维普资讯 http://www.cqvip.com 科技信息 。电力与能源ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００７年第２７期 耐热和高温电线电缆简述 李治纲 王伟 李峰涛。 【１．陕西省产品质量监督检验所陕西西安７１００５４；２．西北钛业有限责任公司 陕西３．榆林供电公司 陕西榆林７１９０００） 西安７１００１６； 【摘要】本文围绕电线电缆所使用的耐热和高温材料，结合产品的品种和耐热性能，简单介绍比常规工作温度高的部分电线电缆品种，以 加深读者对耐热和高温电线电缆的了解。 【关键词】电线电缆；氟塑料；辐照交联；聚氨脂；硅橡胶 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 前言 般的电线电缆是以塑料和橡胶为绝缘护套，这些材料都是常规 引接线等。工程材料．来源丰富，生产规模大且成本低。但对…些如石化、钢铁、航 辐照交联工业常用加工设备为电子加速器，将电子束高压增加能 ０～ 空航天、造船、军工、制药、食品、塑料机械、锅炉等与热和高温有关的 量，达到交联聚烯烃材料的目的．电子加工常用的加速器能级为１．特殊行业．需要能耐高温的电线电缆才能保证其电力和信号的安全运 ３ＭｅＶ。 耐热电缆具有一定的耐热性，能适应一定温度环境，在保证绝缘 行。随着我国经济快速发展，特种行业对耐热和高温电缆以年均２０％ 性能的同时，可增加电缆载流能力，减少电缆重量和截面。在电力传输 的需求速度递增。我国每年需从国外进口价值约２０亿元的耐热和高 中应用广泛 温电缆用于弥补国内市场之缺。 耐热与高温电缆的工作温度有其严格规定 按照国际电工委员会 （ＩＥＣ）对绝缘的耐热的等级划分标准，耐热电缆一般指工作温度为 （９０～１５５） 及以下工作温度的电缆，而高温电缆则是１８０ 及以上＝的 电缆。 四、高温和超高温电线电缆 高温电缆分为有机高分子材料高温电缆和无机材料高温电缆。 （一）有机高分子材料高温电缆主要是氟塑料和硅橡胶绝缘电线电 缆 １．氟塑料绝缘电线电缆氟塑料是塑料的一个重要品类，人们认 耐热和高温电线电缆一般是由两种需求决定的。其 、电线电缆 识氟塑料是从塑料王～聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）开始的（只因为聚四氟乙 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；其二、 烯是产量和用量最大的氟塑料品种）。电线电缆常用的氟塑料是：聚全 氟乙丙烯（ＦＥＰ，俗称Ｆ４６）、聚四氟乙烯（Ｐ１下Ｅ）、乙烯一四氟乙烯共聚 电力传输电缆，以增加截流能力为主要目的。 ． 普通电缆在高温时易产生绝缘老化和焦烧现象，使用电缆受破坏 物（ＥＴＦＥ，俗称Ｆ４０）、聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）等。氟塑料电缆主要有：高温通讯电缆、耐高温引按线和安装线、高温 而不能正常使用。高温电缆在额定高温下能够正常稳定地工作，信号 二、耐热和高温电线电缆的主要特点 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 补偿导线和工业用耐高温电力和控制信号电缆，原子反应堆用耐辐射 电缆和机车车辆用电线等。 功能电缆是一种最常见的高温电缆，使用特性也易于理解。 （２）硅橡胶绝缘电线电缆硅橡胶主要是以硅元素代替碳元素形 增载型高温电缆，主要是在保证载流的前提下减小电缆外径和重 成的高分子材料．硅橡胶具有较好的耐热性能。电线电缆常用硅橡胶 量。一般来讲，电缆的工作温度越高，同样截面的电缆通过的载流量越 大。因此增载型高温电缆在减轻重量方面优势明显。拿飞机和汽车为 为甲基乙烯硅橡胶，工作温度范围是一６０℃～１８０℃。硅橡胶具有较好的 例，当工作温度从９ｏ℃升到１５５℃时，载流能力上升５０％，电缆重量却 弯曲性能和低温性能，不易损坏和开裂，这些性能是一般高温电缆不 要减轻一半。