耐火环保电缆的耐火层抗压性能通常通过多层结构设计、阻燃环保材料应用及中心支撑条等增强措施实现显著提升,部分专利产品可有效吸收燃烧热量并形成保护碳化层,同时中心支撑条的抗压通孔设计进一步增强了整体抗压性能。
一、结构设计对抗压性能的优化
多层复合结构
耐火环保电缆常采用“导体→耐火层→绝缘层→绕包层→铠装层→外护套”的多层设计。例如:扬州曙光电缆的专利技术:通过填充层(阻燃环保型无机纸绳)、多层绕包层(如陶瓷化耐火复合带)和铠装层(钢丝或钢带)的协同作用,当电缆燃烧时,填充层吸收热量并形成碳化层,隔绝气层以保护绝缘层免受燃烧。这种结构显著提升了电缆的抗压性能。
铠装层的作用:钢丝或钢带铠装层可增强电缆的机械强度,使其适用于短距离架空敷设或垂直敷设,同时提供抗外力破坏能力。
中心支撑条设计
部分专利产品(如扬州曙光电缆的环保型阻燃B1级耐火电力电缆)在填充层内设置中心支撑条,并设计多个抗压通孔。这种结构通过分散压力,有效提高了电缆整体的抗压性能。
二、材料选择对抗压性能的影响
耐火层材料
云母带:传统耐火电缆的耐火层常采用云母带,其具有良好的耐高温性和电气绝缘性,但抗压性能需依赖绕包工艺和厚度控制。
陶瓷化硅橡胶:部分高端产品采用陶瓷化硅橡胶内护层,该材料在火焰中烧结成陶瓷状硬壳,不仅具备防火、阻燃、低烟、无毒等特性,还能通过硬壳结构增强抗压性能。
阻燃环保型无机纸绳:用于填充层的无机纸绳具有阻燃性,燃烧时吸收热量并形成碳化层,间接提升抗压性能。
外护套材料
低烟无卤聚烯烃护套:该材料以聚乙烯树脂为基料,加入阻燃剂和加工助剂,具有优良的物理机械性能、阻燃性能和抗开裂性能,可保护电缆免受外力损伤。
环保型阻燃聚乙烯护套:通过加入优质高效阻燃剂,该材料在保持环保性能的同时,提升了电缆的抗压和耐火性能。
三、行业案例与专利技术
扬州曙光电缆的专利技术
其环保型阻燃B1级耐火电力电缆通过以下设计提升抗压性能:填充层:采用阻燃环保型无机纸绳,燃烧时吸收热量并形成碳化层。
中心支撑条:设置多个抗压通孔,分散压力并增强整体抗压性能。
多层绕包层:如陶瓷化耐火复合带绕包层,进一步保护内部结构。
其他专利技术
抗拉伸机构设计:部分专利通过连接套、弹力条、尼龙丝和缓冲条的复合结构,实现导电内芯与抗拉伸机构的协同工作,间接提升抗压性能。
铠装结构优化:通过优化铠装层的材料(如高强度钢丝)和排列方式,提升电缆的抗压和抗冲击性能。
四、检测标准与性能评估
耐火环保电缆的抗压性能需通过相关标准检测,例如:
GB/T 19216.21、GB/T 19216.23:规定电缆在火焰条件下的耐受能力评估,包括耐火时间、完整性维持能力等。
实际测试:通过模拟火灾场景(如火焰直接燃烧和机械冲击的双重条件),验证电缆在规定时间内保持电路完整性和持续供电的能力。
