耐热和高温电线电缆一般是由两种需求决定的。种是电线电缆环境温度较高,电缆在长期在高温下能够正常传输信号或电能;另一种是电力传输电缆,主要是增加截流能力为主要目的。
高温环境下工作的电缆。普通电缆在高温时易产生J缘老化和焦烧现象,使用电缆失去性能,受破坏而不能使用。高温电缆在额定高温下能够正常稳定地工作,信号或电能传输性能不受影响,还能保证电缆具有较长的使用寿命。这类功能电缆是高温电缆常见多的一种,使用特性也易于理解的。
增载型高温电缆,主要是为了保证载流的前题下减小电缆外径和重量,向轻量化发展的。一般来说,电缆的工作温度越高,同样截面的电缆通过的载流量越大。象飞机和汽车等场合,减轻重量的意义相当大,利用高温电缆大大减少了截面。工作温度从90℃升到155℃,则载流能力上升50%,同样载流量下,电缆重量要减轻一半,成本也有所降低。当然高截流的同时,大多数J缘材料的电能损耗也会有所增加。
耐热型电线电缆
耐热型电线电缆分:耐热材料和普通材料的耐热改性两种。
(A)耐热材料的电线电缆
耐热材料的电线电缆是J缘和护套材料本体树脂具有耐热性能,主要品种有:聚氨脂(可达155℃J)、聚脂(可达135℃)、聚偏氟乙烯(150℃)和尼龙(可达115℃)的J缘或护套材料。常用于通信、汽车、电机、建筑等行业。
(B)普通电缆材料通过各种方式的改性而达到耐热性:
1、橡胶材料的耐热改性
橡胶材料因其耐热性差,因而提高工作温度的余度较小,普通橡胶填加较多热稳定剂和经交联处理才能达到90℃,因而不能称为耐热电缆,如丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等。主要应用于橡胶J缘移动用软电线、橡胶J缘软电力电缆和控制电缆等。
但三元乙丙橡胶可经改性,使耐温等J提高到135℃,加上具有较好的J缘性能,因而在橡胶方面具有较好的发展前景。
2、聚氯乙烯电缆的改性
普通聚氯乙烯电缆的工作温度为70℃,聚氯乙烯电缆料的高可混性,使其改性成为可能,多量的热稳定剂的使用,可便PVC的耐热从70℃上升到90℃或105℃,因而大大扩大了PVC这种老式材料的适用性,也许这就是PVC电缆长盛不衰的原因之一吧?
90℃PVC电缆料常用于交联聚乙烯电缆护套,主要用于电力、控制和电气装备线缆,由于PVC的改性,使本可淘汰的PVC电缆料在护套的使用上将会延续相当长的时间。
聚氯乙烯丁腈复合物的主要成分是PVC,因而与聚氯乙烯丁腈复合物电缆与PVCJ缘电缆具有相同的改性性能。
3、聚乙烯电缆的改性
聚乙烯材料的塑性较好,但可填充性较差,因而不能填加热稳定剂方法提高耐热温度。聚乙烯电缆可通过DCP干法化学交联和硅烷温水交联将工作温度提高到90℃,前者用于中高压电力电缆,后者用于低压电缆。
但另一种交联方式——辐照交联改性,则可将聚烯烃(主要是聚乙烯)的工作温度大幅度提高,经辐照的J缘料可按条件不同,耐温可达到105℃、125℃、135℃、150℃,国外则有能提高到180℃。主要是通过高能电子转化成稳定的键能,使其分子结构对热稳定性加强,同时配以适当的热稳定剂,根据能J大小和热稳定剂的效能,分为不同耐热等J。
辐照交联工业常用加工设备为电子加速器,是将电子束高压增加能量,达到交联聚烯烃材料的目的,电费加工常用加速器能J为1.0~3MeV。辐照交联还可对橡胶、PVC和氟塑料等材料进行交联。
辐照交联聚烯烃电线电缆主要用于耐热建筑线、汽车线、航空导线、机车线电线和电机电器引接线等。耐热电缆是中等温度的电缆,具有一定耐热性,能适应一定温度环境。而应用多的是,在电力传输电缆中,在能够保证J缘性能的同时,增加电缆载流能力,减少电缆重量和截面,意义重大。