耐熱和高溫電線電纜一般是由兩種需求決定的。種是電線電纜環境溫度較高,電纜在長期在高溫下能夠正常傳輸信號或電能;另一種是電力傳輸電纜,主要是增加截流能力為主要目的。
高溫環境下工作的電纜。普通電纜在高溫時易產生J緣老化和焦燒現象,使用電纜失去性能,受破壞而不能使用。高溫電纜在額定高溫下能夠正常穩定地工作,信號或電能傳輸性能不受影響,還能保證電纜具有較長的使用壽命。這類功能電纜是高溫電纜常見多的一種,使用特性也易于理解的。
增載型高溫電纜,主要是為了保證載流的前題下減小電纜外徑和重量,向輕量化發展的。一般來說,電纜的工作溫度越高,同樣截面的電纜通過的載流量越大。象飛機和汽車等場合,減輕重量的意義相當大,利用高溫電纜大大減少了截面。工作溫度從90℃升到155℃,則載流能力上升50%,同樣載流量下,電纜重量要減輕一半,成本也有所降低。當然高截流的同時,大多數J緣材料的電能損耗也會有所增加。
耐熱型電線電纜
耐熱型電線電纜分:耐熱材料和普通材料的耐熱改性兩種。
(A)耐熱材料的電線電纜
耐熱材料的電線電纜是J緣和護套材料本體樹脂具有耐熱性能,主要品種有:聚氨脂(可達155℃J)、聚脂(可達135℃)、聚偏氟乙烯(150℃)和尼龍(可達115℃)的J緣或護套材料。常用于通信、汽車、電機、建筑等行業。
(B)普通電纜材料通過各種方式的改性而達到耐熱性:
1、橡膠材料的耐熱改性
橡膠材料因其耐熱性差,因而提高工作溫度的余度較小,普通橡膠填加較多熱穩定劑和經交聯處理才能達到90℃,因而不能稱為耐熱電纜,如丁苯橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯等。主要應用于橡膠J緣移動用軟電線、橡膠J緣軟電力電纜和控制電纜等。
但三元乙丙橡膠可經改性,使耐溫等J提高到135℃,加上具有較好的J緣性能,因而在橡膠方面具有較好的發展前景。
2、聚氯乙烯電纜的改性
普通聚氯乙烯電纜的工作溫度為70℃,聚氯乙烯電纜料的高可混性,使其改性成為可能,多量的熱穩定劑的使用,可便PVC的耐熱從70℃上升到90℃或105℃,因而大大擴大了PVC這種老式材料的適用性,也許這就是PVC電纜長盛不衰的原因之一吧?
90℃PVC電纜料常用于交聯聚乙烯電纜護套,主要用于電力、控制和電氣裝備線纜,由于PVC的改性,使本可淘汰的PVC電纜料在護套的使用上將會延續相當長的時間。
聚氯乙烯丁腈復合物的主要成分是PVC,因而與聚氯乙烯丁腈復合物電纜與PVCJ緣電纜具有相同的改性性能。
3、聚乙烯電纜的改性
聚乙烯材料的塑性較好,但可填充性較差,因而不能填加熱穩定劑方法提高耐熱溫度。聚乙烯電纜可通過DCP干法化學交聯和硅烷溫水交聯將工作溫度提高到90℃,前者用于中高壓電力電纜,后者用于低壓電纜。
但另一種交聯方式——輻照交聯改性,則可將聚烯烴(主要是聚乙烯)的工作溫度大幅度提高,經輻照的J緣料可按條件不同,耐溫可達到105℃、125℃、135℃、150℃,國外則有能提高到180℃。主要是通過高能電子轉化成穩定的鍵能,使其分子結構對熱穩定性加強,同時配以適當的熱穩定劑,根據能J大小和熱穩定劑的效能,分為不同耐熱等J。
輻照交聯工業常用加工設備為電子加速器,是將電子束高壓增加能量,達到交聯聚烯烴材料的目的,電費加工常用加速器能J為1.0~3MeV。輻照交聯還可對橡膠、PVC和氟塑料等材料進行交聯。
輻照交聯聚烯烴電線電纜主要用于耐熱建筑線、汽車線、航空導線、機車線電線和電機電器引接線等。耐熱電纜是中等溫度的電纜,具有一定耐熱性,能適應一定溫度環境。而應用多的是,在電力傳輸電纜中,在能夠保證J緣性能的同時,增加電纜載流能力,減少電纜重量和截面,意義重大。