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低烟无卤环保阻燃交联聚乙烯电线的应用

来源：时间：2023.03.31

1概念
电线的导体资料一般是铜和铝,除此以外的资料主要是绝缘资料。本来电线电缆的绝缘资料以聚氯乙烯为主,可是聚氯乙烯含有卤素,电线电缆发生事故焚烧会开释出有毒的烟雾,严重地污染环境,而且阻碍了消防人员的救火和疏散人员。环保型电线电缆是指选用"绿色"绝缘资料的电线电缆。这些"绿色"绝缘资料焚烧时不发生有害物质、阻燃剂不含卤素,日常运转过程中不排放有毒气体。别的,不运用含有害重金属的添加剂，不添加一般PVC需求的增塑剂，其间很多致癌、致畸。因而环保型电线应为不选用含有对环境有害物质的"绿色"电线。
2环保型电线电缆的开展现状
2.1国外的开展现状
发达国家一向非常重视低烟无卤阻燃电线电缆及相关资料的研制和推广运用,特别是在高层修建、地铁、车站、机场、电站和商场等相对关闭或人员会集的重要修建和设备内。近年来发达国家又在电气、电子设备中约束铅、镉等重金属和聚溴联苯(PBB),聚溴联苯醚(PBDE)等溴化物的运用,发达国家的电子电器业巨头纷繁拟定了其各自的"绿色方案",然后禁止或约束运用对人体和环境有害的重金属和卤素,而且进行了很多的研制作业,已推出了许多系列"绿色"电子电器用电线电缆。一些国家,如瑞士、德国等,激烈对立PVC的应用,而且现已拟定了严格的法律,约束并将最终取消PVC的应用。
2.2国内开展现状
我国的低烟无卤阻燃电线电缆及相关资料的开发和运用滞后发达国家十年左右。直到2000年以后才逐渐摆脱了彻底依靠进口的状况。现在国产低烟无卤阻燃电线电缆及相关资料功能现已契合国家和世界相关规范，可是人们的环保安全意识还需求提升，产品还需求大力推广。
3环保型电线电缆的环保特色
环保型电线电缆与一般电缆比较,有如下特色:
有害物质含量要求：目前所谓的一般环保型电线电缆是指铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚的含量在欧盟RoHS规定的范围内的电缆。而且电线电缆中不得含有环境激素,不行污染土壤及水源。阻燃功能，环保型阻燃电线电缆的阻燃功能较好,在遇到火焰及火源,能够阻止火焰快速延伸和扩散,将其控制在有限的区域内,将丢失降到最低。高档环保阻燃电线（南缆电线）：是指无卤环保阻燃电线，不仅彻底契合一般环保阻燃电线要求，而且不含卤素,焚烧后不会发生有害气体及腐蚀性气体。依据环保的要求,阻燃型电线保证在不下降阻燃等级的前提下，在焚烧时开释的气体具有低烟特性、无卤、低毒特色。火灾时,为保证所有人员都有逃生时机,可视间隔不得低于15m,某些环保型电线电缆焚烧发烟时的可视间隔可到达97m,而一般电缆仅为5～8m。一般用火烧电缆绝缘层,高档环保型导线宣布的是白色的烟,主要是水蒸气，而且发烟量很少。
4耐温等级高，载流量添加
耐温等级提高,载流量添加。一般一般PVC导线耐温等级为70℃,而环保导线的耐温为105℃,125℃,150℃,比一般电缆高出30℃～60℃。经过有关测试,同等规范截面的环保导线比一般导线载流量能够提高30％～50％以上，添加交联度甚至能够到达80%以上。无卤环保型导线一般为交联型产品，最近几年,线缆行业普遍选用辐照交联的工艺,通过特定的核技术高能电子辐照加工,将聚烯烃类资料的分子结构由本来的线型结构转变成网状结构，这种工艺能够提高线缆的运转温度及短路时抗瞬间高载流量的才能，大大提高耐温等级。虽然高档环保阻燃电线成本添加，可是考虑到载流量的添加，高档环保电线性价比更高，也就是说相同的载流量，高档环保阻燃电线成本价格更低。