当然高截流的同时，大多数绝缘材料的电能损耗也会有 具有的，因而硅橡胶电缆在高温移动、软电力、电机引接线、低温环境 高温运行场所具有较宽的应用范围。 所增加。 三、耐热型电线电缆 耐热型电线电缆分为耐热材料和普通材料的耐热改性两种。 （一）耐热材料的电线电缆耐热电线电缆的绝缘和护套材料是本 行业的需求。矿物绝缘防火电缆具有耐高温、防火、防爆、防水、耐辐射、耐腐蚀 体树脂，具有耐热性能，主要品种有：聚氨脂（可达１５５℃级）、聚脂（可 达１３５℃）、聚偏氟乙烯（１５０℃）和尼龙（可达１１５℃）。常用于通信、汽 性强、机械强度高、具有良好的接地性能、体积小、寿命长、载流量大、过载能力强等特点。产品结构为铜芯铜护套氧化镁绝缘电缆．主要是 车、电机、建筑等行业。 电力电缆、控制电缆、加热电缆和布电线。常规工作温度是２５０℃，但实 （二）普通电缆材料通过各种方式的改性而达到耐热性： 远高于铜的熔点，电 ｔ．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 际工作温度可更高，因为氧化镁的熔点是２８００％， 温度的余度较小。普通橡胶如丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯等， 缆经火灾后仍可重复安全使用。无机包制绝缘电缆一般采用无机包带和丝加工而成。耐火包带作 填加较多热稳定剂和经交联处理后，耐热温度才能达到９０ｃｃ。但三元 ｃ时仍能正常保持绝缘性能，因而是耐高温电缆 乙丙橡胶可经改性．使耐温等级提高到１３５℃。由于其具有较好的绝缘 为耐高温材料，在８００ｃ的主要材料之一；无碱玻璃丝为无机硅材料，具有一定绝缘性．熔化温 性能，因而发展前景较好。 ｃ以Ｅ．采用编织工艺加工，也作为加强件。以上两种材料需 ２．聚氯乙烯电缆的改性 普通聚氯乙烯电缆的工作温度为７０ｃｃ。 度为６００ｃ通过涂无机固化漆、硅微粉和硼砂等，才能形成密封绝缘体。超高温电 聚氯乙烯电缆材料的高可混性，使其改性成为可能，多量的热稳定剂 的使用，可便ＰＶＣ的耐热温度从７０ｃｃ上升到９０℃或１０５ｃｃ，因而大大 缆常应用于航空航天、军工、加热炉、化学反应釜、核电站核岛内和钢 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 铁等行业。的原因之一。 聚氯乙烯丁腈复合物的主要成分是ＰＶＣ，因而聚氯乙烯丁腈复合 （二）无机材料高温电缆无机材料可挤塑性、附着性和均匀性都 较差，但由于其本身具有优异的耐高温性能，使其能够满足特种高温 五、结论 在特种电缆品种中，耐热和高温电缆已是一个重要趋势，虽然其 电能损耗较大，但在一些较高温度的环境中，普通电缆极易损坏而高 物电缆与ＰＶＣ绝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． 温电缆却能够安全运行。目前我国耐热和高温电缆的研制技术水平很 因而不能通过填加热稳定剂提高耐热温度。聚乙烯电缆可通过ＤＣＰ 低，技术研制和生产能力较弱，生产加工仍局限于我国电缆现有设备 干法化学交联和硅烷温水交联将工作温度提高到９０ｃｃ，前者用于中高 和工装，材料的开发也没能突破现有电缆料的范围。我国约有近一半 的耐热和高温电缆需从国外进口．希望国内有能力开发耐热和高温特 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．利用辐照将高能电子转化 种电缆的厂家能够开发、研制、推广耐热和高温系列电缆，提高我国在 成稳定的键能，使其分子结构的热稳定性加强，同时配以适当的热稳 这一技术领域的水平，满足我国高温行业的需求。定剂．则可将聚烯烃（主要成分是聚乙烯）的工作温度大幅度提高，耐 温可达１０５ｃｃ、１２５ｃｃ、１３５ｃｃ、１５０ｃｃ，甚至１８０ｃｃ。辐照交联聚烯烃电线 ［责任编辑：翟成梁］ ２６１
