Falhas em circuitos elétricos são atualmente a principal “causa” dos incêndios, e suas causas incluem: o uso de cabos elétricos não à prova de fogo, danos aos condutores dos cabos elétricos, falhas nas conexões de cabos elétricos, envelhecimento do isolamento do cabo, entre outros, que causam incêndios. Portanto, para prevenir incêndios, A escolha dos materiais para cabos elétricos é especialmente importante. Atualmente, a indústria de cabos presta grande atenção a um novo tipo de cabo resistente ao fogo: cabo de silicone ceramizável.
Índice
- Novos materiais impulsionam o desenvolvimento de cabos resistentes ao fogo
- Características do silicone ceramizável
- Cabos resistentes ao fogo de silicone ceramizável
Novos materiais impulsionam o desenvolvimento de cabos resistentes ao fogo
Atualmente, Os cabos de isolamento resistentes ao fogo mais comumente usados são Cabos de isolamento contra fogo MI Cabos minerais de óxido de magnésio e resistentes ao fogo envoltos em fita de mica. Embora ambos tenham boas propriedades de resistência a altas temperaturas e combustão, O cabo de óxido de magnésio mineral é difícil de instalar devido à sua complexidade de instalação e ao alto custo da matéria-prima, dificultando o uso em larga escala.
Por outro lado, O cabo resistente ao fogo enrolado em fita de mica requer múltiplas camadas de embalagem durante o processo de produção. Devido a limitações nas condições de fabricação, É comum que ocorram defeitos nas articulações, e depois de ser queimado, a fita de mica fica quebradiça e tende a se soltar, que afeta o efeito de resistência ao fogo.
Com o avanço na pesquisa sobre cabos isolantes resistentes ao fogo, surgiu um elastômero resistente à temperatura de alto desempenho: silicone ceramizável. Este silicone resistente ao fogo combina a flexibilidade e elasticidade do silicone e, quando exposto a temperaturas acima 500 °C e erosão por chama, se transforma em uma substância dura semelhante à cerâmica, bloqueando a propagação do fogo. Quanto maior o tempo de exposição e a temperatura, mais firme fica, com uma resistência ao calor que pode atingir até 1200-1500 °C, proteger objetos expostos ao fogo contra danos.
O uso de silicone ceramizável como isolamento em cabos elétricos permite, quando exposto ao fogo, formam uma camada protetora rígida que protege o condutor, tornando-se o principal foco de pesquisa e aplicação na indústria de cabos resistentes ao fogo.
Comparação de cabos resistentes ao fogo
| Parâmetro | Cabo resistente ao fogo de óxido de magnésio | Cabo resistente ao fogo envolto em fita de mica | Cabo de silicone ceramizável resistente ao fogo |
|---|---|---|---|
| Vantagem | 1) Alta capacidade de proteção contra sobrecarga; 2) Boa resistência à corrosão e explosão. | 1) Excelente resistência a altas temperaturas e combustão; 2) Não emite fumos tóxicos quando queimado. | 1) Boa resistência e alta resistência ao choque térmico; 2) Livre de halogênio, baixa emissão de fumaça, baixa toxicidade, autoextinguível e ecológico; 3) Fácil de processar. |
| Efeito de resistência ao fogo | Bom | Bom | Bom |
| Efeito de isolamento | Deficiente; o isolamento é suscetível a reações químicas com a umidade do ar. | Deficiente; o desprendimento da fita de mica reduz o efeito de isolamento. | Bom; forma uma camada cerâmica rígida que mantém o efeito de isolamento sem alterações. |
| Intensidade de instalação | alta | alta | baja |
| Problemas comuns de instalação | 1) A resistência do isolamento pode não atender aos requisitos; 2) Possíveis curtos-circuitos durante testes de operação; 3) Perda de estética ao refazer a obra. | 1) É suscetível a defeitos nas juntas da fita de mica, que pode ser separado, afetando a resistência ao fogo. | / |
Características do silicone ceramizável
Formação de um corpo cerâmico autoportante na presença de chamas
Quando material de borracha contendo cargas inorgânicas é exposto a chamas, borracha se degrada ou queima, e os produtos de degradação ou combustão volatilizam, deixando resíduos inorgânicos ou cinzas com pouca resistência. Esses resíduos geralmente não são coerentes nem autossustentáveis., e até mesmo fragmentar em partículas ou poeira, faltando assim eficiência à prova de fogo. Porém, quando a borracha ceramizável com uma fórmula especialmente projetada é exposta a chamas, dependendo do tipo de borracha e da fórmula utilizada, pode ser ceramizado entre 350 S 800 °C ou mais, afundando em um corpo cerâmico autoportante e poroso. Em temperaturas de 650 uma 1000 °C, pode manter sua integridade estrutural por um período de tempo (0,5 uma 2 horas), desempenhando uma função eficaz de “proteção passiva contra incêndio”, fornecendo tempo valioso para segurança contra incêndio.
