કેબલ અને વાયરનો ગરમી પ્રતિકાર અને આગ પ્રતિકાર, બિન-દહનક્ષમ ઇન્સ્યુલેશન

વાયર અને કેબલ સંચાર વિના આધુનિક વિશ્વની કલ્પના કરવી અશક્ય છે, જેનું પ્રમાણ, માર્ગ દ્વારા, સતત વધી રહ્યું છે અને વધતું જાય છે. વિવિધ, કેબલ ઇન્સ્યુલેશન માટે હંમેશા આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં વિદ્યુત કેબલની ઉચ્ચ ઘનતા આગનું જોખમ વધારે છે. ઉદાહરણ તરીકે, યુએસમાં દર વર્ષે કેબલમાં લાગેલી આગને કારણે રાજ્યની અર્થવ્યવસ્થાને લગભગ 6 બિલિયન ડોલરનું નુકસાન થાય છે. તેથી વિશ્વસનીય અગ્નિ-પ્રતિરોધક કેબલ અને વાયર કે જે દહન ફેલાવતા નથી તે બનાવવાનો પ્રશ્ન વધુને વધુ તાકીદનો બની રહ્યો છે.

તેથી, કેબલની આગ સલામતી નીચેના પાંચ સૂચકાંકો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

બિન-પ્રચારી દહન

જ્વલનનો બિન-પ્રસાર એ જ્યોત બંધ થયા પછી તરત જ કેબલની સ્વ-ઓલવવાની ક્ષમતા તરીકે સમજવામાં આવે છે. આ સૂચકને જ્યોતના અંત પછી આગ દ્વારા ક્ષતિગ્રસ્ત કેબલની લંબાઈ સાથે માપી શકાય છે.

સ્મોક ઓપ્ટિકલ ડેન્સિટી

પ્રાયોગિક કેબલના નમૂનાના બર્નિંગ દરમિયાન અવકાશમાં માધ્યમની મહત્તમ ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ ઘનતા, આ પ્રકારના કેબલના બર્નિંગ દરમિયાન ધુમાડાની લાક્ષણિકતાનું સ્તર દર્શાવે છે. આ પરિમાણ પ્રતિબિંબિત કરે છે કે જો આવી કેબલ ચાલુ હોય તો આગથી અસરગ્રસ્ત રૂમમાં ધુમાડો કેટલી ઝડપથી ફેલાય છે. આગ ઓલવવા માટેની શરતો નક્કી કરવા માટે આ મહત્વપૂર્ણ છે.

આઉટગેસિંગ ઉત્પાદનોની કાટ પ્રવૃત્તિ

આઉટગેસિંગ ઉત્પાદનોની કાટ વધારે છે, આગનું નુકસાન વધારે છે. ગેસ પ્રકાશન ઉત્પાદનોની ઉચ્ચ કાટ સાથે, આગથી ઢંકાયેલ ઓરડામાં ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો નાશ પામે છે. જથ્થાત્મક રીતે, આ પરિમાણના પ્રકાશન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે: હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ, હાઇડ્રોજન બ્રોમાઇડ, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ, વગેરે. - આવા સક્રિય ઉત્પાદનોના જથ્થામાંથી.

ગેસ ઝેરી

નિયમ પ્રમાણે, ગેસ ઉત્સર્જનની ઝેરીતા આગમાં અકસ્માતો અને જાનહાનિ તરફ દોરી જાય છે. આ ઝેરી ઉત્પાદનો મુખ્યત્વે છે: એમોનિયા, કાર્બન મોનોક્સાઇડ, હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ, હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ, સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ, વગેરે.

આગ પ્રતિકાર

આગ-પ્રતિરોધક કેબલ ખુલ્લી જ્યોતના પ્રભાવ હેઠળ તેમની લાક્ષણિકતાઓ જાળવી રાખે છે, આ સૂચક સમયાંતરે ગણવામાં આવે છે - 15 મિનિટથી 3 કલાક સુધી - તે સમય દરમિયાન આગ-પ્રતિરોધક કેબલ કામ કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે.

કેબલ ઇન્સ્યુલેશન અને આગ પ્રતિકાર

કેબલની આગ સલામતી મુખ્યત્વે તેના ઇન્સ્યુલેશન અને રક્ષણાત્મક કોટિંગની સામગ્રી દ્વારા તેમજ કેબલની ડિઝાઇન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદન માટે વપરાતી પોલિમર સામગ્રી આગ સલામતી પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે જેમ કે:

• જ્વલનશીલતા;

• ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ;

• ધુમાડો ઉત્પાદન ગુણાંક;

• આઉટગેસિંગ ઉત્પાદનોની કાટ પ્રવૃત્તિ;

• દહન ઉત્પાદનોની ઝેરીતા.

