Cable de alta temperatura | Cable resistente al calor (-260℃~+1200℃)
Los cables de alta temperatura (cables resistentes al calor) son un tipo de cable especialmente diseñado para soportar entornos de temperaturas extremadamente altas. Pueden funcionar a temperaturas más altas sin afectar sus propiedades eléctricas y físicas. Los cables de alta temperatura se utilizan ampliamente en diversos entornos industriales, como la energía eléctrica, el petróleo, la industria química, la aeroespacial y otros campos.
El material de aislamiento de los cables ordinarios es fácil de ablandar o derretir a altas temperaturas, lo que resulta en un rendimiento eléctrico reducido, interrupción de la señal e incluso cortocircuitos; en segundo lugar, sus propiedades retardantes de llama son deficientes y es fácil de quemar a altas temperaturas o condiciones de incendio, lo que agrava la propagación del fuego; Además, los cables ordinarios La resistencia mecánica de los cables es baja y se deforman o rompen fácilmente a altas temperaturas, lo que afecta su vida útil.
Por último, los cables comunes son susceptibles a la corrosión química en entornos de alta temperatura, lo que provoca el envejecimiento de la capa de aislamiento y acorta la vida útil general del cable. Por lo tanto, en aplicaciones de alta temperatura, el uso de cables de alta temperatura puede mejorar significativamente la seguridad y la confiabilidad del sistema.
A continuación, TST CABLES le presentará en detalle las características, materiales, aplicaciones y estándares de los cables de alta temperatura.
1. Cables de alta temperatura. Ventajas de los cables resistentes al calor
- Resistencia a altas temperaturas: capaz de trabajar en entornos de altas temperaturas durante largos períodos de tiempo, generalmente entre 100 °C y 250 °C o incluso más (hasta 1200 °C).
- Resistencia química: Muchos materiales de cables de alta temperatura tienen buena resistencia química.
- Resistencia a la abrasión: El material exterior tiende a ser más fuerte y resistir el desgaste.
- Flexibilidad: Ciertos tipos de cables de alta temperatura mantienen su resistencia y al mismo tiempo son flexibles, lo que facilita la instalación.
- Propiedades retardantes de llama libres de halógenos y con baja emisión de humo: algunos cables de alta temperatura tienen propiedades retardantes de llama libres de halógenos y con baja emisión de humo, lo que puede retrasar la propagación del fuego en condiciones de incendio.
- Interferencia electromagnética anti-EMI: Los cables de alta temperatura están diseñados teniendo en cuenta los requisitos antiinterferencia y adoptan una variedad de medios técnicos, como estructura de par trenzado, blindaje multicapa, etc., para mejorar aún más las capacidades antiinterferencia y mejorar la confiabilidad y fiabilidad de la transmisión de señales. precisión.
2. Cables de alta temperatura y materiales de cables resistentes al calor.
Para mantener un rendimiento de trabajo estable en temperaturas extremas, los cables de alta temperatura suelen utilizar una serie de materiales especiales para fabricar conductores, capas de aislamiento y cubiertas. La selección de estos materiales depende del entorno operativo del cable, el rango de temperatura, las necesidades de estabilidad química y los requisitos de resistencia mecánica. A continuación, se presentan varios materiales comunes para cables de alta temperatura y sus usos:
Materiales conductores de cables de alta temperatura
- Cobre (Cu): es uno de los materiales conductores más utilizados debido a su buena conductividad eléctrica y alta resistencia al calor.
- Cobre plateado (Ag-Cu): El revestimiento de plata puede aumentar la resistencia a la oxidación del conductor y es adecuado para cables que trabajan a altas temperaturas.
- Aleación de níquel (Ni): Los conductores de aleación de níquel pueden proporcionar una mejor durabilidad y conductividad en ciertas condiciones extremas, como altas temperaturas y entornos corrosivos.
Materiales de aislamiento de cables para altas temperaturas
Cables fluoroplásticos (como PTFE, FEP, PFA):
- Cable de politetrafluoroetileno (cable de PTFE): tiene una resistencia a temperaturas extremadamente altas (hasta 260 °C), tiene muy buena estabilidad química y no se corroe fácilmente con la mayoría de los solventes.
- Cable de copolímero de etileno propileno fluorado (FEP): similar al PTFE, pero tiene mejores propiedades de procesamiento y es adecuado para aplicaciones que requieren doblado y conformado.
