Kaapelikääreiden merkittävä vaikutus palonkestävyyteen

Teknologialehdistö

Kaapelikääreiden merkittävä vaikutus palonkestävyyteen

Kaapeleiden palonkestävyys on ratkaisevan tärkeää tulipalon aikana, ja päällyskerroksen materiaalivalinta ja rakennesuunnittelu vaikuttavat suoraan kaapelin kokonaissuorituskykyyn. Päällyskerros koostuu tyypillisesti yhdestä tai kahdesta suojateippikerroksesta, jotka on kiedottu johtimen eristyksen tai sisävaipan ympärille ja jotka tarjoavat suojaa, puskurointia, lämmöneristystä ja ikääntymisenestotoimintoja. Seuraavaksi tarkastellaan päällyskerroksen erityistä vaikutusta palonkestävyyteen eri näkökulmista.

Palonkestävä kaapeli

1. Palavien materiaalien vaikutus

Jos käärekerroksessa on käytetty palavia materiaaleja (kutenKuitukankaasta valmistettu teippitai PVC-teippi), niiden suorituskyky korkeissa lämpötiloissa vaikuttaa suoraan kaapelin palonkestävyyteen. Nämä materiaalit luovat tulipalossa palaessaan muodonmuutostilaa eristys- ja palonkestävyyskerroksille. Tämä irrotusmekanismi vähentää tehokkaasti palonkestävyyskerroksen puristumista korkean lämpötilan aiheuttaman rasituksen vuoksi, mikä pienentää palonkestävyyskerroksen vaurioitumisen todennäköisyyttä. Lisäksi nämä materiaalit voivat puskuroida lämpöä palamisen alkuvaiheissa, viivästyttäen lämmönsiirtoa johtimeen ja suojaten kaapelirakennetta väliaikaisesti.

Palavilla materiaaleilla itsessään on kuitenkin rajallinen kyky parantaa kaapelin palonkestävyysominaisuuksia, ja niitä on tyypillisesti käytettävä yhdessä palonkestävien materiaalien kanssa. Esimerkiksi joissakin palonkestävissä kaapeleissa tarvitaan ylimääräinen palosuojakerros (kutenkiilleteippi) voidaan lisätä palavan materiaalin päälle yleisen palonkestävyyden parantamiseksi. Tämä yhdistetty rakenne voi tehokkaasti tasapainottaa materiaalikustannukset ja valmistusprosessin hallittavuuden käytännön sovelluksissa, mutta palavien materiaalien rajoitukset on silti arvioitava huolellisesti kaapelin yleisen turvallisuuden varmistamiseksi.

2. Palonkestävien materiaalien vaikutus

Jos päällyskerroksessa käytetään palonestoaineita, kuten pinnoitettua lasikuituteippiä tai kiilleteippiä, se voi parantaa merkittävästi kaapelin palonestokykyä. Nämä materiaalit muodostavat palonestoaineen korkeissa lämpötiloissa estäen eristekerroksen joutumisen suoraan kosketuksiin liekkien kanssa ja hidastaen eristeen sulamisprosessia.
On kuitenkin huomattava, että käärimiskerroksen kiristävän vaikutuksen vuoksi eristyskerroksen korkean lämpötilan sulamisen aikana syntyvä laajenemisjännitys ei välttämättä pääse purkautumaan ulospäin, mikä johtaa merkittävään puristusvaikutukseen palonkestävyyskerrokseen. Tämä jännitysten keskittymisvaikutus on erityisen voimakas teräsnauhapanssarirakenteissa, mikä voi heikentää palonkestävyyttä.

Mekaanisen kiristyksen ja liekineristyksen kaksoisvaatimusten tasapainottamiseksi käärintäkerroksen suunnittelussa voidaan käyttää useita palonkestäviä materiaaleja, ja päällekkäisyyttä ja käärintäjännitystä voidaan säätää jännityskeskittymän vaikutuksen vähentämiseksi palonkestävyyskerrokseen. Lisäksi joustavien palonkestävien materiaalien käyttö on vähitellen lisääntynyt viime vuosina. Nämä materiaalit voivat merkittävästi vähentää jännityskeskittymäongelmaa samalla varmistaen paloeristyksen suorituskyvyn, mikä parantaa kokonaispalonkestävyysominaisuuksia.