જ્વલનશીલતા

GOST 12.1.044-89 મુજબ, સામગ્રીની જ્વલનશીલતા લાક્ષણિકતા છે, એટલે કે, તેમની બર્ન કરવાની ક્ષમતા. સામગ્રીઓ અલગ છે: બિન-દહનક્ષમ, બર્ન કરવા મુશ્કેલ અને જ્વલનશીલ.

બિન-દહનકારી સામગ્રી સામાન્ય રીતે હવામાં બળી શકતી નથી. બિન-જ્વલનશીલ પદાર્થો હવાની હાજરીમાં સળગી શકે છે, પરંતુ એક વાર જ્યોતનો સ્ત્રોત દૂર થઈ જાય પછી, તે પોતાની જાતે સળગવાનું ચાલુ રાખી શકતું નથી.

જ્વલનશીલ સામગ્રી સ્વ-ઇગ્નીશન માટે સક્ષમ છે અને જ્યોતના સ્ત્રોતને દૂર કર્યા પછી તે બળવાનું ચાલુ રાખી શકે છે. અહીં મહત્વની બાબત એ છે કે જ્વલનશીલતાના જથ્થાત્મક સૂચકાંકો ઘણીવાર કેબલની અગ્નિ સલામતી સંપૂર્ણપણે સૂચવતા નથી.

ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ

પરીક્ષણ દરમિયાન સામગ્રીની જ્વલનશીલતાના વધુ સચોટ મૂલ્યાંકન માટે, "ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ" નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે નાઇટ્રોજન-ઓક્સિજન મિશ્રણમાં ઓક્સિજનના ન્યૂનતમ જથ્થાની બરાબર છે, જેના પર આપેલ સામગ્રીને સ્થિર બર્ન કરી શકે છે. સ્થળ 21 કરતા ઓછો ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ સામગ્રીની જ્વલનશીલતા દર્શાવે છે, એટલે કે, ઇગ્નીશન સ્ત્રોતને દૂર કર્યા પછી પણ આવી સામગ્રી હવામાં બળી શકે છે.

ધુમાડો ઉત્પાદન ગુણાંક

ઉપર નોંધ્યું છે તેમ, ધુમાડો ગુણાંક પરીક્ષણ ચેમ્બરમાં અથવા ઘરની અંદર સામગ્રીના કમ્બશન દરમિયાન ધુમાડાની ઓપ્ટિકલ ઘનતાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. આ પરિમાણ ધુમાડાથી ભરેલી જગ્યામાંથી પ્રકાશ પસાર થવાને કારણે પ્રકાશના એટેન્યુએશનને ફોટોમેટ્રિક રીતે રેકોર્ડ કરીને નક્કી કરવામાં આવે છે. યુએસ નેશનલ બ્યુરો ઓફ સ્ટાન્ડર્ડ્સ, ઉદાહરણ તરીકે, બે સ્મોક રેશિયો વ્યાખ્યાયિત કરે છે: સ્મોલ્ડરિંગ અને ફ્લેમિંગ. વિવિધ સામગ્રીઓ માટે મહત્તમ ધુમાડાની ઓપ્ટિકલ ઘનતા નક્કી કરવામાં આવે છે:

આઉટગેસિંગ ઉત્પાદનોની કાટ પ્રવૃત્તિ

હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ, હાઇડ્રોજન બ્રોમાઇડ, સલ્ફર ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડની સામગ્રી અનુસાર, IEC ભલામણો અનુસાર, આઉટગેસિંગ ઉત્પાદનોની કાટનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે. આ માટે, જાણીતી વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જ્યારે નમૂનાને કમ્બશન ચેમ્બરમાં 20 મિનિટ માટે 800 ° સે તાપમાને ગરમ કરવામાં આવે છે.

કમ્બશન ઉત્પાદનોની ઝેરી અસર

કમ્બશન દરમિયાન છોડવામાં આવતા ઝેરી વાયુઓના જથ્થા દ્વારા, જેમ કે: કાર્બન મોનોક્સાઇડ, કાર્બન ડાયોક્સાઇડ, હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ, હાઇડ્રોજન ફલોરાઇડ, હાઇડ્રોજન બ્રોમાઇડ, સલ્ફર ઓક્સાઇડ, નાઇટ્રોજન ઓક્સાઇડ અને હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ, જ્યારે કમ્બ્યુલેશન ઉત્પાદનોની ઝેરી માત્રાનું પરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. સામગ્રી 800 ° સે તાપમાને ગરમ થાય છે. જાણીતી હકીકત: મુખ્યત્વે કેબલ ઉદ્યોગમાં, પીવીસી ઇન્સ્યુલેશન, રબર અને પોલિઇથિલિનનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેશન માટે થાય છે.