- Cable de perfluoroalcoxi (PFA): tiene mejores propiedades mecánicas y mayor transparencia que el PTFE, adecuado para aplicaciones que requieren alta transparencia y resistencia a altas temperaturas.
- Cable de caucho de silicona: suave y con buena resistencia a la temperatura (hasta 200°C), adecuado para aplicaciones que requieren flexibilidad, como el cableado del compartimiento del motor en la industria automotriz.
- Cable de cinta de mica: generalmente utilizado en combinación con otros materiales aislantes, puede soportar temperaturas muy altas (hasta 800 °C) y es adecuado para conexiones eléctricas en entornos de temperaturas extremadamente altas.
- Cable de polieteretercetona (PEEK): Es un plástico de ingeniería de alto rendimiento con excelente resistencia a altas temperaturas, estabilidad química y resistencia mecánica.
- Cable de poliimida (PI): Es un material aislante resistente a altas temperaturas que se utiliza ampliamente en equipos eléctricos y electrónicos en entornos de alta temperatura y es conocido por su excelente resistencia al calor y propiedades de aislamiento eléctrico.
Material de revestimiento de cable de alta temperatura
- Fluoroplásticos (PTFE, FEP, PFA): al igual que los materiales aislantes, estos materiales también se utilizan comúnmente en revestimientos para proporcionar protección adicional.
- Caucho de silicona: También adecuado para materiales de vaina, proporcionando resistencia a altas temperaturas y flexibilidad.
- Poliamida (Nailon): Utilizado como material de funda en algunos casos, tiene buena resistencia al desgaste y resistencia mecánica.
- Poliuretano (PU): Tiene buena resistencia a la abrasión y a los productos químicos y es adecuado para entornos que requieren protección adicional.
Otros materiales auxiliares para cables de alta temperatura
- Fibra de vidrio: generalmente se utiliza en combinación con caucho de silicona u otros materiales aislantes para mejorar la resistencia mecánica y la resistencia a la temperatura del cable.
- Fibra cerámica: se utiliza en entornos de temperaturas extremadamente altas y puede soportar temperaturas de hasta 1000 °C o más.
Materiales compuestos para cables de alta temperatura
En algunas aplicaciones especiales, se puede utilizar una combinación de materiales, como un compuesto de cinta de mica y caucho de silicona, o un compuesto de fluoroplástico y fibra de vidrio, para lograr la mejor resistencia a la temperatura, aislamiento y efectos de protección mecánica.
3. Campos de aplicación de cables de alta temperatura
- Cableado de la cabina del motor: los cables en la cabina del motor de la aeronave deben soportar altas temperaturas y vibraciones, y los cables de alta temperatura pueden funcionar de manera estable en dicho entorno.
- Conexión de sensores: varios sensores (como sensores de temperatura, sensores de presión) instalados en áreas de alta temperatura deben conectarse mediante cables de alta temperatura.
- Sistemas de radar y comunicación: Los sistemas de radar y comunicación en las aeronaves necesitan mantener la calidad de la transmisión de la señal en entornos de alta temperatura, y los cables de alta temperatura pueden proporcionar conexiones eléctricas confiables.
- Cableado del compartimiento del motor: la temperatura en el compartimiento del motor del automóvil puede alcanzar más de 120 °C y los cables de alta temperatura pueden mantener el rendimiento eléctrico en este entorno.
- Sistema de gestión de batería (BMS): El sistema de gestión de batería en vehículos eléctricos requiere el uso de cables de alta temperatura para conectar el paquete de baterías y el sistema de control para garantizar la confiabilidad en condiciones de alta temperatura.
- Sistema de escape: Los cables cerca del sistema de escape del automóvil deben ser resistentes a altas temperaturas, y los cables de alta temperatura pueden satisfacer esta necesidad.
- Hornos y reactores de calentamiento: En equipos de alta temperatura como hornos y reactores de calentamiento, se utilizan cables de alta temperatura para las conexiones eléctricas para garantizar el funcionamiento normal del equipo en condiciones de alta temperatura.
- Sensores e instrumentos: Es necesario conectar diversos sensores de temperatura, sensores de presión y otros equipos de instrumentación mediante cables de alta temperatura.
- Control y transmisión de señales: En las plantas químicas, se utilizan cables de alta temperatura para el control y la transmisión de señales para garantizar la confiabilidad del sistema de control en entornos de alta temperatura.
