วัสดุของสายไฟและสายเคเบิลทนไฟคืออะไร?

สายทนไฟ หมายถึง สายไฟที่ทนไฟและหน่วงการติดไฟ โดยทั่วไปภายใต้สภาวะการทดสอบ หลังจากสายไฟไหม้ หากตัดกระแสไฟ การเผาไหม้จะถูกจำกัดอยู่ในขอบเขตที่กำหนดและจะไม่ลุกลาม มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟและยับยั้งควันพิษ การเลือกวัสดุสำหรับสายทนไฟเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า ปัจจุบันวัสดุสายทนไฟที่ใช้กันทั่วไปในตลาด ได้แก่ PVC, XLPE, ยางซิลิโคน และวัสดุฉนวนแร่

การเลือกวัสดุสำหรับสายทนไฟและสายเคเบิล

ยิ่งดัชนีออกซิเจนของวัสดุที่ใช้สำหรับสายเคเบิลทนไฟสูงเท่าใด ประสิทธิภาพการหน่วงการติดไฟก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น แต่เมื่อดัชนีออกซิเจนเพิ่มขึ้น คุณสมบัติอื่นๆ บางอย่างก็จะสูญเสียไป หากคุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติการแปรรูปของวัสดุลดลง การทำงานจะยากขึ้น และต้นทุนวัสดุจะเพิ่มขึ้น ดังนั้นควรเลือกดัชนีออกซิเจนอย่างสมเหตุสมผลและเหมาะสม โดยทั่วไป หากดัชนีออกซิเจนของวัสดุฉนวนถึง 30 ผลิตภัณฑ์สามารถผ่านข้อกำหนดการทดสอบของคลาส C ในมาตรฐานได้ หากวัสดุปลอกหุ้มและวัสดุเติมเป็นวัสดุหน่วงการติดไฟทั้งคู่ ผลิตภัณฑ์สามารถตรงตามข้อกำหนดของคลาส B และคลาส A วัสดุสำหรับสายทนไฟและสายเคเบิลส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นวัสดุหน่วงการติดไฟที่มีฮาโลเจนและวัสดุหน่วงการติดไฟที่ไม่มีฮาโลเจน

1. วัสดุหน่วงการติดไฟที่มีฮาโลเจนจะสลายตัวและปล่อยไฮโดรเจนแฮไลด์เมื่อได้รับความร้อนระหว่างการเผาไหม้ ไฮโดรเจนแฮไลด์สามารถจับอนุมูลอิสระที่ออกฤทธิ์ HO root ซึ่งจะชะลอหรือดับการเผาไหม้ของวัสดุและบรรลุวัตถุประสงค์ของการหน่วงการติดไฟ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ โพลีไวนิลคลอไรด์, ยางคลอโรพรีน, โพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟเนต, ยางเอทิลีนโพรพิลีน เป็นต้น

1) โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) ทนไฟ: เนื่องจากราคาถูก ฉนวนที่ดี และการหน่วงการติดไฟ โพลีไวนิลคลอไรด์จึงถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสายไฟและสายเคเบิลทนไฟทั่วไป เพื่อปรับปรุงการหน่วงการติดไฟของ PVC มักจะเติมสารหน่วงการติดไฟฮาโลเจน (เดคาโบรโมไดฟีนิลอีเทอร์), พาราฟินคลอรีน และสารหน่วงการติดไฟร่วมในสูตรเพื่อปรับปรุงการหน่วงการติดไฟของโพลีไวนิลคลอไรด์; ยางเอทิลีนโพรพิลีน (EPDM): เป็นไฮโดรคาร์บอนไม่มีขั้วที่มีคุณสมบัติทางไฟฟ้าดีเยี่ยม ความต้านทานฉนวนสูง และการสูญเสียไดอิเล็กทริกต่ำ แต่ EPDM เป็นวัสดุที่ติดไฟได้ จำเป็นต้องลดระดับการเชื่อมขวางของ EPDM และลดสารโมเลกุลต่ำที่เกิดจากการแตกของสายโซ่โมเลกุลเพื่อปรับปรุงการหน่วงการติดไฟของวัสดุ
2) วัสดุหน่วงการติดไฟควันต่ำและฮาโลเจนต่ำส่วนใหญ่สำหรับโพลีไวนิลคลอไรด์และโพลีเอทิลีนคลอโรซัลโฟเนต เติม CaCO3 และ A(lOH)3 ลงในสูตรของโพลีไวนิลคลอไรด์ สังกะสีบอเรตและ MoO3 สามารถลดการปล่อย HCL และควันของโพลีไวนิลคลอไรด์ที่หน่วงการติดไฟ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงการหน่วงการติดไฟของวัสดุและลดการปล่อยฮาโลเจน หมอกกรด และควัน แต่อาจลดดัชนีออกซิเจนเล็กน้อย

2. วัสดุหน่วงการติดไฟที่ไม่มีฮาโลเจน

โพลีโอเลฟินเป็นวัสดุที่ไม่มีฮาโลเจนซึ่งประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอน มันจะสลายตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำเมื่อเผาไหม้ และไม่ก่อให้เกิดควันและก๊าซอันตรายที่ชัดเจน โพลีโอเลฟินส่วนใหญ่รวมถึงโพลีเอทิลีน (PE) และเอทิลีน-ไวนิลอะซิเตต (E-VA) วัสดุเหล่านี้เองไม่ใช่สารหน่วงการติดไฟ และจำเป็นต้องเติมสารหน่วงการติดไฟอนินทรีย์และสารหน่วงการติดไฟกลุ่มฟอสฟอรัสเพื่อแปรรูปเป็นวัสดุหน่วงการติดไฟที่ไม่มีฮาโลเจนที่ใช้งานได้จริง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดกลุ่มขั้วบนสายโซ่โมเลกุลของสารที่ไม่มีขั้ว จึงมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำและมีความสัมพันธ์ที่ไม่ดีกับสารหน่วงการติดไฟอนินทรีย์ ทำให้ยากต่อการรวมตัวกันอย่างแน่นหนา เพื่อปรับปรุงกิจกรรมพื้นผิวของโพลีโอเลฟิน สามารถเติมสารลดแรงตึงผิวลงในสูตรได้ หรือสามารถผสมโพลีเมอร์ที่มีกลุ่มขั้วลงในโพลีโอเลฟินเพื่อผสม ซึ่งจะช่วยเพิ่มปริมาณสารเติมแต่งหน่วงการติดไฟ ปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติการแปรรูปของวัสดุ และให้การหน่วงการติดไฟที่ดีขึ้น จะเห็นได้ว่าสายทนไฟและสายเคเบิลยังคงมีข้อได้เปรียบอย่างมากและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการใช้งาน