પીવીસી સંયોજન તેના રાસાયણિક બંધારણને કારણે સૌથી ઓછી જ્વલનશીલ સામગ્રી છે, જેમાં પરમાણુઓમાં કોઈ ડબલ બોન્ડ નથી અને ક્લોરિન અણુઓ છે.

આગ લાગવાની ઘટનામાં, પીવીસી વિઘટન કરે છે અને હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ છોડે છે, જે આગને ફેલાતા અટકાવે છે. પરંતુ જ્યારે પાણી અથવા વરાળ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવામાં આવે છે, ત્યારે હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ હાઇડ્રોક્લોરિક એસિડમાં ફેરવાય છે, જે ખૂબ જ કાટ લાગે છે. વધુમાં, હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ મનુષ્યો માટે જોખમી છે, તેથી પીવીસીનો ઉપયોગ ફાયરપ્રૂફ અને ફાયરપ્રૂફ કેબલ માટે ઇન્સ્યુલેશનના ઉત્પાદનમાં મર્યાદિત છે.

આગ પ્રતિકાર અને ગરમી પ્રતિકાર વધારો

પીવીસીમાં અવરોધકો ઉમેરીને તેની આગ પ્રતિકાર વધારવી શક્ય છે. તેથી, ફોસ્ફેટ પ્લાસ્ટિસાઇઝર્સ, ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ, ફિલર્સનો પરિચય - પીવીસી સંયોજનોની જ્વલનક્ષમતા ઘટાડે છે. તે જ સમયે, આગની ઘટનામાં ગેસનું ઉત્સર્જન પણ ઓછું થાય છે, કારણ કે અવરોધકો હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડને બાંધે છે, તેને બિન-જ્વલનશીલ ઓરડાના સ્વરૂપમાં અવક્ષેપિત કરે છે.

પોલિઇથિલિન વધુ જ્વલનશીલ છે, અને પોલિઇથિલિન ઇન્સ્યુલેશનને બિન-જ્વલનશીલ બનાવવા માટે, તેમાં જ્યોત રેટાડન્ટ્સ ઉમેરવામાં આવે છે, જે સંશોધિત રચનાના આધારે પોલિઇથિલિન ઇન્સ્યુલેશનના સ્વ-ઓલવવામાં ફાળો આપે છે. સૌથી સામાન્ય સોલ્યુશન એ એન્ટિમોની ટ્રાયઓક્સાઇડ અને ક્લોરિનેટેડ પેરાફિનનું મિશ્રણ છે, જેના કારણે પીવીસી પર ફાયદો થાય છે - ગેસનું ઉત્સર્જન ઘટાડવું, ઝેરીતા અને લોકો માટે જોખમ ઘટાડવું.

રબરના ઇન્સ્યુલેશન માટે, રબર ઓછામાં ઓછું જ્વલનશીલ છે. પોલીક્લોરોપ્રીન રબર, જેનો વ્યાપકપણે કેબલ આવરણ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ થયો. સૌથી વધુ અગ્નિ-પ્રતિરોધક રબર સિલિકોન રબર, ક્લોરોસલ્ફોનેટેડ અથવા ક્લોરિનેટેડ પોલિઇથિલિન ("હાયપાલોન") અને અન્ય રબર જેવા પોલિમર છે.

ટેટ્રાફ્લોરોઇથિલિન જેવા ફ્લોરોપોલિમર્સ પર આધારિત પોલિમર્સ તેમના ખૂબ ઊંચા ઓક્સિજન ઇન્ડેક્સ અને ઓછા બાષ્પીભવનને કારણે અત્યંત જ્યોત-પ્રતિરોધક હોય છે. પરંતુ 300 °C કરતાં વધુ કેબલ શીથ તાપમાને, આવી સામગ્રી ઝેરી, મનુષ્યો માટે જોખમી અને વિદ્યુત સાધનો માટે પણ કાટરૂપ બને છે.

ગર્ભિત પેપર-ઇન્સ્યુલેટેડ અને એલ્યુમિનિયમ-શીથ્ડ કેબલ્સ એ પ્રથમ આગ-પ્રતિરોધક પાવર કેબલ્સ હતા.

બંડલમાં TsAABnlG અને AABnlG બ્રાન્ડના ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ દહન ફેલાવતા નથી અને આવરણ પર ખુલ્લી જ્યોતના સંપર્કમાં 20 મિનિટનો સામનો કરે છે, એટલે કે, પરીક્ષણોમાં આ કેબલ્સની આગ પ્રતિકારની પુષ્ટિ કરવામાં આવી છે.

