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)，而且成本相對較低。但對于一些特殊行業(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的安全運行。

隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，特種行業(yè)對高溫電纜的需求已顯高速增長階斷，耐熱和高溫電纜每年以20%的速度增長，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，我國每年從國外進口約二十億元用于國內(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（IEC）對絕緣的耐熱的等級一般按表1 規(guī)定分為：

表1 耐熱的等級的規(guī)定

我們普通用的電線電纜絕緣和護套為普通工程橡膠和塑料為基本樹脂，但要求是絕緣級的。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，則是要對材料進行改進，或使用能夠耐高溫的絕緣級材料。

二 耐熱和高溫電線電纜的主要特點

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，電纜在長期在高溫下能夠正常傳輸信號或電能；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，信號或電能傳輸性能不受影響，還能保證電纜具有較長的使用壽命。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。象飛機和汽車等場合，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，大多數(shù)絕緣材料的電能損耗也會有所增加。

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套材料本體樹脂具有耐熱性能，主要品種有：聚氨脂（可達155℃級）、聚脂（可達135℃）、聚偏氟乙烯（150℃）和尼龍（可達115℃）的絕緣或護套材料。常用于通信、汽車、電機、建筑等行業(yè)。

（二）普通電纜材料通過各種方式的改性而達到耐熱性：

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℃，因而大大擴大了PVC 這種老式材料的適用性，也許這就是PVC 電纜長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 電纜料在護套的使用上將會延續(xù)相當(dāng)長的時間。

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，耐溫可達到105℃、125℃、135℃、150℃，國外則有能提高到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)對熱穩(wěn)定性加強，同時配以適當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定劑，根據(jù)能級大小和熱穩(wěn)定劑的效能，分為不同耐熱等級。

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，達到交聯(lián)聚烯烴材料的目的，電費加工常用加速器能級為1.0 ~ 3MeV。輻照交聯(lián)還可對橡膠、PVC 和氟塑料等材料進行交聯(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、機車線電線和電機電器引接線等。

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，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).