Kablers brandmodstand er afgørende under brand, og materialevalget og det strukturelle design af indpakningslaget påvirker direkte kablets samlede ydeevne. Indpakningslaget består typisk af et eller to lag beskyttelsestape, der er viklet rundt om lederens isolering eller indre kappe og giver beskyttelse, buffering, varmeisolering og anti-ældningsfunktioner. I det følgende undersøges den specifikke indvirkning af indpakningslaget på brandmodstand fra forskellige perspektiver.
1. Virkning af brændbare materialer
Hvis indpakningslaget bruger brændbare materialer (f.eks.Ikke-vævet stofbåndeller PVC-tape), påvirker deres ydeevne i miljøer med høje temperaturer direkte kablets brandmodstand. Disse materialer skaber, når de brænder under en brand, deformationsrum for isolerings- og brandmodstandslagene. Denne udløsningsmekanisme reducerer effektivt kompressionen af brandmodstandslaget på grund af højtemperaturbelastning, hvilket mindsker sandsynligheden for beskadigelse af brandmodstandslaget. Derudover kan disse materialer buffere varmen i de tidlige stadier af forbrændingen, forsinke varmeoverførslen til lederen og midlertidigt beskytte kabelstrukturen.
Brandbare materialer har dog i sig selv begrænset evne til at forbedre kablets brandmodstand og skal typisk bruges sammen med brandhæmmende materialer. For eksempel kan der i nogle brandhæmmende kabler anvendes et ekstra brandbarrierelag (f.eks.glimmertape) kan tilføjes oven på det brændbare materiale for at forbedre den samlede brandmodstand. Dette kombinerede design kan effektivt afbalancere materialeomkostninger og kontrollerbarhed af fremstillingsprocessen i praktiske anvendelser, men begrænsningerne ved brændbare materialer skal stadig vurderes omhyggeligt for at sikre kablets samlede sikkerhed.
2. Brandhæmmende materialers indvirkning
Hvis indpakningslaget bruger brandhæmmende materialer såsom belagt glasfiberbånd eller glimmerbånd, kan det forbedre kablets brandbarriereevne betydeligt. Disse materialer danner en flammehæmmende barriere ved høje temperaturer, hvilket forhindrer isoleringslaget i at komme i direkte kontakt med flammer og forsinker isoleringens smelteproces.
Det skal dog bemærkes, at på grund af indpakningslagets stramningsvirkning kan udvidelsesspændingen i isoleringslaget under højtemperatursmeltning muligvis ikke frigives udad, hvilket resulterer i en betydelig trykpåvirkning på brandmodstandslaget. Denne spændingskoncentrationseffekt er især udtalt i stålbåndsarmerede konstruktioner, hvilket kan reducere brandmodstandsevnen.
For at afbalancere de dobbelte krav til mekanisk tætning og flammeisolering kan flere brandhæmmende materialer introduceres i indpakningslagets design, og overlapningshastigheden og indpakningsspændingen kan justeres for at reducere virkningen af spændingskoncentrationen på brandmodstandslaget. Derudover er anvendelsen af fleksible brandhæmmende materialer gradvist steget i de senere år. Disse materialer kan reducere problemet med spændingskoncentration betydeligt, samtidig med at de sikrer brandisoleringsevnen, hvilket bidrager positivt til at forbedre den samlede brandmodstand.
3. Brandmodstandsevne af kalcineret glimmerbånd
Kalcineret glimmertape, som et højtydende indpakningsmateriale, kan forbedre kablets brandmodstand betydeligt. Dette materiale danner en stærk beskyttende skal ved høje temperaturer, der forhindrer flammer og højtemperaturgasser i at trænge ind i lederområdet. Dette tætte beskyttende lag isolerer ikke kun flammer, men forhindrer også yderligere oxidation og beskadigelse af lederen.
Kalcineret glimmerbånd har miljømæssige fordele, da det ikke indeholder fluor eller halogener og ikke frigiver giftige gasser ved afbrænding, hvilket opfylder moderne miljøkrav. Dets fremragende fleksibilitet gør det muligt at tilpasse sig komplekse ledningsføringsscenarier, hvilket forbedrer kablets temperaturbestandighed og gør det særligt velegnet til højhuse og jernbanetransport, hvor høj brandmodstand er påkrævet.
4. Vigtigheden af strukturelt design
Det strukturelle design af indpakningslaget er afgørende for kablets brandmodstand. For eksempel forbedrer en flerlagsindpakningsstruktur (såsom dobbelt- eller flerlags kalcineret glimmerbånd) ikke kun brandbeskyttelseseffekten, men giver også en bedre termisk barriere under brand. Derudover er det en vigtig foranstaltning for at forbedre den samlede brandmodstand at sikre, at indpakningslagets overlapningsgrad er mindst 25%. En lav overlapningsgrad kan føre til varmelækage, mens en høj overlapningsgrad kan øge kablets mekaniske stivhed, hvilket påvirker andre ydeevnefaktorer.
I designprocessen skal kompatibiliteten af indpakningslaget med andre strukturer (såsom den indre kappe og panserlagene) også tages i betragtning. For eksempel kan indførelsen af et fleksibelt materialebufferlag i højtemperaturscenarier effektivt sprede termisk ekspansionsspænding og reducere skader på brandmodstandslaget. Dette flerlagsdesignkoncept er blevet bredt anvendt i den faktiske kabelproduktion og viser betydelige fordele, især på high-end-markedet for brandsikre kabler.
5. Konklusion
Materialevalget og det strukturelle design af kabelomviklingslaget spiller en afgørende rolle i kablets brandmodstandsevne. Ved omhyggeligt at vælge materialer (såsom fleksible brandhæmmende materialer eller kalcineret glimmerbånd) og optimere det strukturelle design er det muligt at forbedre kablets sikkerhedsevne betydeligt i tilfælde af brand og reducere risikoen for funktionsfejl på grund af brand. Den løbende optimering af omviklingslagets design i udviklingen af moderne kabelteknologi giver en solid teknisk garanti for at opnå højere ydeevne og mere miljøvenlige brandhæmmende kabler.
Opslagstidspunkt: 30. dec. 2024