Počas požiaru je rozhodujúci odpor káblov oheň a je výber materiálu a konštrukčný konštrukcia obalovej vrstvy priamo ovplyvňujú celkový výkon kábla. Obalová vrstva zvyčajne pozostáva z jednej alebo dvoch vrstiev ochrannej pásky omotanej okolo izolácie alebo vnútorného plášťa vodiča, ktorá poskytuje ochranu, tlmivé roztoky, tepelnú izoláciu a funkcie proti starnutiu. Nasledujúce skúma špecifický vplyv baliacej vrstvy na odpor proti požiaru z rôznych perspektív.
1. Vplyv horľavých materiálov
Ak baliaca vrstva používa horľavé materiály (napríkladNetkaná tkaninaalebo páska PVC), ich výkon vo vysokoteplotných prostrediach priamo ovplyvňuje požiarny odpor kábla. Tieto materiály, keď sa spália počas požiaru, vytvárajú deformačný priestor pre vrstvy izolácie a ohňa. Tento mechanizmus uvoľňovania účinne znižuje kompresiu vrstvy odporu požiaru v dôsledku napätia s vysokým teplotou, čím sa zníži pravdepodobnosť poškodenia vrstvy odporu požiaru. Okrem toho môžu tieto materiály tlmiť teplo počas skorých štádií spaľovania, oneskorenie prenosu tepla do vodiča a dočasne chránia štruktúru kábla.
Samotné horľavé materiály však majú obmedzenú schopnosť zlepšiť požiarny odpor kábla a zvyčajne sa musia používať v spojení s materiálmi odolnými voči požiaru. Napríklad v niektorých kábloch odolných proti požiaru, ďalšia vrstva ohňovpáska) je možné pridať nad horľavým materiálom na zlepšenie celkového odporu požiaru. Tento kombinovaný návrh môže účinne vyvážiť náklady na materiál a ovládateľnosť výrobného procesu v praktických aplikáciách, ale obmedzenia horľavých materiálov sa musia stále starostlivo vyhodnotiť, aby sa zabezpečila celková bezpečnosť kábla.
2. Vplyv materiálov odolných voči požiaru
Ak baliareň používa materiály odolné voči požiaru, ako je napríklad páska na potiahnuté sklenené vlákna alebo páska sľudy, môže výrazne vylepšiť výkon požiarnej bariéry kábla. Tieto materiály tvoria pri vysokých teplotách bariéru retardentnú plameňom, bránia izolačnej vrstve priamo do kontaktu plameňov a oneskorenie procesu topenia izolácie.
Malo by sa však poznamenať, že v dôsledku utiahnutia pôsobenia obalovej vrstvy sa expanzné napätie izolačnej vrstvy počas topenia s vysokým teplotou nemožno uvoľniť smerom von, čo má za následok výrazný tlakový vplyv na vrstvu odporu požiaru. Tento účinok koncentrácie napätia je zvlášť výrazný v oceľových obrnených štruktúrach, ktoré môžu znížiť výkon odolnosti proti požiaru.
Aby sa vyvážili duálne požiadavky mechanického utiahnutia a izolácie plameňa, do návrhu obalenej vrstvy je možné zaviesť viac materiálov odolných voči požiaru a rýchlosť prekrývania a obalové napätie je možné upraviť tak, aby sa znížil vplyv koncentrácie napätia na vrstvu odporu požiaru. Okrem toho sa v posledných rokoch postupne zvýšila aplikácia flexibilných materiálov odolných voči požiaru. Tieto materiály môžu významne znížiť problém s koncentráciou stresu a zároveň zabezpečiť výkonnosť izolácie požiaru, čo pozitívne prispieva k zlepšeniu celkovej požiarnej odolnosti.
3
Kalcinovaná sľudová páska ako vysokovýkonný obalový materiál môže výrazne vylepšiť požiarny odpor kábla. Tento materiál tvorí pri vysokých teplotách silnú ochrannú škrupinu, ktorá bráni plameňom a vysokovýkonným plynom vniknutím do oblasti vodiča. Táto hustá ochranná vrstva nielen izoluje plamene, ale tiež zabraňuje ďalšej oxidácii a poškodeniu vodiča.
Kalcinovaná sľudová páska má environmentálne výhody, pretože neobsahuje fluór alebo halogény a pri spaľovaní neuvoľňuje toxické plyny, čo spĺňa moderné environmentálne požiadavky. Jeho vynikajúca flexibilita mu umožňuje prispôsobiť sa komplexným scenárom zapojenia, čím sa zvyšuje odolnosť v oblasti teploty kábla, vďaka čomu je obzvlášť vhodný pre výškové budovy a železničnú dopravu, kde je potrebný vysoký odpor požiaru.
4. Dôležitosť konštrukčného dizajnu
Štrukturálny dizajn baliacej vrstvy je rozhodujúci pre požiarny odpor kábla. Napríklad prijatie viacvrstvovej obalovej štruktúry (ako je dvojvrstvová alebo viacvrstvová kalcinovaná sľudová páska) nielen zvyšuje účinok ochrany proti požiaru, ale tiež poskytuje lepšiu tepelnú bariéru počas požiaru. Okrem toho je dôležitým opatrením na zlepšenie celkového požiarneho odporu zabezpečenie toho, aby rýchlosť prekrývania overovacej vrstvy nie je menšia ako 25%. Nízka rýchlosť prekrývania môže viesť k úniku tepla, zatiaľ čo vysoká rýchlosť prekrývania môže zvýšiť mechanickú tuhosť kábla, čo ovplyvňuje ďalšie výkonné faktory.
V procese navrhovania sa musí zvážiť aj kompatibilita obalovej vrstvy s inými štruktúrami (ako je vnútorný plášť a vrstvy brnenia). Napríklad v scenároch s vysokou teplotou môže zavedenie flexibilnej vrstvy vyrovnávacej pamäte materiálu účinne rozptýliť napätie tepelnej expanzie a znížiť poškodenie vrstvy odporu požiaru. Tento viacvrstvový koncept dizajnu sa široko uplatňuje v skutočnej výrobe káblov a vykazuje významné výhody, najmä na špičkovom trhu káblov odolných voči požiaru.
5. Záver
Výber materiálu a konštrukcia vrstvy obalovania káblov zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri výkone požiarneho odporu kábla. Starostlivým výberom materiálov (napríklad flexibilných materiálov odolných voči požiaru alebo kalcinovanej sľudovej pásky) a optimalizáciou štrukturálneho dizajnu je možné výrazne zlepšiť bezpečnostný výkon kábla v prípade požiaru a znížiť riziko funkčného zlyhania v dôsledku požiaru. Nepretržitá optimalizácia dizajnu obalu vrstvy vo vývoji moderných káblových technológií poskytuje solídnu technickú záruku na dosiahnutie vyššieho výkonu a viac ekologických káblov odolných voči požiaru.
Čas príspevku: december 30-2024