Brannmotstanden til kabler er avgjørende under brann, og materialvalg og strukturell utforming av omviklingslaget påvirker direkte kabelens generelle ytelse. Omviklingslaget består vanligvis av ett eller to lag med beskyttelsestape som er viklet rundt isolasjonen eller den indre kappen på lederen, og gir beskyttelse, buffering, varmeisolasjon og anti-aldringsfunksjoner. Det følgende utforsker den spesifikke effekten omviklingslaget har på brannmotstand fra ulike perspektiver.
1. Virkning av brennbare materialer
Hvis innpakningslaget bruker brennbare materialer (som f.eks.Ikke-vevd stofftapeeller PVC-tape), påvirker deres ytelse i høytemperaturmiljøer direkte kabelens brannmotstand. Disse materialene, når de brenner under en brann, skaper deformasjonsrom for isolasjon og brannmotstandslag. Denne utløsningsmekanismen reduserer effektivt kompresjonen av brannmotstandslaget på grunn av høytemperaturbelastning, noe som reduserer sannsynligheten for skade på brannmotstandslaget. I tillegg kan disse materialene buffere varmen i de tidlige stadiene av forbrenningen, forsinke varmeoverføringen til lederen og midlertidig beskytte kabelstrukturen.
Imidlertid har brennbare materialer i seg selv begrenset evne til å forbedre kabelens brannmotstand og må vanligvis brukes sammen med brannsikre materialer. For eksempel, i noen brannsikre kabler, er et ekstra brannsperresjikt (somglimmertape) kan legges over det brennbare materialet for å forbedre den generelle brannmotstanden. Denne kombinerte designen kan effektivt balansere materialkostnader og kontrollerbarhet av produksjonsprosessen i praktiske anvendelser, men begrensningene til brennbare materialer må fortsatt vurderes nøye for å sikre kabelens generelle sikkerhet.
2. Virkningen av brannsikre materialer
Hvis innpakningslaget bruker brannsikre materialer som belagt glassfibertape eller glimmertape, kan det forbedre kabelens brannbarriereegenskaper betydelig. Disse materialene danner en flammehemmende barriere ved høye temperaturer, noe som forhindrer at isolasjonslaget kommer i direkte kontakt med flammer og forsinker smelteprosessen til isolasjonen.
Det skal imidlertid bemerkes at på grunn av den stramme virkningen av det innpakkende laget, kan det hende at ekspansjonsspenningen i isolasjonslaget under høytemperatursmelting ikke frigjøres utover, noe som resulterer i betydelig trykkpåvirkning på brannmotstandslaget. Denne spenningskonsentrasjonseffekten er spesielt uttalt i stålbåndpansrede konstruksjoner, noe som kan redusere brannmotstandsevnen.
For å balansere de to kravene til mekanisk stramming og flammeisolering, kan flere brannsikre materialer introduseres i innpakningslagets design, og overlappingshastigheten og innpakningsspenningen kan justeres for å redusere effekten av spenningskonsentrasjon på brannmotstandslaget. I tillegg har bruken av fleksible brannsikre materialer gradvis økt de siste årene. Disse materialene kan redusere problemet med spenningskonsentrasjon betydelig, samtidig som de sikrer brannisoleringsytelsen, noe som bidrar positivt til å forbedre den generelle brannmotstanden.
3. Brannmotstandsevne til kalsinert glimmerbånd
Kalsinert glimmertape, som et høytytende innpakningsmateriale, kan forbedre kabelens brannmotstand betydelig. Dette materialet danner et sterkt beskyttende skall ved høye temperaturer, og hindrer flammer og høytemperaturgasser i å komme inn i lederområdet. Dette tette beskyttende laget isolerer ikke bare flammer, men forhindrer også ytterligere oksidasjon og skade på lederen.
Kalsinert glimmerbånd har miljøfordeler, ettersom det ikke inneholder fluor eller halogener og ikke avgir giftige gasser ved brenning, noe som oppfyller moderne miljøkrav. Den utmerkede fleksibiliteten gjør at det kan tilpasses komplekse kablingsscenarier, noe som forbedrer kabelens temperaturmotstand, noe som gjør den spesielt egnet for høyhus og jernbanetransport, der høy brannmotstand er nødvendig.
4. Viktigheten av strukturell design
Den strukturelle utformingen av innpakningssjiktet er avgjørende for kabelens brannmotstand. For eksempel forbedrer det å bruke en flerlags innpakningsstruktur (som dobbelt- eller flerlags kalsinert glimmerbånd) ikke bare brannbeskyttelseseffekten, men gir også en bedre termisk barriere under brann. I tillegg er det et viktig tiltak for å forbedre den generelle brannmotstanden å sikre at overlappingsgraden til innpakningssjiktet er minst 25 %. En lav overlappingsgrad kan føre til varmelekkasje, mens en høy overlappingsgrad kan øke kabelens mekaniske stivhet, noe som påvirker andre ytelsesfaktorer.
I designprosessen må man også vurdere kompatibiliteten til innpakningslaget med andre strukturer (som den indre kappe og armeringslagene). For eksempel, i høytemperaturscenarier kan innføring av et fleksibelt materialbufferlag effektivt spre termisk ekspansjonsspenning og redusere skade på brannmotstandslaget. Dette flerlagsdesignkonseptet har blitt mye brukt i faktisk kabelproduksjon og viser betydelige fordeler, spesielt i high-end-markedet for brannsikre kabler.
5. Konklusjon
Materialvalg og strukturell utforming av kabelens omviklingslag spiller en avgjørende rolle i kabelens brannmotstand. Ved å nøye velge materialer (som fleksible brannsikre materialer eller kalsinert glimmerbånd) og optimalisere strukturell utforming, er det mulig å forbedre kabelens sikkerhetsytelse betydelig i tilfelle brann og redusere risikoen for funksjonsfeil på grunn av brann. Den kontinuerlige optimaliseringen av omviklingslagdesign i utviklingen av moderne kabelteknologi gir en solid teknisk garanti for å oppnå høyere ytelse og mer miljøvennlige brannsikre kabler.
Publiseringstid: 30. desember 2024