Kalsinoitu kiilleteippi

3. Kalsinoidun kiillenauhan palonkestävyyden suorituskyky

Kalsinoitu kiilleteippi, joka on tehokas käärimismateriaali, voi parantaa merkittävästi kaapelin palonkestävyysominaisuuksia. Materiaali muodostaa korkeissa lämpötiloissa vahvan suojakuoren, joka estää liekkejä ja korkean lämpötilan kaasuja pääsemästä johtimen alueelle. Tämä tiheä suojakerros ei ainoastaan ​​eristä liekkejä, vaan myös estää johtimen lisähapettumisen ja vaurioitumisen.

Kalsinoidulla kiillenauhalla on ympäristöetuja, sillä se ei sisällä fluoria tai halogeeneja eikä vapauta myrkyllisiä kaasuja palaessaan, mikä täyttää nykyaikaiset ympäristövaatimukset. Sen erinomainen joustavuus mahdollistaa sen sopeutumisen monimutkaisiin johdotustilanteisiin, mikä parantaa kaapelin lämpötilankestoa ja tekee siitä erityisen sopivan korkeisiin rakennuksiin ja raideliikenteeseen, joissa vaaditaan korkeaa palonkestävyysluokkaa.

4. Rakennesuunnittelun merkitys

Käärekerroksen rakenteellinen suunnittelu on ratkaisevan tärkeää kaapelin palonkestävyyden kannalta. Esimerkiksi monikerroksisen käärerakenteen (kuten kaksinkertaisen tai monikerroksisen kalsinoidun kiilleteipin) käyttö ei ainoastaan ​​paranna palosuojausvaikutusta, vaan tarjoaa myös paremman lämpösulun tulipalon aikana. Lisäksi käärekerroksen päällekkäisyyden varmistaminen vähintään 25 % on tärkeä toimenpide yleisen palonkestävyyden parantamiseksi. Alhainen päällekkäisyys voi johtaa lämmönvuotoon, kun taas suuri päällekkäisyys voi lisätä kaapelin mekaanista jäykkyyttä, mikä vaikuttaa muihin suorituskykytekijöihin.

Suunnitteluprosessissa on otettava huomioon myös päällyskerroksen yhteensopivuus muiden rakenteiden (kuten sisävaipan ja panssarikerrosten) kanssa. Esimerkiksi korkeissa lämpötiloissa joustavan materiaalipuskurikerroksen käyttöönotto voi tehokkaasti hajauttaa lämpölaajenemisjännitystä ja vähentää palonkestävyyden vaurioita. Tätä monikerroksista suunnittelukonseptia on sovellettu laajalti kaapelien valmistuksessa, ja sillä on merkittäviä etuja erityisesti palonkestävyyden omaavien kaapeleiden kalliilla markkinoilla.

5. Johtopäätös

Kaapelin käärintäkerroksen materiaalivalinnat ja rakennesuunnittelu ovat ratkaisevia kaapelin palonkestävyyden kannalta. Materiaalien huolellisella valinnalla (kuten joustavat palonkestävät materiaalit tai kalsinoitu kiilleteippi) ja rakennesuunnittelun optimoinnilla on mahdollista parantaa merkittävästi kaapelin turvallisuutta tulipalon sattuessa ja vähentää tulipalosta johtuvaa toiminnallisen vikaantumisen riskiä. Käärntäkerroksen suunnittelun jatkuva optimointi nykyaikaisen kaapelitekniikan kehityksessä tarjoaa vankan teknisen takuun paremman suorituskyvyn ja ympäristöystävällisempien palonkestävien kaapeleiden saavuttamiseksi.


Julkaisun aika: 30.12.2024