गर्मी प्रतिरोध और केबल और तारों की आग प्रतिरोध, गैर-दहनशील इन्सुलेशन

वायर्ड और केबल संचार के बिना आधुनिक दुनिया की कल्पना करना असंभव है, जिसकी मात्रा, वैसे, लगातार बढ़ रही है और बढ़ रही है। विभिन्न में विद्युत केबलों का उच्च घनत्व, हमेशा केबल इन्सुलेशन के लिए आदर्श स्थिति नहीं होती है, इससे आग लगने का खतरा बढ़ जाता है। उदाहरण के लिए, अमेरिका में हर साल केबल में आग लगने के कारण राज्य की अर्थव्यवस्था को लगभग 6 बिलियन डॉलर का नुकसान होता है। इसलिए विश्वसनीय आग प्रतिरोधी केबल और तार बनाने का सवाल जो दहन नहीं फैलाते हैं, अधिक से अधिक जरूरी होता जा रहा है।

तो, केबल की अग्नि सुरक्षा निम्नलिखित पांच संकेतकों द्वारा निर्धारित की जाती है:

गैर प्रसार दहन

दहन के गैर-प्रसार को ज्वाला बंद होने के तुरंत बाद केबल की आत्म-बुझाने की क्षमता के रूप में समझा जाता है। लौ के अंत के बाद आग से क्षतिग्रस्त केबल की लंबाई के साथ इस सूचक को परिमाणित किया जा सकता है।

धुआं ऑप्टिकल घनत्व

प्रायोगिक केबल नमूने के जलने के दौरान अंतरिक्ष में माध्यम का अधिकतम विशिष्ट ऑप्टिकल घनत्व उनके जलने के दौरान इस प्रकार के केबलों के धुएं के स्तर की विशेषता है। यह पैरामीटर दर्शाता है कि आग से प्रभावित कमरे में कितनी तेजी से धुआं फैलता है अगर ऐसी केबल चालू हो। आग बुझाने के लिए परिस्थितियों का निर्धारण करना महत्वपूर्ण है।

आउटगैसिंग उत्पादों की संक्षारण गतिविधि

बाहर निकलने वाले उत्पादों की संक्षारकता जितनी अधिक होगी, आग से होने वाली क्षति उतनी ही अधिक होगी। गैस रिलीज उत्पादों की उच्च संक्षारकता के साथ, आग से ढके कमरे में बिजली के उपकरण नष्ट हो जाते हैं। मात्रात्मक रूप से, यह पैरामीटर: हाइड्रोजन क्लोराइड, हाइड्रोजन ब्रोमाइड, सल्फर डाइऑक्साइड, आदि की रिहाई से निर्धारित होता है। - ऐसे सक्रिय उत्पादों की मात्रा से।

गैस विषाक्तता

एक नियम के रूप में, गैस उत्सर्जन की विषाक्तता आग में दुर्घटनाओं और हताहतों की ओर ले जाती है। ये जहरीले उत्पाद मुख्य रूप से हैं: अमोनिया, कार्बन मोनोऑक्साइड, हाइड्रोजन साइनाइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फर डाइऑक्साइड, आदि।

आग प्रतिरोध

आग प्रतिरोधी केबल एक खुली लौ के प्रभाव में अपनी विशेषताओं को बनाए रखते हैं, इस सूचक की गणना समय के साथ की जाती है - 15 मिनट से 3 घंटे तक - इस दौरान आग प्रतिरोधी केबल काम करना जारी रख सकती है।

केबल इन्सुलेशन और आग प्रतिरोध

केबल की अग्नि सुरक्षा मुख्य रूप से इसके इन्सुलेशन और सुरक्षात्मक कोटिंग की सामग्री के साथ-साथ केबल के डिजाइन द्वारा निर्धारित की जाती है। इन्सुलेशन के उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली बहुलक सामग्री को ऐसे अग्नि सुरक्षा मापदंडों की विशेषता है:

• ज्वलनशीलता;

