Magas hőmérsékletnek ellenálló kábeltermékek

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2014. március 22-én áttekintett verziótól ; az ellenőrzések 300 szerkesztést igényelnek .

A magas hőmérsékletnek ellenálló kábeltermékek  olyan kábelek és vezetékek, amelyek vezetőképes magjai és szigetelése kellően magas szinten képes ellátni funkcióját a magas hőmérsékletnek, mechanikai terhelésnek és egyéb tényezőknek való hosszú távú komplex kitettség körülményei között. [1] :5 A Szovjetunióban az elektromos szigetelőanyagok területén kialakult terminológiában különböző kifejezéseket használnak: nagy hőálló, hőálló, hőálló, hőálló stb. A terminológiát az anyagok különböző osztályokhoz való tartozása és a fogalmak általános egységesítésének hiánya okozta. [2] :266

A magas hőmérséklet hatására bekövetkező szigetelés meghibásodása általában az idő múlásával fokozatos tönkremenetelével jár, nem pedig valamilyen kritikus hőmérsékleten bekövetkező hirtelen meghibásodással. Az elektromos meghibásodás a szigetelés mechanikai szilárdságának elvesztése miatt következik be. Mechanikai hatások hiányában az oxidált és rideg szigetelő szerkezetek évekig működhetnek. [3] :19

Dolgozzon magas hőmérsékleten

A modern technológiák fejlődése gyakran zord működési feltételeket okoz a vezetékek és kábelek számára, amikor azokat elektromos áram és jelek továbbítására használják az érzékelőktől, jeleket a vezérlőrendszerek működtetőihez. Bizonyos esetekben a kábel egyik fő követelménye a tűzállóság, amely biztosítja a tűzbiztonságot. A kábelek önmagukban is lehetnek hőérzékelők, nagy hőállósággal és megbízhatósággal. Az ilyen kábeleket atomreaktorokban, sugárhajtóművekben, nagy teljesítményű generátorokban és egyéb berendezésekben használják. [4] :3

A kábelen áthaladó elektromos áram hőt termel. A legtöbb kábelt olyan használatra tervezték, ahol a kábelmag hőmérséklete magasabb, mint a környezeti hőmérséklet. [5] :113 Abban az esetben, ha a szigetelésbe kapott hőmennyiség nagyobb, mint a disszipált mennyiség, a szigetelés hőbontása következhet be. A megemelkedett környezeti hőmérséklet hozzájárulhat a hőkieséshez. [5] :104

A 19. század végi elektromos gépek és készülékek fejlődése szükségessé tette a hőálló elektromos szigetelőanyagokat. A hőállóság javítására impregnáló kompozíciókat és bevonatokat, kompozit anyagokat hoztak létre. A villanymotor kollektorlemezeinek szigetelésére csillámot használtak. Az 1890-es évek elején csillám alapú új anyagok születtek: micanit, micalenta, mikafolium. [6]

A szigetelés hőállósága nem csak az extrém körülmények között üzemelő, hanem az általánosan használt kábeleknél is kiemelt jelentőséggel bír, mivel az üzemi hőmérséklet felső határának növelése lehetővé teszi a kábel méretének és súlyának csökkentését. . [7] Általános felhasználású erősáramú kábelek szigetelésének megengedett fűtési hőmérséklete a szigetelés típusától függően folyamatos üzem esetén 70-90 °C, a hálózat vészhelyzete esetén rövid ideig 80-130 °C. , rövidzárlatra és aktivált védelemre 125–250 °C. [8] :20 A hőálló és fűtőkábeleket 1000 °C-ig terjedő környezeti hőmérsékletre tervezték. [9] :187

Az eszközök tekercseléséhez hőálló tekercshuzalokat használnak, amelyek üzemi hőmérséklete legfeljebb 200 ° C, a magasabb hőmérsékleten működő készülékek tekercseléséhez pedig hőálló tekercshuzalokat használnak, amelyek üzemi hőmérséklete legfeljebb 700 ° C. [9] :54

Telepítési és tápvezetékek , áramelosztásra és világítási rendszerekben, elektromos gépek rugalmas kimeneti végeként, szilikon szigetelés használata esetén 180 °C-ig működnek. [9] :23

Kényszerhűtés

Az elektromos készülékek általában természetes léghűtéssel rendelkeznek. Ez annak köszönhető, hogy a legtöbb általános ipari felhasználású készülék energiavesztesége kicsi, és normál körülmények között elegendő a természetes léghűtés. A legtöbb elektromos gép mesterséges hűtést alkalmaz . Lehet, hogy egy szellőztető rendszer; nagy turbógenerátorokhoz - hidrogénhűtés; nagy teljesítményű gépekhez - vízhűtés , amelyben a víz átfolyik a tekercs üreges vezetőin. [10] :5

Elektromos berendezések hűtésére folyékony és gáznemű dielektrikumokat lehet használni.

