Кабель с минеральной изоляцией и медью - Mineral-insulated copper-clad cable

Кабель MICC в оболочке из ПВХ. Площадь поперечного сечения проводника 1,5 мм²; общий диаметр 7,2 мм

Кабели с минеральной изоляцией на щите

Кабель с минеральной изоляцией и медью это разнообразие электрический кабель сделан из медные проводники внутри медной оболочки, изолированной неорганическим оксид магния пудра. Название часто сокращается до MICC или MI кабель и в просторечии известно как пиро (поскольку первоначальным производителем и продавцом этого продукта в Великобритании была компания под названием Пиротенакс ). Аналогичное изделие, обшитое другими металлами, кроме меди, называется металл с минеральной изоляцией в оболочке (MIMS) кабель.

Строительство

Кабель MI изготавливается путем размещения медных стержней внутри круглой медной трубки и заполнения промежуточных пространств сухим оксид магния пудра. Затем весь узел зажимается между роликами, чтобы уменьшить его диаметр (и увеличить длину). В кабеле MI часто находится до семи проводников, а у некоторых производителей до 19.

Поскольку кабели MI не используют органический материал в качестве изоляции (за исключением концов), они более устойчивы к возгоранию, чем кабели с пластиковой изоляцией. Кабели MI используются в критических противопожарная защита такие приложения, как цепи сигнализации, пожарные насосы и системы контроля дыма. В обрабатывающих отраслях промышленности, работающих с горючими жидкостями, кабель MI используется там, где небольшие пожары в противном случае могут привести к повреждению кабелей управления или питания. Кабель MI также обладает высокой устойчивостью к ионизации. радиация и поэтому находит применение в инструментах для ядерные реакторы и аппаратура ядерной физики.

Кабели MI могут быть покрыты пластиковой оболочкой, окрашенной для идентификации. Пластиковая оболочка также обеспечивает дополнительную защиту от коррозии для медной оболочки.

Металлическая трубка защищает проводники от электромагнитная интерференция. Металлическая оболочка также физически защищает проводники, особенно от случайного контакта с другими проводниками под напряжением.

История

Первый патент на кабель MI был выдан швейцарскому изобретателю Арнольду Франсуа Борелю в 1896 году. Первоначально изолирующий минерал был описан в заявке на патент как измельченное стекло, кремнистые камни или асбест, в виде порошка. Значительное развитие получила французская компания Société Alsacienne de Construction Mécanique.^[1] Коммерческое производство началось в 1932 году, и многие кабели с минеральной изоляцией использовались на таких судах, как Normandie и нефтяные танкеры, и в таких важных приложениях, как Лувр музей. В 1937 году британская компания Пиротенакс, купив патентные права на продукт у французской компании, приступили к производству. Вовремя Вторая мировая война большая часть продукции компании использовалась в военной технике.

Примерно в 1947 году Британская ассоциация производителей кабеля изучила возможность производства кабеля с минеральной изоляцией, который мог бы конкурировать с продуктом Pyrotenax. Производители продукции «Бикалмин» и «Гломин» со временем объединились с компанией «Пиротенакс».

Компания Pyrotenax представила версию своего продукта в алюминиевой оболочке в 1964 году. Кабель MI теперь производится в нескольких странах. Pyrotenax теперь является торговой маркой nVent (ранее известной как Pentair Управление температурным режимом).