5环保型电线电缆的安全性
电线电缆引燃后会发生滚滚浓烟和很多的有毒气体。在以往发生的火灾中,烟雾的充满使逃生的人辨不清方向而不知所措,而延长在火灾现场中停留的时刻。别的,在火灾中不幸遇难者大部分是因吸入了有毒气体而窒息逝世,能够说有毒气体是火灾中的头号杀手。发达国家在上个世纪80年代已研制出无卤低烟电缆,并大力推荐运用这种无害电线电缆,以取代和逐渐废弃运用有毒的PV C电线电缆。这就是说,含卤的电缆在火中开释出的毒性是非常可怕的，如果把在30分钟可致人逝世的气体浓度的毒性指数判定为1的话,那么聚氯乙烯的毒性指数为15.01,无卤聚烯烃的毒性指数为0.7 9。人在聚氯乙烯的烟雾中只能存活2分钟,而换成无卤资料,人在其烟雾中的存活就能延长到40分钟,大大添加了火灾时的逃生时刻。别的依据有关资料标明,阻燃聚氯乙烯电缆焚烧时所放出的烟的透光率在15%以下,即人在此浓度烟里,其裸眼视距为2m左右。所以在火灾中,激烈充满的浓烟使受害者晕头转向而辨不清方向,延长在火中停留的时刻,然后导致烟和有毒气体的进一步吸人而窒息逝世。
在很多实验中发现以聚烯烃为基料、以水合金属化合物Al(OH)3或M g(OH)3为阻燃剂的资料焚烧时开释出的气体的烟密度和卤酸气体挥发量能够到达IEC规范的要求。Al(OH)3或Mg(OH)2是一种无机氢氧化物,其具有优良的阻燃性,还具有低毒、抑烟、低腐蚀的特色,抑烟性佳,因为抑烟和阻燃相同重要。
从新疆克拉玛依剧场到河南焦作一家录像厅着火共烧死370人。这些火灾中最损害的因素是有毒气体及烟雾,而无卤低烟阻燃型环保电线电缆解决了上述问题。无卤低烟阻燃环保型电线电缆已被许多人员集合较多的关闭场所和中、高层修建业运用。广东南缆电缆出产的南缆电线现已成功应用于广州地铁、广州塔、揭阳潮汕机场、广州香格里拉大酒店、深圳地铁等各行各业需求高安全的场所。
2004年开始研制低烟无卤阻燃资料，这种资料的优点是低烟、无毒，被明火焚烧时，发生金属氧化物和水蒸气。低烟无卤阻燃聚烯烃是以无卤聚烯烃为基体，将被EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）活化了的很多氢氧化镁或氢氧化铝捏合在聚乙烯基体中，使用氢氧化物焚烧受热时，分化成金属氧化物和水，实现阻燃的意图。其反应式如下：
Mg（OH）2→MgO+H2O吸热
2Al（OH）3→Al 2O3+3H2O吸热
低烟无卤阻燃聚烯烃是选用吸热和金属氧化物隔氧的方法来阻燃的，其阻燃机理：一是电线电缆焚烧时，外表氢氧化物发生分化反应，该反应是吸热反应，吸收周围空气中的很多热量，下降了电线电缆外表的温度；二是生成的水分子，也吸收了电线电缆外表的很多热量，一起水蒸气也隔绝了氧气；三是发生的金属氧化物结壳，阻止了氧气与有机物的再一次触摸。
6环保电线运用寿数
热老化鉴定的基本原理
几十年来,依据世界上对电线电缆用高分子资料的实验研讨和运转经验,得出这样的结论,即电线电缆在一定作业温度范围内,热寿数的化学反应,大多数状况契合下面的经验公式
lnS=a+bT(1)
式中S--产品在温度T条件下作业的寿数(h)T--作业温度(K)a,b--待定系数
此公式已应用了几十年,很多状况下验证有效,在设定的作业温度下,通过实验和推导,可计算出待定系数a和b,使用式(1)可算出寿数S,若S的数值大于期望值,也就满足了规划寿数要求。
查验中心对国内外几种交联聚乙烯(或交联聚烯烃)绝缘线芯进行了长时间热老化实验,结果是推算的寿数在运转温度为90℃鉴定均在40～60y(年)范围内，在室温或者50℃以下运转寿数超过百年。