuk berikut:

Pembakaran tidak merambat

Ketidaksebaran pembakaran difahamkan sebagai keupayaan kabel untuk memadamkan sendiri serta-merta selepas nyalaan telah berhenti. Penunjuk ini boleh dikira sepanjang panjang kabel yang rosak akibat kebakaran selepas berakhirnya nyalaan.

Ketumpatan optik asap

Ketumpatan optik spesifik maksimum medium dalam ruang semasa pembakaran sampel kabel eksperimen mencirikan tahap ciri asap kabel jenis ini semasa pembakarannya. Parameter ini menggambarkan betapa cepat asap merebak di dalam bilik yang terjejas oleh kebakaran jika kabel sedemikian dihidupkan. Ini penting untuk menentukan syarat untuk memadamkan api.

Aktiviti kakisan produk keluar gas

Lebih tinggi kekakisan produk keluar gas, lebih besar kerosakan kebakaran. Dengan kekakisan tinggi produk pelepasan gas, peralatan elektrik di dalam bilik yang dilitupi api dimusnahkan. Secara kuantitatif, parameter ini ditentukan oleh pembebasan: hidrogen klorida, hidrogen bromida, sulfur dioksida, dsb. — daripada kuantiti produk aktif tersebut.

Ketoksikan gas

Sebagai peraturan, ketoksikan pelepasan gas membawa kepada kemalangan dan kematian dalam kebakaran. Produk toksik ini terutamanya: ammonia, karbon monoksida, hidrogen sianida, hidrogen sulfida, sulfur dioksida, dll.

Kalis api

Kabel tahan api mengekalkan ciri-cirinya di bawah pengaruh nyalaan terbuka, penunjuk ini dikira dari masa ke masa - dari 15 minit hingga 3 jam - pada masa itu kabel tahan api boleh terus berfungsi.

Penebat kabel dan rintangan api

Keselamatan kebakaran kabel terutamanya ditentukan oleh bahan penebat dan salutan pelindungnya, serta oleh reka bentuk kabel. Bahan polimer yang digunakan untuk pengeluaran penebat dicirikan oleh parameter keselamatan kebakaran seperti:

• Kemudahbakaran;

• indeks oksigen;

• Pekali pengeluaran asap;

• Aktiviti kakisan produk keluar gas;

• Ketoksikan produk pembakaran.

Kemudahbakaran

Menurut GOST 12.1.044-89, kemudahbakaran bahan dicirikan, iaitu keupayaan mereka untuk terbakar. Bahan berbeza: tidak mudah terbakar, sukar dibakar dan mudah terbakar.

Bahan tidak mudah terbakar biasanya tidak dapat terbakar di udara. Bahan tidak mudah terbakar boleh menyala dengan kehadiran udara, tetapi apabila sumber nyalaan dikeluarkan, ia tidak boleh terus terbakar sendiri.

Bahan mudah terbakar mampu menyala sendiri dan boleh terus terbakar selepas punca nyalaan dialihkan. Perkara penting di sini ialah penunjuk kuantitatif kemudahbakaran selalunya tidak menunjukkan sepenuhnya keselamatan kebakaran kabel.

Indeks oksigen

Untuk penilaian yang lebih tepat tentang kemudahbakaran bahan semasa ujian, "indeks oksigen" digunakan, yang sama dengan isipadu minimum oksigen dalam campuran nitrogen-oksigen, di mana pembakaran stabil bahan yang diberikan boleh mengambil masa. tempat. Indeks oksigen kurang daripada 21 menunjukkan kemudahbakaran bahan, iaitu bahan tersebut boleh terbakar di udara walaupun selepas sumber pencucuhan telah dialihkan.

Pekali pengeluaran asap

Seperti yang dinyatakan di atas, pekali asap mencerminkan ketumpatan optik asap semasa pembakaran bahan di dalam ruang ujian atau di dalam rumah. Parameter ini ditentukan dengan merakam secara fotometrik pengecilan pencahayaan disebabkan oleh laluan cahaya melalui ruang yang dipenuhi asap. Biro Piawaian Kebangsaan AS, sebagai contoh, mentakrifkan dua nisbah asap: membara dan menyala. Ketumpatan optik asap maksimum ditentukan untuk bahan yang berbeza:

Aktiviti kakisan produk keluar gas

Mengikut kandungan hidrogen klorida, hidrogen bromida, sulfur oksida dan hidrogen fluorida, menurut cadangan IEC, kekakisan produk keluar gas dinilai. Untuk ini, kaedah analisis yang diketahui digunakan, apabila sampel dipanaskan dalam kebuk pembakaran hingga suhu 800 ° C selama 20 minit.

Ketoksikan produk pembakaran

Melalui jumlah gas toksik yang dibebaskan semasa pembakaran, seperti: karbon monoksida, karbon dioksida, hidrogen klorida, hidrogen fluorida, hidrogen bromida, sulfur oksida, nitrogen oksida dan hidrogen sianida, tahap ketoksikan produk pembakaran dinilai semasa menguji bahan yang dipanaskan pada suhu 800 ° C. Fakta yang terkenal: terutamanya dalam industri kabel, penebat PVC, getah dan polietilena digunakan untuk penebat.

Sebatian PVC adalah bahan yang paling tidak mudah terbakar kerana struktur kimianya, di mana tiada ikatan berganda dalam molekul dan terdapat atom klorin.