Folyékony:

  • elektromosan szigetelő (különösen transzformátor ) olaj - szabad konvekcióval az energia eltávolítása 25-30-szorosára nő a levegőhöz képest;
  • sovol;
  • fluor-szénhidrogén folyadékok;
  • szerves szilíciumvegyületeken alapuló dielektrikumok. [tizenegy]

Gáznemű:

  • levegő;
  • SF6 (kén-hexafluorid);
  • hidrogén. [tizenegy]

Az ívacél kemencék és más típusú elektromos kemencék villamosenergia-ellátására vízhűtéses erősáramú kábeleket használnak [12] .

A kábelvonalakon átvitt teljesítmény növelésének lehetőségei az üzemi feszültség növelésével korlátozottak. Az átvitt teljesítmény növelése az aktuális terhelés növelésével lehetséges. A nagyfeszültségű kábelekben gyakorlatilag nincs hőálló szigetelőanyag. Jelentős hatás érhető el a kábelek hőelvonásának javításával kényszerhűtéssel. [13] :90

A belső hűtőrendszerekben a hűtőközeg a kábel belsejében található. Az első belső hűtésű kábelvonalat 1958-ban helyezték üzembe az Egyesült Királyságban. A szinkrofazotron gerjesztő tekercséhez használták, feszültsége 8,5 kV, áramerőssége 1130 A, rézvezető keresztmetszete 323 mm². [13] :91

Felületi hűtőrendszerekben a hűtőközeg közvetlenül érintkezik a kábel felületével. Számos módja van ennek az elvnek a megvalósítására. A kábelek folyóvízzel ellátott csövekben, folyóvízzel nyitott tálcában helyezhetők el. A tömbökbe fektetett kábelek kényszerlégárammal hűthetők. A kábelek külső felülete olajjal hűthető. [13] :94 1965-ben a Volzsszkaja Erőműben egy 500 kV-os, 405 MVA teljesítményű kábelvezetéket helyeztek üzembe , kényszerű olajkeringtetéssel egy csővezetéken keresztül, benne kábellel. A felmelegített olajat a hőcserélőben lehűtöttük, és a visszatérő vezetéken keresztül visszavezettük. A vonal hossza 300 m volt [13] :77

Külső (közvetett) hűtőrendszerekben a hűtőfolyadékkal ellátott csővezetéket a kábelek mellé fektetik le: a földben, a blokk szabad celláiban, egy csatornában vagy alagútban. Alagutak és csatornák esetében lehetőség van felületi léghűtéssel kombinálni. [13] :96

Tűz esetén

Tűzállónak vagy tűzállónak nevezzük azokat a kábeleket és vezetékeket, amelyek működőképesek maradnak, ha egy adott ideig lángnak vannak kitéve. [tizennégy]

Oroszországban először írták elő a kábeltermékek tűzállóságának (tűzállóságának) kötelező követelményeit a kábeltermékek tanúsítása során az NPB 248-97 „Elektromos kábelek és vezetékek. Tűzveszély jelzők. Vizsgálati módszerek", a kábelvezetékekre pedig az NPB 242-97 "Villamos kábelvezetékek besorolása és tűzveszélyességének meghatározására szolgáló módszerek" című dokumentumban. Ugyanakkor az egyes létesítményekben a kábelek és kábelvonalak tűzállóságára vonatkozóan nem volt követelmény. A létesítményekben a kábeltermékek használatára vonatkozó követelmények 2008-ban, a kábelvonalakra pedig 2012-ben jelentek meg a "Tűzbiztonsági követelmények műszaki szabályzatában". [tizenöt]

A kísérleti vizsgálatok során megállapították, hogy a kudarc okai a következők:

  • kábeltermékek hőkárosodása (kiégés, kábelerek rövidzárlata), a kábelerek deformációból eredő törése teherbíró képességük felmelegedés miatti elvesztése következtében;
  • a kábel mechanikai törése a kábeltartó rendszer megsemmisülése során;
  • rövidzárlat a kábelvezető rendszerben teherbíró képességének elvesztése (megsemmisülése) vagy deformációja miatt. [16]

Az 500-900 °C hőmérséklet elérésekor az acél tartószerkezet tönkremenetele nélkül deformálódik. Ekkorra a rézmag már veszít teherbírásából és a kábel megsérül. [16]