- Subestaciones y centrales eléctricas: Los cables de alta temperatura se utilizan para conexiones eléctricas dentro de subestaciones y centrales eléctricas, especialmente en equipos de alta temperatura como transformadores y cuadros de distribución.
- Líneas de transmisión de alto voltaje: en las líneas de transmisión de alto voltaje, se pueden utilizar cables de alta temperatura para conectar diversos equipos eléctricos para garantizar un funcionamiento estable en condiciones de alta temperatura.
- Hornos de alta temperatura y equipos de fundición: En la industria metalúrgica, los cables de alta temperatura se utilizan para conectar diversos hornos de alta temperatura y equipos de fundición para garantizar el rendimiento eléctrico en entornos de alta temperatura.
- Sistema de control automatizado: El sistema de control automatizado en la línea de producción metalúrgica requiere el uso de cables de alta temperatura para conectar varias unidades de control para garantizar el funcionamiento normal en condiciones de alta temperatura.
- Equipo quirúrgico: En el quirófano, se utilizan cables de alta temperatura para conectar diversos equipos quirúrgicos para garantizar el rendimiento eléctrico durante la esterilización a alta temperatura.
- Instrumentos de diagnóstico: en los instrumentos de diagnóstico médico, se utilizan cables de alta temperatura para conectar varios sensores y controladores para garantizar la calidad de transmisión de la señal en entornos de alta temperatura.
- Sistema eléctrico del tren: El sistema eléctrico del tren en el tránsito ferroviario requiere el uso de cables de alta temperatura para conectar varios componentes para garantizar el rendimiento eléctrico en condiciones de alta temperatura.
- Sistemas de señalización y comunicación: Los sistemas de señalización y comunicación en el tránsito ferroviario deben conectarse mediante cables de alta temperatura para garantizar la calidad de transmisión de la señal en entornos de alta temperatura.
- Equipos de procesamiento de obleas: En el proceso de fabricación de semiconductores, los equipos de procesamiento de obleas requieren el uso de cables de alta temperatura para conectar varios componentes para garantizar el rendimiento eléctrico en condiciones de alta temperatura.
- Entorno de sala limpia: en las salas limpias de fabricación de semiconductores, se utilizan cables de alta temperatura para conectar diversos equipos para garantizar el rendimiento eléctrico y la confiabilidad en entornos de alta temperatura.
- Generación de energía solar: En los sistemas de generación de energía solar, se utilizan cables de alta temperatura para conectar paneles fotovoltaicos e inversores para garantizar el rendimiento eléctrico en condiciones de alta temperatura.
- Generación de energía eólica: En los sistemas de generación de energía eólica, se utilizan cables de alta temperatura para conectar generadores y sistemas de control para garantizar el rendimiento eléctrico en condiciones de alta temperatura.
- Equipo experimental de alta temperatura: En los laboratorios de investigación científica, se utilizan cables de alta temperatura para conectar varios equipos experimentales de alta temperatura para garantizar el rendimiento eléctrico en condiciones de alta temperatura.
- Instrumentos de prueba: En los instrumentos de prueba de alta temperatura, se utilizan cables de alta temperatura para conectar varios sensores y controladores para garantizar la calidad de transmisión de la señal en entornos de alta temperatura.
4. Normas de prueba de cables de alta temperatura
Los cables de alta temperatura deben someterse a una serie de pruebas rigurosas antes de su producción y uso para garantizar su rendimiento y seguridad en condiciones de alta temperatura y otras condiciones adversas. Estas pruebas se realizan normalmente de acuerdo con normas internacionales y nacionales y cubren muchos aspectos, como propiedades eléctricas, propiedades mecánicas, resistencia a la temperatura y propiedades ignífugas. A continuación, se indican algunas normas habituales para pruebas de cables de alta temperatura:
- IEC 60227: aplicable a cables con aislamiento de cloruro de polivinilo con tensiones nominales de 450/750 V o inferiores. Aunque no está específicamente dirigida a cables de alta temperatura, algunos elementos de prueba también son aplicables a cables de alta temperatura.
- IEC 60245: Aplicable a cables con aislamiento de caucho con tensiones nominales de 450/750 V o inferiores. También incluye algunas pruebas aplicables a cables de alta temperatura.
- IEC 60331: Especifica la prueba de integridad de los cables en condiciones de incendio para garantizar que el cable pueda mantener su funcionalidad durante un período de tiempo en caso de incendio.
