低煙無鹵環保阻燃交聯聚乙烯電線的應用

來源：      時間：2023.03.31

1概念
電線的導體資料一般是銅和鋁,除此以外的資料主要是絕緣資料。本來電線電纜的絕緣資料以聚氯乙烯為主,可是聚氯乙烯含有鹵素,電線電纜發生事故焚燒會開釋出有毒的煙霧,嚴重地污染環境,而且阻礙了消防人員的救火和疏散人員。環保型電線電纜是指選用"綠色"絕緣資料的電線電纜。這些"綠色"絕緣資料焚燒時不發生有害物質、阻燃劑不含鹵素,日常運轉過程中不排放有毒氣體。別的,不運用含有害重金屬的添加劑，不添加一般PVC需求的增塑劑，其間很多致癌、致畸。因而環保型電線應為不選用含有對環境有害物質的"綠色"電線。
2環保型電線電纜的開展現狀
2.1國外的開展現狀
發達國家一向非常重視低煙無鹵阻燃電線電纜及相關資料的研制和推廣運用,特別是在高層修建、地鐵、車站、機場、電站和商場等相對關閉或人員會集的重要修建和設備內。近年來發達國家又在電氣、電子設備中約束鉛、鎘等重金屬和聚溴聯苯(PBB),聚溴聯苯醚(PBDE)等溴化物的運用,發達國家的電子電器業巨頭紛繁擬定了其各自的"綠色方案",然后禁止或約束運用對人體和環境有害的重金屬和鹵素,而且進行了很多的研制作業,已推出了許多系列"綠色"電子電器用電線電纜。一些國家,如瑞士、德國等,激烈對立PVC的應用,而且現已擬定了嚴格的法律,約束并將最終取消PVC的應用。
2.2國內開展現狀
我國的低煙無鹵阻燃電線電纜及相關資料的開發和運用滯后發達國家十年左右。直到2000年以后才逐漸擺脫了徹底依靠進口的狀況。現在國產低煙無鹵阻燃電線電纜及相關資料功能現已契合國家和世界相關規范，可是人們的環保安全意識還需求提升，產品還需求大力推廣。
3環保型電線電纜的環保特色
環保型電線電纜與一般電纜比較,有如下特色:
有害物質含量要求：目前所謂的一般環保型電線電纜是指鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯及多溴聯苯醚的含量在歐盟RoHS規定的范圍內的電纜。而且電線電纜中不得含有環境激素,不行污染土壤及水源。阻燃功能，環保型阻燃電線電纜的阻燃功能較好,在遇到火焰及火源,能夠阻止火焰快速延伸和擴散,將其控制在有限的區域內,將丟失降到最低。高檔環保阻燃電線（南纜電線）：是指無鹵環保阻燃電線，不僅徹底契合一般環保阻燃電線要求，而且不含鹵素,焚燒后不會發生有害氣體及腐蝕性氣體。依據環保的要求,阻燃型電線保證在不下降阻燃等級的前提下，在焚燒時開釋的氣體具有低煙特性、無鹵、低毒特色。火災時,為保證所有人員都有逃生時機,可視間隔不得低于15m,某些環保型電線電纜焚燒發煙時的可視間隔可到達97m,而一般電纜僅為5～8m。一般用火燒電纜絕緣層,高檔環保型導線宣布的是白色的煙,主要是水蒸氣，而且發煙量很少。
4耐溫等級高，載流量添加
耐溫等級提高,載流量添加。一般一般PVC導線耐溫等級為70℃,而環保導線的耐溫為105℃,125℃,150℃,比一般電纜高出30℃～60℃。經過有關測試,同等規范截面的環保導線比一般導線載流量能夠提高30％～50％以上，添加交聯度甚至能夠到達80%以上。無鹵環保型導線一般為交聯型產品，最近幾年,線纜行業普遍選用輻照交聯的工藝,通過特定的核技術高能電子輻照加工,將聚烯烴類資料的分子結構由本來的線型結構轉變成網狀結構，這種工藝能夠提高線纜的運轉溫度及短路時抗瞬間高載流量的才能，大大提高耐溫等級。雖然高檔環保阻燃電線成本添加，可是考慮到載流量的添加，高檔環保電線性價比更高，也就是說相同的載流量，高檔環保阻燃電線成本價格更低。
5環保型電線電纜的安全性