Az elektromos vezetékek vagy kábelvonalak tűzállóságát többféleképpen lehet elérni:

  • tűzálló kábelek használata;
  • nem tűzálló kábelek fektetése öntött elektromos szerelési termékekbe, amelyek tűzállóságot biztosítanak (dobozokban, csövekben stb.);
  • kábelek tűzálló épületszerkezetekbe ágyazása;
  • égésgátló tokok használatával vagy a kábelek égésgátló szalaggal történő becsomagolásával. [tizenöt]

A tűzálló kábel rögzítésére szolgáló szerkezetek gyártói széles körben használják a "tűzálló kábelvonal" kifejezést. Ez a kifejezés hiányzik az orosz szabályozási dokumentumokból. Az orosz szabványok kidolgozói a tudományos cikkekben a "nyílt módon fektetett vezetékek, amelyekre tűzállósági követelmények vonatkoznak" kifejezést használják. [16]

Próbák

A kábelek és vezetékek (a kialakítástól függően) lehetnek hőállóak és tűzállóak, vagy hőállóak és tűzállóak, vagy ezek egyike sem. Az égésgátló vagy égésgátló kábeleket néha tévesen égésgátlónak nevezik [17] .

Hőállóság

A tűzállósággal ellentétben a 10-30 élettartamú új anyagok hőállóságát közvetlenül nem lehet tesztelni. Ezért módszereket dolgoztak ki a szigetelés hőállóságának gyorsított meghatározására. A szigetelés élettartamának logaritmusa és az üzemi hőmérséklettel fordítottan arányos érték között lineáris összefüggés van. Több kísérlet segítségével egy egyenest kaptunk, így a paraméterek nagy pontossággal extrapolálhatók más hőmérsékletekre és élettartamra. A szigetelés hőállósági osztályát 20 ezer órás erőforrás alapján határozzák meg. [tizennyolc]

A hosszú távú hőállóságot az a hőmérséklet jellemzi, amelyen a termék erőművekben 20-30 évig, rádió- és elektronikus berendezésekben pedig 10 ezer órán keresztül működik. [19] :138 A GOST 8865-70 szerint a szigetelő- és kábeltermékek az alábbiak szerint osztályozhatók:

  • Y - 90 °C;
  • A - 105 °C;
  • E - 120 °C;
  • B - 130 °C;
  • F - 155 °C;
  • H - 180 °C;
  • 200-200 °C;
  • 220-220 °C;
  • 250-250 °C, majd 25 °C-onként. [19] :139

A rövid távú hőállóságot az a hőmérséklet jellemzi, amelyen a termék jól meghatározott feltételek mellett korlátozott ideig tud működni. [19] :138

Tényleges tűzállóság

Két rendszer létezik a kábeltermékek tűzállósági vizsgálatára. Az első keretein belül egyedi kábelek, a második keretein belül a kábelek és vezetékek vizsgálata történik kötőelemekkel, csatornákkal, csövekkel, épület- és kábelszerkezetekkel együtt.

Az egyes kábelek tűzállósági vizsgálatát különböző módszerekkel régóta végezték. 1977-ben G. I. Smelkovov, I. F. Poedintsev és B. I. Kasholkin kérelmet nyújtott be a "Fűtőkemence kábelek tűzállósági vizsgálatára" című találmányra. [húsz]

Kábel vagy vezeték márka Tűzállósági idő tápfeszültségnél
Z6 V 300 V A forrásban nem szerepel 5 kV
KPSVVng(A)-LS 1х2х0,5 mm² 50 s 28 s
KPSVEVng(A)-LS 1x2x0,5 mm² 32 s 24 s
KPSVEVng(A)-LS 1х2х1,5 mm² 60 s 39 mp [21]
APV 1x6 mm² 25 mm átmérőjű műanyag csőben 201,67 s
APV 1x16 mm² 32 mm átmérőjű műanyag csőben 239,00 s
APV 1x35 mm² 50 mm átmérőjű műanyag csőben 270,00 s
AVVG 3x35+1x25 mm² 240,00 s [22]
KPOBVng 7×2,5 mm² fémdobozban tűzvédelem nélkül 12,0 perc
KPOEVng 14×2,5 mm² fémdobozban tűzvédelem nélkül 15,2 perc
PvBVng 3×50 + 1×25 mm² fémdobozban tűzvédelem nélkül 22,3 perc [23]
KGESHV 3×35+1×10+3×2,5 mm² Módszer kábelek tesztelésére, hogy nem terjednek-e lángban, szigetelőberendezésen keresztül feszültség alatt 37,7 perc
KGEBUSHV 3×50+1×10+3×2,5 mm² 62,2 perc
KGESHuS-PB 6×25+3×3,5+4×2,5 mm² 44,4 perc [24]
AABnlG 3×95 mm² (6 kV) 24 perc
AAShv 1×120 mm² (35 kV) 7,4 perc
AAShv 3×35 mm² (1 kV) 3,5 perc
PVC 1×240 mm² (6 kV) 4 perc
PVC 3×10 mm² (1 kV) 2,6 perc
AASHPS10 3×95 mm² (10 kV) 10,3 perc
KVVGng 4×1,5 mm² (660 V) 2,1 [25] ;2,2 [26] ; 4,1 [27] perc
KVVGng 37 × 1,5 mm² (660 V) [27] 11 perc
KVVBG 37×2,5 mm² (660 V) 7,6 perc
KPOSG 7×1,5 mm² (660 V) 4 perc
KVVBbG 37×2,5 mm² (660 V) 2 perc [28]

