LSZH Compounds para sa mga Power Cables: Fire Safety & Performance

Kapag nag-aapoy ang cable fire sa isang tunnel, data center, o mataas na gusali, tinutukoy ng materyal na nakapalibot sa mga konduktor kung ang mga nakatira ay maaaring lumikas nang ligtas o madaig ng nakakalason, opaque na usok. LSZH compounds para sa mga power cable umiiral upang lutasin nang eksakto ang panganib na iyon — naghahatid ng walang halogen na insulation at sheathing na pinipigilan ang pagkalat ng apoy, pinapaliit ang density ng usok, at inaalis ang paglabas ng corrosive hydrogen chloride gas na ginagawang nakamamatay ang mga conventional PVC cable fires.

Ano ang mga LSZH Compound na Ginagamit sa Power Cable Insulation?

LSZH compounds para sa mga power cable — Low Smoke Zero Halogen, na itinalaga din na LS0H o LSOH — ay mga thermoplastic o cross-linked polymer formulation na ginagamit bilang pangunahing insulation layer sa ibabaw ng mga conductor at bilang outer sheath na nagpoprotekta sa cable assembly. Ang kanilang pagtukoy sa katangian ay ang kumpletong kawalan ng chlorine, bromine, fluorine, at iba pang mga halogens na bumubuo ng mga nakakalason na acid gas kapag sinunog.

Sa mga power cable application, ang mga materyales ng LSZH ay nagsisilbi sa tatlong sabay-sabay na tungkulin sa engineering: electrical insulation upang mapanatili ang dielectric na integridad sa pagitan ng conductor at earth, mekanikal na proteksyon laban sa abrasion at stress sa pag-install, at passive fire safety sa pamamagitan ng flame retardancy at smoke suppression. Walang iisang kumbensyonal na thermoplastic — kabilang ang PVC, XLPE, o EPR — ang tumutupad sa lahat ng tatlong tungkulin gamit ang profile ng pagganap ng kaligtasan sa sunog na naabot ng LSZH.

Bakit Kinakailangan ang Mga LSZH Compound para sa Kaligtasan ng Sunog sa mga Cable System

Ang mga compound ng LSZH ay ipinag-uutos ng mga regulasyon sa kaligtasan ng sunog sa mga nakapaloob, mataas na occupancy, at kritikal na mga kapaligiran sa imprastraktura dahil ang mga kumbensyonal na halogenated na cable na materyales ay gumagawa ng mga combustion byproduct na mas nakamamatay kaysa sa mismong apoy. Kapag nasunog ang PVC cable, naglalabas ito ng hydrogen chloride (HCl) na gas sa mga konsentrasyon na agad na mapanganib sa buhay at kalusugan (IDLH) sa 50 bahagi bawat milyon — isang threshold na naabot sa loob ng ilang minuto sa isang nakapaloob na apoy sa kalawakan.

• Mga Sistema ng Riles at Metro
  Ang EN 45545-2 ay nag-uutos ng LSZH cable sa buong underground rail infrastructure sa European Union. Nakumpleto ng Channel Tunnel at London Underground ang buong LSZH conversion programs kasunod ng 1987 King's Cross fire, na ikinamatay ng 31 katao.
• Mga Data Center at Server Room
  Tinukoy ng NFPA 75 at TIA-942 ang LSZH plenum cable sa nakataas na palapag at overhead cable management space kung saan ang airflow recirculation ay magpapabilis ng toxic gas distribution sa buong pasilidad.
• Mga Pag-install ng Marine at Offshore
  Ang IEC 60092-350 ay nangangailangan ng LSZH sheathing para sa shipboard power at control cables. Ang nakapaloob na geometry ng sasakyang-dagat ay ginagawang imposible ang paglisan ng halogen gas sa panahon ng isang kaganapan sa sunog, na ginagawang isang kinakailangan sa kaligtasan ng crew ang pagsunod sa LSZH.
• Mga Istasyon ng Nuclear Power
  Tinutukoy ng IEC 60780 ang kwalipikadong LSZH cable para sa mga circuit na kritikal sa kaligtasan sa mga pasilidad ng nuklear, kung saan ang corrosive na HCl gas mula sa PVC cable combustion ay makokompromiso ang integridad ng instrumentation ng reactor control sa panahon ng sunog.
• Mga Mataas na Gusali
  Ang IBC 2021 at BS 9999 ay parehong tumutukoy sa low-toxicity na mga kinakailangan sa cable para sa vertical cable risers at escape route zone sa mga gusaling lampas sa 18 metro, kung saan ang stack-effect na airflow ay nagpapabilis ng combustion gas migration pataas sa mga okupado na sahig.

LSZH Compounds vs PVC Compounds para sa Power Cable

Ang pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng LSZH compounds para sa mga power cable at ang mga PVC compound ay nasusukat sa bawat parameter na may kaugnayan sa sunog. Ang PVC ay nagpapanatili ng mga kalamangan sa gastos at kakayahang umangkop sa bukas, mahusay na maaliwalas na mga pang-industriyang kapaligiran; Ang LSZH ay ang mandatoryong pagpili kung saan ang kaligtasan ng tao o pagpapatuloy ng kagamitan sa panahon ng sunog ay ang priyoridad ng disenyo.

