普通電纜在冰凍環境或低溫天氣下, 通常變得僵硬,在拖拉、卷撓、彎曲、移動中都有可能出現損壞,特別是在-20℃以下環境中使用時,常會出現脆化、開裂、斷裂現象,嚴重影響其正常使用。隨著工業生產的發展,有大量的勘測設備、儀器儀表、機械設備所需的裝配電纜在低溫環境下使用,如何確保這些設備在惡劣低溫條件下能正常工作,這對電纜的抗損傷性和耐低溫性是一個考驗。
1電纜使用環境及現狀根據客戶提供的信息,電纜裝配的設備和工具用於我國東、西北地區的礦山,冬季氣溫經常處於-25℃以下,甚至達到-40℃左右。現階段大多使用的是按照GB/T5013.4中YZW(中型橡套軟電纜)進行改良的軟電纜,但通常情況下都存在以下幾個問題:
(1)電纜僵硬,拖拉、彎曲比較困難;
(2) 電纜易脆化, 常有開裂或斷裂現象;
(3)電纜抗損傷性差,在受夾擠、壓碾時出現破裂;
(4)電纜使用壽 命短, 1∼2年內就出現開裂或斷芯。
2電纜設計
環保型耐寒耐低溫彈性體軟電纜的設計不僅要滿足-40∼90℃動態工作 的需要,還要結合資源礦山的使用環境,進行抗人員踩踏,抗工具夾擠,抗機器設備、交通工具壓碾,抗拖拉、刮擦等性能要求的設計。這要求電纜具有良好的低溫性能的同時,還要具有優良的機械性能,特別是抗拉強度、耐磨、耐損傷等性能。
此外為了攜帶和使用方便,盡量把電纜設計成外徑小、重量輕、柔軟、易彎曲,具備優異的抗彎曲疲勞性能。
2.1環保型耐寒耐低溫彈性體軟電纜性能要求
綜合考慮電纜的抗損傷、耐低溫和柔軟等性能要求,選用國際上性能要求相近或相似的線纜標準,作為新型電纜性能設計的參考依據。經信息收集和研究分析,終選用歐洲標準HD22.10作為性能設計基礎,並針對性地進行性能提高。
以額定電壓300/500V3G0.75mm2軟電纜為例,電纜的主要性能要求
環保型耐寒耐低溫彈性體軟電纜的絕緣材料在EN50363中EI6型材料性能基礎上增加了低溫要求,與YZW電線常用的EI4型材料在老化、熱延伸和低溫性能方面存在較大差異。外被材料以EN50363中TMPU(聚氨酯彈性體)性能為基礎。