【2017年整理】耐火电缆的开发及应用.pdfVIP

耐火电缆的开发及应用 我国耐火电缆的开发及应用已有十多年历史，但作为耐火电缆的主要材料云母带（指用 云带绕包作为耐火层的结构）至今尚无正式专用产品和相应的产品标准。前十年间，为了满 足耐火云母带的市场需求，西安交通及有关云母带生产厂等先后对耐火电缆用云母带的选用 开展过研究实验。我所徐应麟高级工程师综合国内外耐火云母带的研究资料，并经试验、应 用验证提出了“上海电缆研究所技术条件Q/SJ05 －91 《电线电缆用耐火云母带》”。该技术条 件对耐火电缆用云母带的型号、技术性能及试验方法等作出了规定，成为线缆行业选用云母 带的指导性文件。 GB12666.6 －90 《电线电缆耐火特性试验方法》标准，把耐火试验分A 、B两类，其燃烧 时的火焰温度分别为950～1000℃和750～800℃。而Q/SJ05 －91 规定耐火电缆云母带的考 核温度为800℃。显然，这只适用B类要求，那么，A类试验条件的云母带如何选用和考核， 目前国内不少厂家提供的云母带能否满足A类要求？本文就此谈一点你看法。 耐火电缆用云母带由云母纸、玻璃纤维布和粘结剂三大材料组成。其中云母纸是火焰温度 下确保电缆电器绝缘的关键部件。可以说云母纸的耐热水平决定了云母带的耐热等级。下面 对组成云母带的三大材料的耐热性作一下比较。 一、云母纸：云母纸是由片云母或粉云母用水胀法工艺制成。根据其成分的不同，常用 于电工绝缘的云母纸有白云母、金云母和氟金云母 （合成云母）三类。这三种云母纸的分子 组成及允许工作温度如表1 所示。 表1 种类 分子式 允许工作温度℃ 长期 短期 白云母 KAL2 （AlSi2O10 ）2 350～450 600 金云母 KMg3 （AlSi3O10 ）（OH.F ）2 600～650 800 氟金（合成云母） KMg3 （AlSi3O10 ）F2 1000 1200 二、玻璃纤维布：玻璃纤维布主要起加强作用，跟据工艺和使用要求分单面和双面玻纤 加强云母带。用作云母带加强的玻璃纤维布采用无碱玻璃丝织成，具有较好的抗张力和柔软 度。当玻璃纤维中SiO2 的含量为90 ％时，其工作温度可达1000℃，纯SiO2 （石英玻璃）玻 璃丝工作温度可接近1600℃。 三、有机硅粘合剂：有机硅粘合剂是硅粉和其他有机物化合而成的胶状物质，经溶剂稀 释后，对云母纸和玻璃布带有良好的亲和力和渗透性。粘合后得云母带在适当温度和固化剂 的作用下制成具有一定剥离强度和柔软度的成品云母带。有机硅粘合剂在火焰温度下，其中 有机物连同部分硅粉分解挥发掉（冒白烟）形成烧结状硅粉，但因有机硅粘合剂中含碳量极 低，高温作用后的残留物仍具有较高的电气绝缘性能。 从以上对构成云母带的基材分析，其耐热性能只要取决于云母纸的品种。表1 三种云母 纸中，白云母因耐热性在火焰温度以下，不适合制造耐火电缆用云母带。金云母的短期工作 温度为800℃，国外有用到900℃的报道。金云母带是目前我国用于耐火电缆最多的耐火材 料。氟金云母（合成云母）带耐热性能长期为1000℃，短期达1200℃。目前国内已有多家云 母带厂生产这一产品。笔者近年来对多加云母带厂提供的产品进行过较多的测试，从而可以 得出这样一个结论；当粘合剂的质量得到同等保证的前提下，云母带在高温下的电气绝缘性 能取决于云母纸的品种。表 2 是按Q/SJ05 －91 技术条件规定的试验方法测得的几种云母带 的统计结果。 表2 云母带品种 高温下90min后绝缘电阻及试验后表现情况 800℃ ℃ ℃ 金云母带 1.3～1.8M Ω 0.3~0.6M Ω 0.03M Ω 绕包层紧密完好，表面附少量白色硅粉，但绕包层失去弹性 基本完好，表层粉末加厚 稍加外力云母纸呈片状剥落 明显膨胀，粉状层散落，云母纸有龟裂纹路 合成云母带 M Ω M Ω M Ω 完好无损，仍显光泽 完好，但绕包层失去弹性 基本完好，但变脆 注：1.金云母带在900℃900min后经1kV5min工频耐压不击穿； 2.合成云母带在1000℃90min后经1kV5min工频耐压不击穿。 综上所述，从国内、外有关资料报道和实测结果看，金云母带和合成云母带的短期耐热 分别可以为900℃和1000℃。为了确保耐火电缆产品的质量和满足GB126