Az USA-ban a tálcákban fekvő általános ipari tervezésű elektromos kábelek hőmérsékleti határértéke 182 ° C, Németországban - 120 ° C. A 2007-es ukrán kísérletek szerint a tűzvédelem nélküli fémdobozokban fekvő kábelek gyors fűtési sebességénél a határhőmérséklet 400 °C. Tűzvédelemmel ellátott csatornákhoz, aminek következtében a kábelek lassabban melegszenek fel - 190 °C [23] .

A kábelcsatornák UL 1724 szerinti tesztelésekor a belső hőmérséklet nem lehet magasabb átlagosan 120 °C-nál és a kábel bármely pontján 160 °C-nál [29] .

Németországban a szabványos tartószerkezeten átesett kábelek további vizsgálatok nélkül lefektethetők bármely gyártó szabványos tartószerkezetein. Ha a szabvány nem rendelkezik kábelrögzítésről, a vizsgálati eredmények csak a kábel és a tartószerkezet vizsgált kombinációjára vonatkoznak [30] .

Jelzés:

  • FE (például FE180) - a kábel szigetelő tulajdonságainak és működési funkcióinak fenntartása;
  • E (például E90) - kábelrendszerek működési funkcióinak fenntartása [31] .

A rendszereket E30, E60, E90 osztályokra osztják, attól függően, hogy mennyi idő alatt képes normálisan működni - 30, 60 és 90 perc. Az E30 osztálynak tartalmaznia kell a tűzjelző rendszerek, a vészvilágítás, a tűzjelző rendszerek és a természetes füstelvezető rendszerek összes kábelrendszerét. Az E90 osztálynak tartalmaznia kell a tűzoltó rendszerek szivattyúihoz, a tűzoltóságok felvonóihoz, a kórházi teherfelvonókhoz, a mechanikai stimulációval ellátott füstelvezető rendszerekhez [32] .

Az Egyesült Királyságban a tűzálló kábeleket két osztályba osztják: Standard (standard) és Enhanced (növelt). Normál - 30 perces tűzállóság, továbbfejlesztett - 120 perces tűzállóság. Az Enhanced verzió kábeleit 30 m feletti épületekben és más olyan középületekben való használatra tervezték, amelyek nagyszámú (négy vagy több) evakuációs zónával rendelkeznek, ahol az emberek jelentős ideig tartózkodhatnak. A tesztelés során a kábelminták lángnak, ütésnek és víznek vannak kitéve [33] .

Vezető anyagok

Magas hőmérsékleten az elégtelen hőállóság nemcsak a szigetelésben, hanem a vezetékekben is megnyilvánul. A szigetelőanyag és a vezetők között kölcsönhatás lép fel [1] :6 . 1000 °C hőmérsékleten történő működéshez aranyat és platinát használnak vezetőként, 1100-1200 °C hőmérsékleten - ródium [1] :183 . 400-500 °C hőmérsékleten nikkellel bevont rezet használnak vezetőként (például PEZHB huzal), 600 °C-on nikkelt (PNZH huzal), 600-700 °C-on nikkellel bevont ezüstöt (PEZHB-) 700 vezeték) [ 1] :184 .

Szigetelő anyagok

A kábelek és vezetékek megkülönböztető jellemzője a rugalmasság. [34] A polimer anyagokat kábeltermékek szigeteléseként és burkolataként használják. Rugalmasak, de a legtöbb nem bírja a 150°C feletti hőmérsékletet. [35] :4 A kristályos anyagok gyakran ellenállnak a magas hőmérsékletnek, de hiányzik belőlük a rugalmasság és a rugalmasság. [35] :3 A csillám , kerámia , üveg és egyéb magas hőmérsékleten is működő anyagok régóta ismertek, és széles körben használják elektrotechnikai, elektronikai és rádióberendezések különféle rögzítőalkatrészeinek gyártására. A motorok, transzformátorok és egyéb elektromos berendezések szigetelésének gyártása azonban csak belőlük lehetetlen [1] :5 .