તેમના રક્ષણાત્મક કવરમાં એક જટિલ માળખું છે: ગેલ્વેનાઈઝ્ડ સ્ટીલ સ્ટ્રીપ્સની જોડી અને બમ્પર હેઠળ ફાઈબર ગ્લાસ ગાદી. વધુમાં, અગ્નિ પ્રતિકાર શેલો, બખ્તર અને મેટલ સ્ક્રીનોની હાજરી દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, જે પ્લાસ્ટિક ઇન્સ્યુલેશન સાથે પણ કેબલની ગુણવત્તા અને આગ પ્રતિકારને સુધારવામાં મદદ કરે છે.

જ્યારે કેબલમાંથી ફ્લેમ રિટાર્ડન્સીની આવશ્યકતા હોય, ત્યારે સેક્ટર અથવા ગોળાકાર આકારના કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટરના પીવીસી ઇન્સ્યુલેશન સાથે આર્મર્ડ કેબલનો ઉપયોગ થાય છે. ભરણ સાથે ટ્વિસ્ટેડ કોરો પર, પોલિઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ અથવા પોલીપ્રોપીલિન સ્ટ્રીપ્સની કોઇલ ઉમેરવામાં આવે છે, જે ગેપ સાથે ગોઠવાય છે.

સ્ટ્રીપ્સ લાગુ કર્યા પછી, એક્સટ્રુઝન દ્વારા સ્વ-અગ્નિશામક પોલિઇથિલિન બેલ્ટ ઇન્સ્યુલેશન બનાવવામાં આવે છે. આગળ, ગેપ સાથે સેમિકન્ડક્ટિંગ કેબલ પેપરની સ્ટ્રીપ લાગુ કરવામાં આવે છે, પછી 0.3 થી 0.5 મીમી જાડા સ્ટીલ સ્ટ્રીપ્સની જોડી બખ્તર બનાવે છે. ઉપલા બેલ્ટ અંતર્ગત બેલ્ટના અંતરને આવરી લે છે. શરીર 2.2-2.4 મીમીની જાડાઈ સાથે ઓછી જ્વલનશીલતા પીવીસી મિશ્રણથી બનેલું છે.

પરિણામે, સાદા પીવીસી આવરણ હોવા છતાં, જ્યારે બંડલમાં નાખવામાં આવે ત્યારે ટેપ સાથે જોડાયેલ આવરણ AVBVng અને VBVng કેબલ્સ માટેની જ્યોત પ્રતિરોધક જરૂરિયાતોને પૂર્ણપણે પૂર્ણ કરે છે.

પ્રત્યાવર્તન કેબલ માટેના કેટલાક ઉપયોગી ઉકેલો એ કોર ઉપર કાચના અભ્રકની પટ્ટીઓ છે. આવા અગ્નિ-પ્રતિરોધક અવરોધો, પીવીસી સંયોજન સાથે, જ્યોતની ક્રિયા માટે કેબલ આવરણના લાંબા ગાળાના પ્રતિકારને સુનિશ્ચિત કરે છે; તેઓ 6 kV સુધીના વોલ્ટેજ માટે કેબલમાં વપરાય છે.

ફોર્મ્યુલેશન કે જે સળગાવવામાં આવે ત્યારે હાઇડ્રોજન હલાઇડ્સનું ઉત્સર્જન કરતું નથી, જેમ કે ફ્લેમ રિટાડન્ટ્સ સાથે ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન અને મિનરલ ફિલર્સ, કેબલના અગ્નિ સંરક્ષણ માટે શ્રેષ્ઠ છે.

વધુમાં, કેટલીકવાર પાણી આધારિત ઇમલ્સન પેઇન્ટ અને બિન-દહનક્ષમ ઘટકો સાથેની શાહી કેબલને વધારાની સુરક્ષા પૂરી પાડવા માટે, છંટકાવ અથવા બ્રશ દ્વારા કેબલ શીથ પર લાગુ કરવામાં આવે છે. સ્તર લગભગ 1.5 મીમીની જાડાઈ સાથે લાગુ કરવામાં આવે છે, જ્યારે કેબલની વર્તમાન વહન ક્ષમતા માત્ર 5% ઓછી થાય છે.

ખનિજ ઇન્સ્યુલેશન સાથે અને સ્ટીલના આવરણમાં, જેમ કે KNMSpZS, KNMSpN, KNMSS, KNMS2S, વગેરે ગરમી-પ્રતિરોધક કેબલનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે. અહીં, વાયર એલોય અથવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલના આવરણમાં બંધાયેલા છે. કોરો અને શેલ્સ વચ્ચેનું ઇન્સ્યુલેશન મેગ્નેશિયમ ઓક્સાઇડ અથવા પેરીક્લેઝથી બનેલું છે.