電線電纜引燃后會發生滾滾濃煙和很多的有毒氣體。在以往發生的火災中,煙霧的充滿使逃生的人辨不清方向而不知所措,而延長在火災現場中停留的時刻。別的,在火災中不幸遇難者大部分是因吸入了有毒氣體而窒息逝世,能夠說有毒氣體是火災中的頭號殺手。發達國家在上個世紀80年代已研制出無鹵低煙電纜,并大力推薦運用這種無害電線電纜,以取代和逐漸廢棄運用有毒的PV C電線電纜。這就是說,含鹵的電纜在火中開釋出的毒性是非常可怕的，如果把在30分鐘可致人逝世的氣體濃度的毒性指數判定為1的話,那么聚氯乙烯的毒性指數為15.01,無鹵聚烯烴的毒性指數為0.7 9。人在聚氯乙烯的煙霧中只能存活2分鐘,而換成無鹵資料,人在其煙霧中的存活就能延長到40分鐘,大大添加了火災時的逃生時刻。別的依據有關資料標明,阻燃聚氯乙烯電纜焚燒時所放出的煙的透光率在15%以下,即人在此濃度煙里,其裸眼視距為2m左右。所以在火災中,激烈充滿的濃煙使受害者暈頭轉向而辨不清方向,延長在火中停留的時刻,然后導致煙和有毒氣體的進一步吸人而窒息逝世。
在很多實驗中發現以聚烯烴為基料、以水合金屬化合物Al(OH)3或M g(OH)3為阻燃劑的資料焚燒時開釋出的氣體的煙密度和鹵酸氣體揮發量能夠到達IEC規范的要求。Al(OH)3或Mg(OH)2是一種無機氫氧化物,其具有優良的阻燃性,還具有低毒、抑煙、低腐蝕的特色,抑煙性佳,因為抑煙和阻燃相同重要。
從新疆克拉瑪依劇場到河南焦作一家錄像廳著火共燒死370人。這些火災中最損害的因素是有毒氣體及煙霧,而無鹵低煙阻燃型環保電線電纜解決了上述問題。無鹵低煙阻燃環保型電線電纜已被許多人員集合較多的關閉場所和中、高層修建業運用。廣東南纜電纜出產的南纜電線現已成功應用于廣州地鐵、廣州塔、揭陽潮汕機場、廣州香格里拉大酒店、深圳地鐵等各行各業需求高安全的場所。
2004年開始研制低煙無鹵阻燃資料，這種資料的優點是低煙、無毒，被明火焚燒時，發生金屬氧化物和水蒸氣。低煙無鹵阻燃聚烯烴是以無鹵聚烯烴為基體，將被EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）活化了的很多氫氧化鎂或氫氧化鋁捏合在聚乙烯基體中，使用氫氧化物焚燒受熱時，分化成金屬氧化物和水，實現阻燃的意圖。其反應式如下：
Mg（OH）2→MgO+H2O吸熱
2Al（OH）3→Al 2O3+3H2O吸熱
低煙無鹵阻燃聚烯烴是選用吸熱和金屬氧化物隔氧的方法來阻燃的，其阻燃機理：一是電線電纜焚燒時，外表氫氧化物發生分化反應，該反應是吸熱反應，吸收周圍空氣中的很多熱量，下降了電線電纜外表的溫度；二是生成的水分子，也吸收了電線電纜外表的很多熱量，一起水蒸氣也隔絕了氧氣；三是發生的金屬氧化物結殼，阻止了氧氣與有機物的再一次觸摸。
6環保電線運用壽數
熱老化鑒定的基本原理
幾十年來,依據世界上對電線電纜用高分子資料的實驗研討和運轉經驗,得出這樣的結論,即電線電纜在一定作業溫度范圍內,熱壽數的化學反應,大多數狀況契合下面的經驗公式
lnS=a+bT(1)
式中S--產品在溫度T條件下作業的壽數(h)T--作業溫度(K)a,b--待定系數
此公式已應用了幾十年,很多狀況下驗證有效,在設定的作業溫度下,通過實驗和推導,可計算出待定系數a和b,使用式(1)可算出壽數S,若S的數值大于期望值,也就滿足了規劃壽數要求。
查驗中心對國內外幾種交聯聚乙烯(或交聯聚烯烴)絕緣線芯進行了長時間熱老化實驗,結果是推算的壽數在運轉溫度為90℃鑒定均在40～60y(年)范圍內，在室溫或者50℃以下運轉壽數超過百年。

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