Létezik egy általános fizikai és kémiai törvény, amely szerint minden további 8 °C melegítés kétszeresére gyorsítja a fizikai és kémiai folyamatokat. Ez a szigetelés relatív kopásához viszonyítva azt jelenti, hogy minden további 8 °C-os melegítés kétszeresére gyorsítja a szigetelés öregedését (csökkenti az élettartamot) [36] . Magas hőmérsékleten hosszú ideig és stabilan csak azok az elektromos szigetelő anyagok működhetnek, amelyekben a szigetelés üzemi hőmérsékleténél lényegesen magasabb hőmérsékleten kémiai és szerkezeti átalakulások mennek végbe [1] :253 .

Szerves polimerek

A legtöbb használt kábel polimer szigetelésű. A polimerek esetében a "hőállóság" és a "hőállóság" kifejezéseket használják. A hőállóság kifejezés fizikai tényezőkhöz kapcsolódik: olvadáspont és üvegesedési hőmérséklet. Rövid távú hőhatás esetén a tulajdonságokat gyakran kizárólag fizikai tényezők határozzák meg. A termikus stabilitás kifejezés kémiai tényezőkhöz kapcsolódik: hőállóság, termikus-oxidatív és hidrolitikus lebomlás. Hosszabb ideig tartó hőhatás esetén a kémiai tényezők a meghatározóak. [37] :27

A polimerek kémiai szerkezetének változása mind a lebomlással, mind a strukturálódással összefüggésbe hozható, általában mindkét folyamat egyidejűleg megy végbe. A kémiai átalakulások természete határozza meg a nagyobb sebességű folyamatot. A polimerekben a melegítés során bekövetkező fizikai és kémiai változások között nincs közvetlen kapcsolat. Számos polimer (például polietilén) esetében a lágyulás sokkal alacsonyabb hőmérsékleten megy végbe, mint a hőállóság elvesztése. [38]

A felső hosszú távú hőmérséklet a legtöbb polimernél 100°C alatt van, egyes műszaki műanyagoknál 150°C. Az elektromos ipar fejlődése az ellenállások, kondenzátorok , elektromos motorok miniatürizálásához vezet, miközben megőrzi teljesítményüket. Az eredmény az üzemi hőmérséklet növekedése. Az elektromos szigetelő polimerek, fóliák, kapcsolóelemek és burkolatok hosszú távú üzemi hőmérsékletének meg kell haladnia a 200 °C-ot. [37] :22

A lágy PVC vagy kábelkeverék gyakori anyag a kábelek szigetelésére. Ez az anyag 50%-ban tartalmaz különféle adalékanyagokat (lágyítók stb.), amelyek nagymértékben megváltoztatják a PVC éghető tulajdonságait. A lágyítók már 200 °C hőmérsékleten elkezdenek elpárologni és kigyulladnak [39] .

Ha szilárd PVC - n lángnak teszik ki , a következő folyamatok mennek végbe:

  • 80 ° C - az anyag lágyulása megkezdődik;
  • 100 °C - megkezdődik a hidrogén-klorid képződése;
  • 160 ° C - a hidrogén-klorid körülbelül 50% -a gáz formájában szabadul fel;
  • 210 ° C - PVC megolvad;
  • 300 °C - a hidrogén-klorid körülbelül 85%-a gáz formájában szabadul fel;
  • 350-400 °C - a polivinil-klorid molekula "szén gerince" világít [39] .
Csillám

A csillám  szervetlen kristályok, amelyek pikkelyes alakúak. A kristályos lemezek vastagsága 5-50 µm. Olvadáspont: 1200-1300 °C. 900 °C hőmérsékleten duzzadás lép fel, az anyag rétegesedik és elveszti szilárdságát. A természetes csillámot ritkán használják elektromos szigetelésként. A csillámport és a kötőanyaggal impregnált csillámpapírt széles körben használják. A kötőanyagok határozzák meg a szigetelés üzemi hőmérsékletét. [40] :97

Kötőanyagok impregnáláshoz:

  • alacsony hőmérsékletű: olaj-bitumen lakk, olaj-gliftál lakk, gumi - üzemi hőmérséklet 120-200 ° C;
  • alacsony hőmérsékletű: szerves szilícium lakk - üzemi hőmérséklet 400-500 °C;
  • magas hőmérséklet: foszforsav vagy üveg - üzemi hőmérséklet 800 °C-ig. [40] :98