Boa resistência, excelente resistência ao choque térmico
o corpo de silicone ceramizável sinterizado é muito difícil, emitindo um som cerâmico quando atingido, com boa resistência à flexão e compressão. A resistência à flexão das amostras de silicone ceramizáveis é muito maior que a do silicone convencional e aumenta consideravelmente com o aumento da temperatura.. Simulando um processo de extinção e borrifando água em uma amostra submetida a altas temperaturas, corpo sinterizado de silicone ceramizável não racha, demonstrando excelente resistência ao choque térmico.
Livre de halogênio, baixa emissão de fumaça, baixa toxicidade, autoextinguível e ecológico
O silicone ceramizável não requer aditivos halogenados para obter um efeito retardador de chama autoextinguível., atendendo à classificação de inflamabilidade UL94V-0 e com um índice de oxigênio que pode atingir 38. Após alguns minutos de exposição ao fogo, a emissão de fumaça cessa completamente, e no processo de combustão subsequente não produz mais fumaça. O silicone ceramizável é um material ecológico que, ao queimar, produz dióxido de carbono, água e dióxido de silício, substâncias não tóxicas.
Boas propriedades elétricas
Silicone ceramizável com fórmula otimizada possui excelentes propriedades elétricas: antes da sinterização, sua resistividade volumétrica não é inferior a 10¹⁵ Ω·cm, e embora esta resistividade diminua à medida que a temperatura de sinterização aumenta, depois de 30 minutos de combustão para 1000 °C, sua resistividade volumétrica permanece 10⁷ Ω·cm. A resistividade volumétrica do silicone convencional, antes e depois da sinterização, nem é inferior a 10¹⁵ e 10⁷ Ω·cm, respectivamente.
Fácil de processar
A preparação do material e o processo de produção do silicone ceramizável são semelhantes aos do silicone convencional., e pode ser processado com equipamento padrão de processamento de borracha (extrusoras, prensas de vulcanização, máquinas de injeção, entre outros). A utilização deste material simplifica o processo de produção de cabos resistentes ao fogo, reduzindo custos.
Cabos resistentes ao fogo de silicone ceramizável
A principal aplicação do silicone ceramizável é em cabos elétricos resistentes ao fogo de média e baixa tensão., que garantem o fluxo seguro de eletricidade durante um incêndio. A indústria de cabos demonstra grande interesse no desenvolvimento e aplicação deste novo material de isolamento resistente ao fogo.
O equipamento para produzir compostos de silicone ceramizáveis é o mesmo utilizado para o silicone convencional.. Este material possui excelentes propriedades de extrusão e moldagem, que permite a fabricação de cabos usando equipamentos convencionais de extrusão e vulcanização de silicone sem a necessidade de incorporar máquinas adicionais, o que reduz significativamente os custos de produção.
Além do mais, o silicone ceramizável mantém sua elasticidade à temperatura ambiente e, ao queimar, Não fica quebradiço nem descasca como fita de mica, ser capaz de resistir a testes de pulverização e vibração. Uma vez que nos últimos anos muitos incêndios graves em edifícios civis têm sido relacionados com cabos eléctricos, demanda por cabos de construção a resistência ao fogo civil é alta. Prevê-se um desenvolvimento futuro significativo para cabos de silicone ceramizáveis de média e baixa tensão..