- Serie IEC 60332: cubre una serie de métodos de prueba para el desempeño retardante de llama de cables, incluyendo pruebas de propagación de llama de cables individuales, pruebas de propagación de llama de cables agrupados, etc.
- IEC 60332-3: Ensayo de propagación de llama de haces de cables, simulando el comportamiento de los haces de cables en caso de incendio.
- IEC 60332-1: Ensayo de propagación de llama en cables y alambres con un solo aislamiento.
- IEC 60332-3-22: Ensayo de combustión con soporte vertical de haces de cables para evaluar el comportamiento de los haces de cables en llamas.
- UL 1581: Es una norma ampliamente reconocida que cubre una variedad de pruebas de cables, incluidas pruebas de resistencia al fuego (como la prueba VW-1), pruebas de resistencia al calor, pruebas de resistencia al aceite, etc.
- UL 1332: Aplicable a cables utilizados en entornos de alta temperatura, estipulando la resistencia al calor y otras características relacionadas del cable.
- UL 1581 VW-1: Prueba de combustión de soporte vertical, utilizada para evaluar el rendimiento ignífugo de cables individuales.
- EN 50575: Esta norma especifica la clasificación del rendimiento de los cables en caso de incendio, incluyendo la densidad del humo, la velocidad de propagación de la llama y otros indicadores.
- EN 50399: Especifica los métodos de prueba de rendimiento de cables en condiciones de fuego, incluyendo prueba de combustión, prueba de densidad de humo, etc.
- GB/T 18380.11: Similar a IEC 60332-1, especifica la prueba de propagación de llama de cables y alambres con aislamiento simple.
- GB/T 18380.22: similar a IEC 60332-3-22, especifica la prueba de quemado del soporte vertical para cables agrupados.
- GB/T 18380.23: Especifica la prueba de quema del soporte horizontal para cables agrupados.
- GB/T 18380.31: Especifica el método de prueba de propagación de llama para cables.
- GB/T 18380.32: Especifica el método de prueba de propagación de llama para cables, aplicable a cables con requisitos especiales.
5. Contenido de la prueba de cables de alta temperatura
Las pruebas de los cables de alta temperatura de TST CABLES generalmente incluyen los siguientes aspectos:
- Prueba de resistencia a la temperatura: prueba el rendimiento del cable a diferentes temperaturas para garantizar que aún pueda mantener el rendimiento eléctrico en condiciones de alta temperatura.
- Prueba de resistencia al fuego: evalúa el rendimiento del cable en llamas para garantizar que pueda retrasar la propagación del fuego.
- Prueba de rendimiento mecánico: incluye prueba de flexión, prueba de tracción, etc. para garantizar que el cable pueda soportar cierta tensión mecánica durante la instalación y el uso.
- Pruebas de rendimiento eléctrico: pruebe parámetros eléctricos como la resistencia del cable, la resistencia de aislamiento y el voltaje soportado para garantizar su rendimiento eléctrico en entornos de alta temperatura.
Mediante estas normas de prueba, los cables de alta temperatura pueden cumplir con los requisitos de uso en diversos entornos industriales, lo que garantiza su seguridad y confiabilidad en altas temperaturas y otras condiciones adversas. Al seleccionar y comprar cables de alta temperatura, es muy importante comprender y cumplir con las normas de prueba adecuadas.
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El fabricante chino de cables de alta temperatura TST Cable recuerda a los clientes que los cables personalizados (-260 ℃, -200 ℃, -95 ℃, 70 ℃, 90 ℃, 105 ℃, 135 ℃, 200 ℃, 250 ℃, 260 ℃, 400 ℃, 900 ℃, 1000 ℃, 1100 ℃, 1200 ℃), la selección y aplicación de cables de alta temperatura, cables de baja temperatura, cables ignífugos y cables resistentes al fuego no solo están relacionados con la coincidencia del rendimiento técnico, sino que también deben considerar el rango de temperatura de funcionamiento, las condiciones de instalación y el entorno del equipo. Factores integrales como las condiciones de transporte, la construcción, el servicio posventa, el impacto ambiental ecológico, las regulaciones de seguridad y las tendencias de desarrollo futuras garantizan que, al tiempo que satisfacen las necesidades reales actuales y futuras de la empresa, también contribuyen al desarrollo sostenible de la ecología humana y el medio ambiente. protección.
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