A csillám csillámpapír alapú anyag; csillámkötőanyag nélkül összetörve és préselve. [40] :98 . A csillámpapírt feldolgozott csillámhulladék enyvezésével nyerik. [40] :98

Ásványi

Az ásványi szigetelésű kábelek gyártását először 1934-ben sajátították el Franciaországban. Az egyik alkalmazási terület a Louvre megvilágítása volt . A múzeumi működés megmutatta nagy megbízhatóságukat és teljes tűzbiztonságukat. 1937 óta gyártanak kábeleket Angliában, Japánban és Kanadában, a fő alkalmazási terület az olajszállító tartályhajók. 1946-ban megkezdődött az ilyen kábelek gyártása az Egyesült Államokban. Valamivel később az ilyen kábelek gyártását Ausztriában, Ausztráliában, Olaszországban és Németországban sajátították el. A szovjet ipar 1951-ben kezdte meg a termelést. [41] :4

A kábelek élettartamát magas hőmérsékleten a fémköpeny oxidációval szembeni ellenállása határozza meg. 250°C-on a rézhüvely több száz év alatt 0,25 mm-rel zsugorodik, míg 800°C-on ez 26 óra alatt megtörténik [41] :54 . Tűz esetén a kábelek a réz olvadáspontjáig (1083 °C) megtartják teljesítményüket [41] :26 . Ismeretes olyan eset, amikor egy hajó fedélzetén keletkezett tűz során ásványi szigetelésű kábelek biztosították az összes hajóberendezést hosszú ideig, annak ellenére, hogy áthaladtak a tűzzónán [41] :6 .

Egy vagy több vezető vezeték egy fémcsőben található. A héj belsejében lévő teret magnézium-oxid tölti ki . A kábelek tűzállóságát az éghető vagy termikusan lebomló kábelelemek teljes hiányával érik el, amelyek megsemmisülése a kábel meghibásodásához vezethet. Lángnak kitéve füst és mérgező összetevők nem bocsátanak ki.

Az ásványi szigetelésű hőérzékeny kábelek olyan érzékelők, amelyek jelzik annak a zónának a hőmérséklet-emelkedését, amelyen a kábelt átvezetik [41] :5 .

A KGST szabványosítási rendszerén belül az "ásványi hőálló szigetelésű kábel" kifejezést használták. KMZh, KMZhV kábelek gyártását tervezték. [42]

A szabványosítás keretein belül a kábelek gyártását a GOST IEC 60702-1-2017 "Ásványi szigetelésű kábelek és végeik 750 V-ot meg nem haladó névleges feszültségre. 1. rész. Kábelek", GOST IEC 60702-2-2017 szabályozza. "Ásványi szigetelésű kábelek és végződéseik 750 V-nál nem nagyobb névleges feszültséghez. 2. rész. Véglezárók.

Szilikon

A szerves szilícium polimerek molekulái váltakozó szilícium- és oxigénatomokból épülnek fel. A szilícium atom oxigénhez kötődik, és nem képes tovább oxidálódni. Ezért az ilyen polimerek molekulái levegőn hevítve nem bomlanak le, és nem alakulnak gáznemű termékekké, mint a szerves polimereknél. A szénatomok csoportjai is jelen vannak, és rugalmasságot vagy plaszticitást biztosítanak a polimereknek . Ezek a csoportok oxidálódhatnak, de oxidációjuk nem okozza a molekula fő polimerláncának tönkremenetelét. [43] :6

A szilikongumi termékek élettartama a hőmérséklettől függ:

  • 150 °C - 15-85 ezer óra;
  • 200 °C - 7-45 ezer óra;
  • 260 °C - 1,5-15 ezer óra;
  • 315 °C - 10-1000 óra;
  • 370 °C - 1-100 óra [44]

A térhálósodás levegőben, 200-250°C hőmérsékleten megy végbe. [45] A magas hőmérséklet hatására bekövetkező hőbomlás eredményeként szilárd kokszmaradvány képződik. [46] Égés után a szilikongumi felülete kemény és porózus lesz. Az elszenesedés ellenére jó elektromos szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik. [47] :146