• ऑक्सीजन सूचकांक;

• धुआँ उत्पादन गुणांक;

• आउटगैसिंग उत्पादों की संक्षारण गतिविधि;

• दहन उत्पादों की विषाक्तता।

ज्वलनशीलता

GOST 12.1.044-89 के अनुसार, सामग्रियों की ज्वलनशीलता की विशेषता है, अर्थात उनकी जलने की क्षमता। सामग्री भिन्न होती है: गैर-दहनशील, जलने में मुश्किल और दहनशील।

गैर-दहनशील पदार्थ आमतौर पर हवा में जलने में असमर्थ होते हैं। गैर-दहनशील पदार्थ हवा की उपस्थिति में प्रज्वलित हो सकते हैं, लेकिन एक बार ज्वाला के स्रोत को हटा दिए जाने के बाद, वे अपने आप जलना जारी नहीं रख सकते।

ज्वलनशील पदार्थ आत्म-प्रज्वलन में सक्षम होते हैं और लौ के स्रोत को हटा दिए जाने के बाद जलते रह सकते हैं। यहां महत्वपूर्ण बात यह है कि ज्वलनशीलता के मात्रात्मक संकेतक अक्सर केबल की अग्नि सुरक्षा को पूरी तरह से इंगित नहीं करते हैं।

ऑक्सीजन सूचकांक

परीक्षण के दौरान सामग्री की ज्वलनशीलता के अधिक सटीक मूल्यांकन के लिए, "ऑक्सीजन इंडेक्स" का उपयोग किया जाता है, जो नाइट्रोजन-ऑक्सीजन मिश्रण में ऑक्सीजन की न्यूनतम मात्रा के बराबर होता है, जिस पर दी गई सामग्री का स्थिर दहन हो सकता है जगह। 21 से कम का ऑक्सीजन इंडेक्स सामग्री की ज्वलनशीलता को इंगित करता है, यानी इग्निशन स्रोत को हटा दिए जाने के बाद भी ऐसी सामग्री हवा में जल सकती है।

धुआँ उत्पादन गुणांक

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, धूम्रपान गुणांक परीक्षण कक्ष या घर के अंदर सामग्री के दहन के दौरान धुएं के ऑप्टिकल घनत्व को दर्शाता है। यह पैरामीटर धुएं से भरे स्थान के माध्यम से प्रकाश के पारित होने के कारण रोशनी के क्षीणन को फोटोमेट्रिक रूप से रिकॉर्ड करके निर्धारित किया जाता है। अमेरिकी राष्ट्रीय मानक ब्यूरो, उदाहरण के लिए, दो धूम्रपान अनुपातों को परिभाषित करता है: सुलगना और ज्वाला। अधिकतम धुआँ ऑप्टिकल घनत्व विभिन्न सामग्रियों के लिए निर्धारित किया जाता है:

आउटगैसिंग उत्पादों की संक्षारण गतिविधि

आईईसी सिफारिशों के अनुसार, हाइड्रोजन क्लोराइड, हाइड्रोजन ब्रोमाइड, सल्फर ऑक्साइड और हाइड्रोजन फ्लोराइड की सामग्री के अनुसार, आउटगैसिंग उत्पादों की संक्षारकता का मूल्यांकन किया जाता है। इसके लिए, ज्ञात विश्लेषणात्मक विधियों का उपयोग किया जाता है, जब नमूना दहन कक्ष में 20 मिनट के लिए 800 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर गरम किया जाता है।

दहन उत्पादों की विषाक्तता

दहन के दौरान निकलने वाली जहरीली गैसों की मात्रा के माध्यम से, जैसे: कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बन डाइऑक्साइड, हाइड्रोजन क्लोराइड, हाइड्रोजन फ्लोराइड, हाइड्रोजन ब्रोमाइड, सल्फर ऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड और हाइड्रोजन साइनाइड, दहन उत्पादों की विषाक्तता की डिग्री का परीक्षण करते समय मूल्यांकन किया जाता है। सामग्री को 800 ° C के तापमान पर गर्म किया जाता है। प्रसिद्ध तथ्य: मुख्य रूप से केबल उद्योग में, पीवीसी इन्सुलेशन, रबर और पॉलीथीन का उपयोग इन्सुलेशन के लिए किया जाता है।

