超高溫電纜

說明:
一般的電線電纜是以塑料和橡膠為絕緣護(hù)套，這些材料都是常規(guī)工程材料，具有豐富的來源，能夠滿足大規(guī)模生產(chǎn)，而且成本相對(duì)較低。但對(duì)于一些特殊行業(yè)如石油化工、鋼鐵、航空航天、造船、制藥、食品、塑料機(jī)械、鍋爐等與熱與高溫有關(guān)的行業(yè)，都需要能夠耐一定較高溫度的電線電纜，普通的電線電纜顯然不能使用，需能耐高溫的電線電纜才能保證其電力和信號(hào)的安全運(yùn)行。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，特種行業(yè)對(duì)高溫電纜的需求已顯高速增長(zhǎng)階斷，耐熱和高溫電纜每年以20%的速度增長(zhǎng)，高溫電纜作為特種電纜的重要組成部分，具有*的生命力，供不應(yīng)求，我國(guó)每年從國(guó)外進(jìn)口約二十億元用于國(guó)內(nèi)建設(shè)。

下面我們了解一下什么樣的工作溫度稱為耐熱與高溫電纜。電工委員會(huì)（IEC）對(duì)絕緣的耐熱的等級(jí)一般按表1 規(guī)定分為：

表1 耐熱的等級(jí)的規(guī)定

我們普通用的電線電纜絕緣和護(hù)套為普通工程橡膠和塑料為基本樹脂，但要求是絕緣級(jí)的。常見電纜用橡膠材料有：丁本橡膠、乙丙橡膠、天然橡膠和氯磺化聚乙烯等，工作溫度為（60～75）℃；常見電纜用塑料材料有聚氯乙烯、聚乙烯（包括交聯(lián)聚乙烯）和聚丙烯等，工作溫度為（70～90）℃。由此可見，這些電纜不是嚴(yán)格意義上的耐熱或高溫電纜。

耐熱電纜一般指（90～155）℃及以下的電纜，而高溫電纜則是180℃及以上的電纜。而要解決普通電纜不耐高溫的狀況，則是要對(duì)材料進(jìn)行改進(jìn)，或使用能夠耐高溫的絕緣級(jí)材料。

二 耐熱和高溫電線電纜的主要特點(diǎn)

耐熱和高溫電線電纜一般是由兩種需求決定的。****種是電線電纜環(huán)境溫度較高，電纜在長(zhǎng)期在高溫下能夠正常傳輸信號(hào)或電能；另一種是電力傳輸電纜，主要是增加截流能力為主要目的。

高溫環(huán)境下工作的電纜。普通電纜在高溫時(shí)易產(chǎn)生絕緣老化和焦燒現(xiàn)象，使用電纜失去性能，受破壞而不能使用。高溫電纜在額定高溫下能夠正常穩(wěn)定地工作，信號(hào)或電能傳輸性能不受影響，還能保證電纜具有較長(zhǎng)的使用壽命。這類功能電纜是高溫電纜常見多的一種，使用特性也易于理解的。

增載型高溫電纜，主要是為了保證載流的前題下減小電纜外徑和重量，向輕量化發(fā)展的。一般來說，電纜的工作溫度越高，同樣截面的電纜通過的載流量越大。象飛機(jī)和汽車等場(chǎng)合，減輕重量的意義相當(dāng)大，利用高溫電纜大大減少了截面。工作溫度從90℃升到155℃，則載流能力上升50%，同樣載流量下，電纜重量要減輕一半，成本也有所降低。當(dāng)然高截流的同時(shí)，大多數(shù)絕緣材料的電能損耗也會(huì)有所增加。

三、耐熱型電線電纜

耐熱型電線電纜分：耐熱材料和普通材料的耐熱改性兩種。

（一）耐熱材料的電線電纜

耐熱材料的電線電纜是絕緣和護(hù)套材料本體樹脂具有耐熱性能，主要品種有：聚氨脂（可達(dá)155℃級(jí)）、聚脂（可達(dá)135℃）、聚偏氟乙烯（150℃）和尼龍（可達(dá)115℃）的絕緣或護(hù)套材料。常用于通信、汽車、電機(jī)、建筑等行業(yè)。

（二）普通電纜材料通過各種方式的改性而達(dá)到耐熱性：

1、橡膠材料的耐熱改性

橡膠材料因其耐熱性差，因而提高工作溫度的余度較小，普通橡膠填加較多熱穩(wěn)定劑和經(jīng)交聯(lián)處理才能達(dá)到90℃，因而不能稱為耐熱電纜，如丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯等。主要應(yīng)用于橡膠絕緣移動(dòng)用軟電線、橡膠絕緣軟電力電纜和控制電纜等。

但三元乙丙橡膠可經(jīng)改性，使耐溫等級(jí)提高到135℃，加上具有較好的絕緣性能，因而在橡膠方面具有較好的發(fā)展前景。

2、聚氯乙烯電纜的改性

普通聚氯乙烯電纜的工作溫度為70℃，聚氯乙烯電纜料的高可混性，使其改性成為可能，多量的熱穩(wěn)定劑的使用，可便PVC 的耐熱從70℃上升到90℃或105℃，因而大大擴(kuò)大了PVC 這種老式材料的適用性，也許這就是PVC 電纜長(zhǎng)盛不衰的原因之一吧？90℃PVC 電纜料常用于交聯(lián)聚乙烯電纜護(hù)套，主要用于電力、控制和電氣裝備線纜，由于PVC 的改性，使本可淘汰的PVC 電纜料在護(hù)套的使用上將會(huì)延續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

3、聚乙烯電纜的改性

聚乙烯材料的塑性較好，但可填充性較差，因而不能填加熱穩(wěn)定劑方法提高耐熱溫度。聚乙烯電纜可通過DCP 干法化學(xué)交聯(lián)和硅烷溫水交聯(lián)將工作溫度提高到90℃，前者用于中高壓電力電纜，后者用于低壓電纜。但另一種交聯(lián)方式——輻照交聯(lián)改性，則可將聚烯烴（主要是聚乙烯）的工作溫度大幅度提高，經(jīng)輻照的絕緣料可按條件不同，耐溫可達(dá)到105℃、125℃、135℃、150℃，國(guó)外則有能提高到180℃。主要是通過高能電子轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的鍵能，使其分子結(jié)構(gòu)對(duì)熱穩(wěn)定性加強(qiáng)，同時(shí)配以適當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定劑，根據(jù)能級(jí)大小和熱穩(wěn)定劑的效能，分為不同耐熱等級(jí)。

輻照交聯(lián)工業(yè)常用加工設(shè)備為電子加速器，是將電子束高壓增加能量，達(dá)到交聯(lián)聚烯烴材料的目的，電費(fèi)加工常用加速器能級(jí)為1.0 ~ 3MeV。輻照交聯(lián)還可對(duì)橡膠、PVC 和氟塑料等材料進(jìn)行交聯(lián)。輻照交聯(lián)聚烯烴電線電纜主要用于耐熱建筑線、汽車線、航空導(dǎo)線、機(jī)車線電線和電機(jī)電器引接線等。

耐熱電纜是中等溫度的電纜，具有一定耐熱性，能適應(yīng)一定溫度環(huán)境。而應(yīng)用多的是，在電力傳輸電纜中，在能夠保證絕緣性能的同時(shí)，增加電纜載流能力，減少電纜重量和截面，意義重大。

超高溫電纜常應(yīng)用于航空航天、加熱爐、化學(xué)反應(yīng)釜、核電站核島內(nèi)和鋼鐵等行業(yè).