Az emelt hőmérsékleten történő működéshez szükséges kábeltermékek gyártása során általában sziloxán gumi alapú gumikat használnak . [35] :68 Normál üzemi hőmérsékletük 180°C, de 200-250°C-on folyamatosan, rövid ideig 300°C-on is működhetnek. A vulkanizált polimer láncok bomlása 400°C-on kezdődik [35] :70 . A vezetékek és kábelek szorosan zárt csövekben vagy csatornákban történő fektetésekor a folyamatos működés során az ellenállás 120 ° C-ra csökken a levegő hozzáférésének hiánya miatt. [47] :149 Ilyen körülmények között 150°C-on az élettartam 2-3 hónapra csökken. [47] :131

1959-ben találtak forrásokat szilikongumi szigetelésű kábelek használatára a hadihajókon a tűz alatti működőképesség fenntartására. Azt jelzik, hogy a kábel működési ideje gázlángban 950 ° C hőmérsékleten és normál feszültség mellett 8 óra volt. [43] :46

Azbeszt és üvegszál

Nagy teljesítményű motorok és száraz transzformátorok vezetékeinek tekercselésére használják. A vezetékek hőmérsékleti indexe 155 °C [48] lehet .

Lásd még

Jegyzetek

  1. 1 2 3 4 5 6 Asnovich E. Z., Kolganova V. A. Nagy hőállóságú elektromos szigetelés. — M.: Energoatomizdat, 1988.
  2. Elektromos anyagok kézikönyve. Szerk. Yu. V. Koritsky, V. V. Pasynkov, B. M. Tareeva. 3. kiadás T. 2. - M .: Energoatomizdat, 1987.
  3. Karvovsky G. A. A környezet hatása az elektromos berendezésekre. - M.-L.: Energia, 1964.
  4. Klubovich V.V., Rubanik V.V., Tsarenko Yu.V. Ultrahang a kompozit kábelek gyártási technológiájában. — Mn.: Fehéroroszország. tudomány, 2012.
  5. 1 2 Bachelis D.S., Belorussov N.I., Saakyan A.E. Elektromos kábelek, vezetékek és vezetékek. Könyvtár. - M .: Energia, 1971.
  6. Veselovsky O. N., Shneiberg Ya. A. Energetika és fejlesztése. - M .: Felsőiskola, 1976 - S. 117.
  7. Kábel // Nagy Szovjet Enciklopédia, 3. kiadás.
  8. Elektrotechnikai kézikönyv. T. 2. Elektromos termékek és készülékek. — M.: MEI Kiadó, 2003.
  9. 1 2 3 Aliev I. I. Elektrotechnikai kézikönyv. T. 2. - M .: RadioSoft, 2012.
  10. Bron O. B. Vízhűtésű elektromos készülékek. - L .: Energia, Leningrád. másodszor, 1967.
  11. 1 2 Skvortsov D. V., Mikhailov A. G., Plotnikov S. S. Hűtőközeg elektromos gépekben // Az energia aktuális kérdései, Omszk, 2017. május 17.
  12. Vízhűtéses tápkábel rugalmas áramvezeték . Letöltve: 2016. július 31. Az eredetiből archiválva : 2016. szeptember 10.
  13. 1 2 3 4 5 Larina E. T. Tápkábelek és kábelvezetékek. — M.: Energoatomizdat, 1984.
  14. Tűzálló (tűzálló) kábel // Tűzbiztonság. Enciklopédia. — M.: VNIIPO Kiadó, 2007.
  15. 1 2 Smelkov G. I., Ryabikov A. I., Tochilkin Yu. V., Varlamkin A. A., Dmitrieva T. M. A kábelvonalak tűzállósági (működési) mutatóinak normalizálásának problémái // Tűzbiztonság. - 2015. - 3. sz.
  16. 1 2 3 Smelkov G.I., Ryabikov A.I., Tochilkin Yu.V., Dmitrieva T.M., Dyubarov G.A. - 2016. - 4. sz.
  17. Mi a különbség a nem éghető és a tűzálló kábel között? . Letöltve: 2014. április 17. Az eredetiből archiválva : 2014. április 19..
  18. Mark Orzhakhovsky A hőállóságon dolgozik az első emberes repülés előestéjén // Szabványok és minőség, 2011. 8. szám.
  19. 1 2 3 Kholodny S. D. Vizsgálati és diagnosztikai módszerek az elektromos szigetelés- és kábeltechnikában: tankönyv. — M.: MEI Kiadó, 2009.
  20. Fűtőkemence a kábelek tűzállóságának vizsgálatához . Letöltve: 2016. július 20. Az eredetiből archiválva : 2016. augusztus 15..