पीवीसी यौगिक अपनी रासायनिक संरचना के कारण सबसे कम ज्वलनशील पदार्थ है, जिसमें अणुओं में कोई दोहरा बंधन नहीं होता है और क्लोरीन परमाणु होते हैं।

आग लगने की स्थिति में, पीवीसी विघटित हो जाता है और हाइड्रोजन क्लोराइड छोड़ता है, जो आग को फैलने से रोकता है। लेकिन पानी या भाप के संपर्क में आने पर हाइड्रोजन क्लोराइड हाइड्रोक्लोरिक एसिड में बदल जाता है, जो बहुत संक्षारक होता है। इसके अलावा, हाइड्रोजन क्लोराइड मनुष्यों के लिए खतरनाक है, इसलिए अग्निरोधक और अग्निरोधक केबलों के इन्सुलेशन के उत्पादन में पीवीसी का उपयोग सीमित है।

आग प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध में वृद्धि

पीवीसी में अवरोधक जोड़कर इसकी अग्नि प्रतिरोध को बढ़ाना संभव है। तो, फॉस्फेट प्लास्टिसाइज़र, फ्लेम रिटार्डेंट्स, फिलर्स की शुरूआत - पीवीसी यौगिकों की ज्वलनशीलता को कम करती है। इसी समय, आग लगने की स्थिति में गैस उत्सर्जन भी कम हो जाता है, क्योंकि अवरोधक हाइड्रोजन क्लोराइड को बांधते हैं, इसे गैर-ज्वलनशील कमरे के रूप में अवक्षेपित करते हैं।

पॉलीइथाइलीन अधिक ज्वलनशील है, और पॉलीथीन इन्सुलेशन को गैर-दहनशील बनाने के लिए, इसमें ज्वाला मंदक जोड़े जाते हैं, जो संशोधित संरचना के आधार पर पॉलीथीन इन्सुलेशन के आत्म-बुझाने में योगदान करते हैं। सबसे आम समाधान एंटीमनी ट्राइऑक्साइड और क्लोरीनयुक्त पैराफिन का मिश्रण है, जिसके कारण पीवीसी पर लाभ प्राप्त होता है - कम गैस उत्सर्जन, कम विषाक्तता और लोगों के लिए खतरा।

रबर इन्सुलेशन के लिए, रबर सबसे कम ज्वलनशील है। पॉलीक्लोरोप्रीन रबर, जो व्यापक रूप से केबल शीथ सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। सबसे आग प्रतिरोधी रबर सिलिकॉन रबर, क्लोरोसल्फोनेटेड या क्लोरीनयुक्त पॉलीइथाइलीन ("हाइपलॉन") और अन्य रबर जैसे पॉलिमर हैं।

टेट्राफ्लोरोएथिलीन जैसे फ्लोरोपॉलीमर पर आधारित पॉलिमर अपने उच्च ऑक्सीजन सूचकांक और कम वाष्पीकरण के कारण अत्यधिक ज्वाला प्रतिरोधी होते हैं। लेकिन 300 डिग्री सेल्सियस से ऊपर केबल शीथ तापमान पर, ऐसी सामग्रियां जहरीली, मनुष्यों के लिए खतरनाक और बिजली के उपकरणों के लिए संक्षारक बन जाती हैं।

इंप्रेग्नेटेड पेपर-इंसुलेटेड और एल्युमीनियम-शीटेड केबल पहले आग प्रतिरोधी बिजली केबल थे।

बंडलों में TsAABnlG और AABnlG ब्रांडों के उच्च-वोल्टेज केबल दहन नहीं फैलाते हैं और म्यान पर एक खुली लौ के संपर्क में आने के 20 मिनट का सामना करते हैं, अर्थात इन केबलों के अग्नि प्रतिरोध की पुष्टि परीक्षणों में की गई है।

