煅烧云母带与传统云母带性能对比分析及煅烧云母带的应用
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煅烧云母带与传统云母带性能对比分析及煅烧云母带的应用
2、耐火电缆的定义
耐火电线电缆是指能在规定的火焰燃烧条件下能够保持一定时间正常运行的电缆,也可以说是在燃烧条件下能够保持线路完整性的电缆。耐火电线电缆不同于普通电缆的结构,主要是它在导体和绝缘体之间增加了一个以“耐火云母带”为主的耐火层。
3、耐火云母带
耐火电缆用云母带由云母纸、玻璃纤维布(或薄膜)和粘结剂三大材料组成,其中真正起绝缘耐火作用的材料是云母纸,云母纸是火焰温度下确保电缆电器绝缘的关键部件。因此云母纸的耐热水平决定了云母带的耐热等级。目前国内外耐火云母带中使用较多的是白云母、金云母和合成云母。金云母及白云母带以价格适中,成本低的特点在B类耐火电缆中得到较广泛的应用,但受耐温性能的局限(金云母在800℃释放结晶水,白云母在600℃释放结晶水),目前还难以达到A类耐火电缆的要求;合成云母带以耐温等级达到A 类耐火要求的优势一度得到各电缆厂家的青睐,但其硬度高于天然云母,绕包过程中的柔软性要略差一些,尤其不利于小线径电线电缆的绕包,而且“含氟”的争议目前在业内还未形成定论,同时受到欧盟各项环保指令的限制,合成云母带目前在全球的推广应用十分有限。
煅烧型云母带,突破性地采用优质煅烧型云母纸为基材,通过特殊工艺制造,能满足几乎所有耐火电线电缆的应用要求。其原理是对精选的高温白云母通过高温处理,去除了有损耐电压和耐温性能的结晶水和所有非云母杂物,极大地提高和稳定了云母的耐温与绝缘性能煅烧云母带有机硅树脂的含量比传统耐火云母带高出50%以上,耐火云母带燃烧过程中,有机硅树脂在高温下与云母烧结成以SiO2为主体结构的致密导体保护外壳(绝缘物),有效地提高了电线电缆的耐火性能。
由于煅烧云母纸的渗透性相比金云母纸、合成云母纸更好,因此煅烧云母纸的胶粘剂含量同比要高出50%,同比在耐火过程中烧结SiO2为主体的保护壳,电绝缘性能更加稳定。合成云母带虽然达到A级耐火线缆的耐温要求,但其硬度较大,柔软性较差,较适用于
1mm2及以上电线电缆导体的绕包,而且绕包速度慢,效率较低。煅烧云母带良好的柔软性则全面解决了这一难题,包线外观光滑平整,是目前小线径特种电线电缆导体高速绕包的最佳解决方案。
4、经济性分析及实际性能对比
(1)耐火性能
煅烧云母单面带单层绕包搭接30%即可通过750℃(B类)燃烧试验,而金云母三合一带双层绕包搭接30%通过750℃(B类)燃烧试验的合格率在50%以下,从性能上讲,即使金云母三合一带超出2.9倍的使用量也比不上使用量在其35%以下的煅烧云母单面带。表2为我公司针对不同材质耐火包带进行的耐火试验对比试验数据
表2煅烧云母单面带与传统云母带性能对比表
(2)绕包成本
我们现就1km1.5mm 2的电线用煅烧云母单面带与普通云母带绕包各作一个用量对比;
欲知一千米电线所需耐火云母带的数量,可按如下公式计算:
W=π(d+t)k
G
1 (kg/km)
式中:w ——每千米电线所需云母带的数量(kg )
d ——铜导体直径(mm ); t ——耐火云母带厚度(mm ); G ——耐火云母带定量(g/m 2); k ——绕包重迭率(%)。
先用普通云母带双层绕包搭接15%测算出1km1.5mm 2电线所需云母带数量: W=π*(1.35+2*0.156)*2*0.156*1.9/0.85=3.64kg
由此可计算出1km1.5mm 2的电线普通云母带双层绕包搭接15%需用云母带重量为3.64kg ;
采用煅烧云母带单层搭接30%测算出1km1.5mm 2电线所需云母带重量: W=π*(1.35+0.138)*0.138*1.78/0.7=1.64kg
由此可计算出1km1.5mm 2的电线煅烧云母带单层绕包搭接30%需用云母带数量为1.64kg ;
通过计算采用煅烧云母带包带成本节约5%左右。
由于煅烧云母带减少了绕包后的外径在后道工序也减少了绝缘材料的消耗,通过计算得出采用煅烧云母带相比较普通云母带绝缘要节约15%左右。
(3)、绕包工艺及外观质量
煅烧云母带单层绕包,表面平整光滑,工序简单。
(4)、柔软性能好
煅烧云母带所用原材料因经过高温煅烧,且硅胶含量高,既保证了耐火稳定性,特别是很大程度地提高了云母带的柔软性,非常适合生产小线径电线。
(5)、高环保产品
煅烧云母单面带因采用天然耐高温白云母为原料,单面玻纤布补强,经检测证明,不含氟、不含卤素,且燃烧时不产生浓烟和积炭,属高环保型云母带。
6、结论
煅烧云母带作为一种新型耐火电缆用材料,在耐温等级、柔软性等方面较传统云母带更加优良,尤其是各项性能更加稳定。我厂在通过实际验证后已开始大面积使用,并将完全替代普通的云母带。
推广该产品的应用,对提高电缆的耐火等级,提高绕包工作效率,改变特种电缆用云母带依赖进口的局面具有重要的产业意义。