  21. Kábeltermékek katalógusa "Spetskabel" Atomerőmű, 1. szám, 2013. 54. o . Hozzáférés időpontja: 2014. január 9. Az eredetiből archiválva : 2013. szeptember 25.
  22. Smelkov, 2009 , p. 86.
  23. 1 2 I. A. Kharchenko, S. V. Novak, V. V. Kovalenko, P. G. Krukovsky, A. B. Rassamakin Elektromos kábelek tűzállóságának kísérleti vizsgálata fémdobozban szabványos tűzhőmérsékleti körülmények között . Hozzáférés dátuma: 2017. február 17. Az eredetiből archiválva : 2017. február 18.
  24. O. A. Demcsenko. Rugalmas árnyékolt bányakábelek tűzbiztonsági feltételeinek elemzése (hozzáférhetetlen kapcsolat) . Hozzáférés dátuma: 2014. január 9. Az eredetiből archiválva : 2013. december 28. 
  25. Szovjet műanyag keverékből készült héj.
  26. Belga műanyag köpeny.
  27. 1 2 Japán műanyag keverékből készült hüvely.
  28. Mikeev A.K. Az atomerőművek tűzvédelme. — M.: Energoizdat, 1990. — S. 134.
  29. D. Yakunkin A tűzálló huzalozás követelményei Oroszországban és külföldön. Egy elemzési kísérlet . Letöltve: 2016. július 24. Az eredetiből archiválva : 2016. augusztus 16..
  30. Kábelrendszerek működőképességének megőrzése tűz esetén (E30-E90) (hozzáférhetetlen kapcsolat) . Hozzáférés dátuma: 2014. január 24. Az eredetiből archiválva : 2013. december 28. 
  31. Pyrofil kábel, Kábel jellemzői, hatókör, Tápkábel FE 180, Műszerkábel, Tűzjelző kábel FE 180, Száloptikai kábel, Elosztó szekrény .  (nem elérhető link)
  32. A. Lyndrik, G. Tkachenko. Az "OBO Bettermann Ukraine" cég tűzálló kábeltartó rendszerei // Promelectro, No. 6, 2006  (hozzáférhetetlen link)
  33. Tűzálló kábelek az angol és német szabványok szerint. Tervek és tesztek A Wayback Machine 2012. október 10-i archív példánya // Kábelek és vezetékek, 2009, 4. sz.
  34. GOST 15845-80 „Kábeltermékek. Kifejezések és meghatározások".
  35. 1 2 3 4 Grigorjan A. G., Dikerman D. N., Peshkov I. B. Kábelek és vezetékek gyártása műanyagok és gumik felhasználásával. — M .: Energoatomizdat, 1992.
  36. Livshits D.S. Vezetők fűtése és biztosítékok védelme elektromos hálózatokban 1000 V-ig. - M.-L .: Gosenergoizdat, 1959. - S. 14.
  37. 1 2 Buhler K.-U. Hő- és hőálló polimerek. — M.: Kémia, 1984.
  38. A polimerek hőállósága // Polimerek enciklopédiája . T. 3. - M .: Szovjet Enciklopédia, 1977.
  39. 1 2 Tiranovsky G. G. Automatikus tűzoltás beszerelése villamosenergia-létesítmények kábelszerkezeteibe. - M .: Energoizdat, 1982. - S. 4
  40. 1 2 3 4 Annenkov Yu. M., Ivashutenko A. S. Perspektivikus anyagok és technológiák az elektromos szigetelés- és kábeltechnológiában. – Tomszk, 2011.
  41. 1 2 3 4 5 Suchkov VF et al. Hőálló kábelek ásványi szigeteléssel. — M.: Energoatoizdat, 1984.
  42. ST SEV 787-77 „Ásványi szigetelésű kábelek”, 1.1.
  43. 1 2 Andrianov K.A., Petrashko A.I. Szerves szilícium polimerek a nemzetgazdaságban. - M . : A Szovjetunió Tudományos Akadémia Kiadója, 1959.
  44. Organosilicon gumik // Makhlis F. A., Fedyukin D. L. Terminological reference book on rubber. — M.: Kémia, 1989.
  45. Termikus öregedés // Makhlis F. A., Fedyukin D. L. Terminológiai kézikönyv a gumiról. — M.: Kémia, 1989.
  46. Égés // Makhlis F. A., Fedyukin D. L. Terminológiai kézikönyv a gumiról. — M.: Kémia, 1989.
  47. 1 2 3 Shetz M. Szilikongumi. - L .: Kémia, 1975.
  48. ASSD vezetékek . Letöltve: 2014. március 16. Az eredetiből archiválva : 2013. szeptember 16..

Irodalom

  • Smelkov G. I. Az elektromos vezetékek tűzbiztonsága. - M . : Cable LLC, 2009.