उनके सुरक्षात्मक आवरण में एक जटिल संरचना होती है: जस्ती स्टील स्ट्रिप्स की एक जोड़ी और बम्पर के नीचे एक शीसे रेशा कुशन। इसके अलावा, गोले, कवच और धातु स्क्रीन की उपस्थिति से आग प्रतिरोध प्रदान किया जाता है, जो प्लास्टिक इन्सुलेशन के साथ भी केबलों की गुणवत्ता और आग प्रतिरोध में सुधार करने में मदद करता है।

जब केबल से ज्वाला मंदता की आवश्यकता होती है, तो सेक्टर या गोल आकार के तांबे या एल्यूमीनियम कंडक्टर के पीवीसी इन्सुलेशन के साथ बख़्तरबंद केबल का उपयोग किया जाता है। भरने के साथ मुड़े हुए कोर पर, पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट या पॉलीप्रोपाइलीन स्ट्रिप्स का एक तार जोड़ा जाता है, जो एक अंतराल के साथ व्यवस्थित होते हैं।

स्ट्रिप्स लगाने के बाद, एक्सट्रूज़न द्वारा एक स्व-बुझाने वाली पॉलीथीन बेल्ट इन्सुलेशन बनाया जाता है। इसके बाद, अंतराल के साथ सेमीकंडक्टिंग केबल पेपर की एक पट्टी लगाई जाती है, फिर 0.3 से 0.5 मिमी मोटी स्टील स्ट्रिप्स की एक जोड़ी एक कवच बनाती है। ऊपरी बेल्ट अंतर्निहित बेल्ट के अंतराल को कवर करते हैं। शरीर 2.2-2.4 मिमी की मोटाई के साथ कम ज्वलनशीलता वाले पीवीसी मिश्रण से बना है।

नतीजतन, सादे पीवीसी कवर के बावजूद, टेप के साथ संयुक्त म्यान पूरी तरह से AVBVng और VBVng केबलों के लिए लौ मंदक आवश्यकताओं को पूरा करता है।

दुर्दम्य केबलों के लिए कुछ उपयोगी समाधान कोर के ऊपर कांच अभ्रक की पट्टियां हैं। इस तरह के आग प्रतिरोधी अवरोध, एक पीवीसी यौगिक के साथ, लौ की कार्रवाई के लिए केबल म्यान के दीर्घकालिक प्रतिरोध को सुनिश्चित करते हैं; वे 6 केवी तक के वोल्टेज के लिए केबलों में उपयोग किए जाते हैं।

फॉर्मूलेशन जो जलाए जाने पर हाइड्रोजन हलाइड्स का उत्सर्जन नहीं करते हैं, जैसे कि ज्वाला मंदक और खनिज भराव के साथ क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन, केबलों की अग्नि सुरक्षा के लिए सर्वोत्तम हैं।

इसके अलावा, कभी-कभी केबल को अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करने के लिए, पानी आधारित पायस पेंट और गैर-दहनशील घटकों के साथ स्याही को स्प्रे या ब्रश करके केबल शीथ पर लागू किया जाता है। परत को लगभग 1.5 मिमी की मोटाई के साथ लगाया जाता है, जबकि केबल की वर्तमान वहन क्षमता केवल 5% कम हो जाती है।

खनिज इन्सुलेशन के साथ और स्टील शीथ में गर्मी प्रतिरोधी केबल्स, जैसे कि केएनएमएसपीजेडएस, केएनएमएसपीएन, केएनएमएसएस, केएनएमएस2एस, आदि का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यहाँ, तारों को मिश्र धातु या स्टेनलेस स्टील के म्यान में रखा जाता है। कोर और गोले के बीच का इन्सुलेशन मैग्नीशियम ऑक्साइड या पेरीक्लेज़ से बना होता है।