Sekiranya berlaku kebakaran, PVC terurai dan membebaskan hidrogen klorida, yang menghalang api daripada merebak. Tetapi apabila berinteraksi dengan air atau wap, hidrogen klorida bertukar menjadi asid hidroklorik, yang sangat menghakis. Di samping itu, hidrogen klorida berbahaya kepada manusia, jadi penggunaan PVC adalah terhad dalam pengeluaran penebat untuk kabel kalis api dan kalis api.

Peningkatan rintangan api dan rintangan haba

Dengan menambah perencat pada PVC adalah mungkin untuk meningkatkan ketahanan apinya. Jadi, pengenalan pemplastis fosfat, kalis api, pengisi — mengurangkan kemudahbakaran sebatian PVC. Pada masa yang sama, pelepasan gas sekiranya berlaku kebakaran juga dikurangkan, kerana perencat mengikat hidrogen klorida, memendakannya dalam bentuk bilik tidak mudah terbakar.

Polietilena lebih mudah terbakar, dan untuk menjadikan penebat polietilena tidak mudah terbakar, kalis api ditambah kepadanya, yang menyumbang kepada pemadaman sendiri penebat polietilena berdasarkan komposisi yang diubah suai. Penyelesaian yang paling biasa ialah campuran antimoni trioksida dan parafin berklorin, yang mana kelebihan berbanding PVC dicapai - pelepasan gas berkurangan, ketoksikan berkurangan dan bahaya kepada manusia.

Bagi penebat getah pula, getah paling tidak mudah terbakar. getah polikloroprena, yang digunakan secara meluas sebagai bahan sarung kabel. Getah yang paling tahan api ialah getah silikon, polietilena berklorosulfonat atau berklorin ("hipalon") dan polimer seperti getah yang lain.

Polimer berasaskan fluoropolimer seperti tetrafluoroethylene sangat tahan api kerana indeks oksigennya yang sangat tinggi dan penyejatan yang rendah. Tetapi pada suhu sarung kabel melebihi 300°C, bahan tersebut menjadi toksik, berbahaya kepada manusia, dan juga menghakis kepada peralatan elektrik.

Kabel berpenebat kertas dan bersarung aluminium yang diresapi adalah kabel kuasa kalis api yang pertama.

Kabel voltan tinggi jenama TsAABnlG dan AABnlG dalam berkas tidak menyebarkan pembakaran dan tahan 20 minit pendedahan kepada nyalaan terbuka pada sarung, iaitu, rintangan api kabel ini telah disahkan dalam ujian.

Penutup pelindung mereka mempunyai struktur yang kompleks: sepasang jalur keluli tergalvani dan kusyen gentian kaca di bawah bampar. Di samping itu, rintangan api disediakan oleh kehadiran cangkerang, perisai dan skrin logam, yang membantu meningkatkan kualiti dan ketahanan api kabel, walaupun dengan penebat plastik.

Apabila kalis api diperlukan daripada kabel, maka kabel berperisai dengan penebat PVC daripada tembaga atau aluminium konduktor sektor atau bentuk bulat digunakan. Pada teras yang dipintal bersama dengan pengisian, gegelung polietilena tereftalat atau jalur polipropilena ditambah, yang disusun dengan jurang.

Selepas menggunakan jalur, penebat tali pinggang polietilena pemadam sendiri dibuat dengan penyemperitan. Seterusnya, jalur kertas kabel semikonduktor dengan jurang digunakan, kemudian sepasang jalur keluli tebal 0.3 hingga 0.5 mm membentuk perisai. Tali pinggang atas menutupi celah tali pinggang di bawahnya. Badan diperbuat daripada campuran PVC mudah terbakar rendah dengan ketebalan 2.2-2.4 mm.

Akibatnya, sarung yang digabungkan dengan pita memenuhi sepenuhnya keperluan kalis api untuk kabel AVBVng dan VBVng apabila diletakkan dalam berkas, walaupun dengan penutup PVC biasa.

Beberapa penyelesaian berguna untuk kabel refraktori ialah jalur mika kaca di atas teras. Penghalang tahan api sedemikian, bersama-sama dengan sebatian PVC, memastikan rintangan jangka panjang sarung kabel terhadap tindakan nyalaan; ia digunakan dalam kabel untuk voltan sehingga 6 kV.

Formulasi yang tidak mengeluarkan hidrogen halida apabila dibakar, seperti polietilena bersilang dengan kalis api dan pengisi mineral, adalah yang terbaik untuk perlindungan kebakaran kabel.

Di samping itu, kadangkala cat emulsi berasaskan air dan dakwat dengan komponen tidak mudah terbakar digunakan pada sarung kabel, dengan menyembur atau memberus, untuk memberikan perlindungan tambahan kepada kabel. Lapisan digunakan dengan ketebalan kira-kira 1.5 mm, manakala kapasiti bawaan semasa kabel dikurangkan hanya 5%.

Kabel tahan haba dengan penebat mineral dan dalam sarung keluli, seperti KNMSpZS, KNMSpN, KNMSS, KNMS2S, dsb., digunakan secara meluas. Di sini, wayar disertakan dalam sarung aloi atau keluli tahan karat. Penebat antara teras dan cengkerang diperbuat daripada magnesium oksida atau periclase.