Mga LSZH Compound sa High-Voltage Power Cable System

LSZH compounds para sa mga power cable ay ganap na ininhinyero para sa pag-deploy sa medium-voltage (MV) at high-voltage (HV) na mga cable system na tumatakbo mula 6 kV hanggang 500 kV kapag binuo bilang cross-linked LSZH (XLPE-LSZH) sheath compounds. Ang proseso ng cross-linking — na natamo sa pamamagitan ng peroxide o silane cross-linking — ay lubos na nagpapataas ng thermal, mechanical, at dielectric na pagganap ng base LSZH polymer na higit sa kung ano ang nakamit ng mga karaniwang thermoplastic na grado.

Durability at Heat Resistance ng LSZH Compounds sa Cable Service

Ang pang-matagalang mekanikal at thermal tibay ng LSZH compounds para sa mga power cable ay binanggit sa kasaysayan bilang isang limitasyon kumpara sa PVC sa hinihingi na mga kapaligiran sa pag-install. Ang mga cross-linked na LSZH formulations na binuo mula noong 2010 ay lubos na nagsara sa gap na ito, na nakamit ang 30-taong disenyo ng buhay ng serbisyo sa ilalim ng IEC 60216 thermal aging protocol na umaayon sa modernong mga pamantayan sa disenyo ng transmission cable.

Kabilang sa mga pangunahing parameter ng durability para sa pagtukoy ng mga inhinyero ang pagpahaba sa pagpapanatili ng break na higit sa 50% pagkatapos ng 7-araw na thermal aging sa 135°C (IEC 60811-401), pagpapanatili ng tensile strength na higit sa 70% pagkatapos ng UV weathering exposure na 1,000 oras, at performance ng oil resistance para sa mga cable na naka-install sa mga industriyal na kapaligiran na naglalaman ng hydraulic fluid o transformer oil. Ang pagpili ng grado sa mga parameter na ito ay nagbibigay-daan LSZH compounds para sa mga power cable upang maitugma nang tumpak sa kalubhaan ng kapaligiran ng anumang aplikasyon sa pag-install.

Mga Madalas Itanong

Anong mga pamantayan ang namamahala sa mga compound ng LSZH para sa mga kable ng kuryente?

Ang pangunahing internasyonal na pamantayan na namamahala LSZH compounds para sa mga power cable ay ang IEC 60754-1 at IEC 60754-2 para sa halogen content at acid gas corrosivity, IEC 61034-2 para sa pagsukat ng density ng usok, IEC 60332-1 at IEC 60332-3 para sa single-cable at bundled-cable flame propagation, at IEC series na 60811 thermal compound. Ang mga panrehiyong pamantayan kabilang ang EN 50525 sa Europe at UL 44 sa North America ay tumutukoy sa mga balangkas ng IEC na ito na may mga karagdagang kinakailangan na partikular sa hurisdiksyon.

Mas mahal ba ang mga compound ng LSZH kaysa sa PVC para sa mga aplikasyon ng cable?

Karaniwang 30 hanggang 60% na mas mataas ang LSZH compound raw material kaysa sa katumbas na grade PVC compound sa bawat kilo, lalo na dahil ang mga inorganic flame retardant gaya ng aluminum trihydrate (ATH) at magnesium hydroxide ay nangangailangan ng mataas na antas ng pagkarga — kadalasang 50 hanggang 65% ayon sa timbang — upang makamit ang kinakailangang pagganap ng sunog. Gayunpaman, ang kabuuang mga kalkulasyon ng naka-install na gastos para sa mga sumusunod na cable system sa mga regulated na kapaligiran ay dapat isaalang-alang ang halaga ng hindi pagsunod sa regulasyon, pagkakalantad sa pananagutan sa insurance, at pagpapalit ng system kasunod ng isang kaganapan sa sunog, na patuloy na pinapaboran ang lifecycle economics ng LSZH cable specification.

Maaari bang iproseso ang mga compound ng LSZH sa karaniwang kagamitan sa pag-extrusion ng PVC?

LSZH compounds para sa mga power cable maaaring iproseso sa maginoo na single-screw extruder na may mga pagbabago sa screw compression ratio, barrel temperature profile, at die design. Ang mga compound ng LSZH ay mas malapot kaysa sa PVC sa mga katumbas na temperatura sa pagpoproseso at nangangailangan ng tumpak na kontrol sa temperatura upang maiwasan ang napaaga na pag-activate ng cross-linker sa mga marka ng XLPE-LSZH. Karamihan sa mga tagagawa ng cable na nagpoproseso ng LSZH sa unang pagkakataon ay nagkomisyon ng isang compound-specific na proseso ng pag-audit mula sa supplier ng materyal bago ang production scale-up.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng LSZH at LSOH o LS0H na mga pagtatalaga?

Ang LSZH (Low Smoke Zero Halogen), LSOH, LS0H, at OHLS (Zero Halogen Low Smoke) ay lahat ng mga pagtatalaga sa industriya na tumutukoy sa parehong kategorya ng pagganap ng materyal — mga halogen-free polymer compound na may mababang paglabas ng usok sa ilalim ng pagkasunog. Ang variation sa abbreviation ay sumasalamin sa iba't ibang regional at industry convention kaysa sa anumang pagkakaiba sa material specification o test standard compliance. Ginagamit ng dokumentasyon ng IEC ang terminong halogen-free flame retardant (HFFR) bilang mas gustong teknikal na pagtatalaga para sa parehong kategorya ng tambalan.