Назначение и использование

Кабели MI используются для цепей питания и управления критически важного оборудования, например, в следующих примерах:

Ядерные реакторы
Воздействие опасных газов
Системы наддува лестничных клеток для выхода из здания во время пожара
Операционные в больницах
Пожарная тревога системы
Системы аварийного электроснабжения
Системы аварийного освещения
Приборы для измерения температуры; RTD и Термопары.
Критические технологические клапаны в нефтехимическая промышленность
Общественные здания, такие как театры, кинотеатры, отели
Транспортные узлы (Железнодорожные станции, аэропорты так далее.)
Кабели сетевого питания в многоквартирных домах
Туннели и шахты
Электрооборудование во взрывоопасных зонах куда легковоспламеняющийся газы может присутствовать, например, нефтеперерабатывающие заводы, заправочные станции
Области, где есть коррозия химикаты может присутствовать, например, фабрики
Строительство растение номера
Горячие районы, например энергостанции, литейные заводы, а также близко или даже внутри промышленных печи, печи и духовки

Кабель MI выполняет пассивная противопожарная защита называется целостность цепи, который предназначен для обеспечения работоспособности критических электрических цепей при пожаре. Подлежит строгому перечисление и одобрение использование и соответствие

Нагревательный кабель

Продукт, похожий на внешний вид, имеет минеральную изоляцию. электронагреватель кабель, в котором жилы выполнены из высокопрочного сплава. Нагревательный кабель используется для защиты труб от замерзания или для поддержания температуры технологических трубопроводов и резервуаров. В случае повреждения нагревательный кабель сопротивления MI может не подлежать ремонту. Большинство нагревательных элементов электроплит и духовок устроены аналогичным образом.

Типовые характеристики

максимальное напряжение

600 или 1000 вольт

текущий рейтинг

18 - 450 амперы

площадь проводника

1.0 - 240 мм²

площадь медной оболочки

5 - 70 мм² эффективный

количество ядер

1,2,3,4,7,12,19

общий диаметр

5-26 мм

минимальный радиус изгиба

6 диаметров (3 диаметра при однократном изгибе)

масса

100 - 3300 кг / км, 355 - 11708,4 фунта / миль

витков на метр

0, 20 (во многих приложениях БЕЗ скручивания предпочтительнее)

Конец

голая медь, стандартная оболочка из ПВХ, оболочка из полимера с низким уровнем дыма и дыма (LSF), различные нержавеющие стали, Инконель, титан и некоторые суперсплавы.

цвет

натуральный (нержавеющая сталь, медь), белый, черный, красный, оранжевый

максимум Рабочая Температура

непрерывный - подвержен прикосновению	70 ° C
непрерывный - не подвергается прикосновению; В оболочке из ПВХ	90 ° С
непрерывный - не подвергается прикосновению; не в ПВХ оболочке	250 ° С
прерывистый	> 1000 ° С
(температура плавления меди 1083 ° С)

Преимущества

Металлическая оболочка и прочное наполнение кабеля MI делают его механически прочным и устойчивым к ударам; кабель MI может быть подвергнут многократным ударам молотком, и при этом он по-прежнему будет обеспечивать достаточное сопротивление изоляции цепи.^[2] Медная обшивка водонепроницаема и устойчива к ультрафиолетовому излучению и многим агрессивным элементам. Кабель MI одобрен электрическими нормативами для использования в зонах с опасными концентрациями горючего газа в воздухе; кабель MI не допустит распространения взрыва внутри медной трубки, и кабель вряд ли вызовет взрыв даже в условиях неисправности цепи. Металлическая оболочка не внесет в огонь топливо или опасные продукты сгорания и не может распространять огонь по кабельный лоток или внутри здания. Кабель по своей сути огнестойкий без дополнительных покрытий и выдержит назначенные испытания на огнестойкость, репрезентативные для реальных условий пожара, дольше, чем ограждающая конструкция.

При использовании на арендуемой территории, при подаче электроэнергии и выставлении счетов арендодателю, например, для коммунальной вытяжной системы или антенного усилителя, он обеспечивает питающий кабель, к которому нелегко «подключиться» для получения бесплатной энергии.

Готовая кабельная сборка, хотя и изготовлена из твердых медных элементов, остается гибкой благодаря пластичность меди. Кабель можно сгибать по форме здания или огибать препятствия, что обеспечивает аккуратный внешний вид при обнажении.

Поскольку неорганическая изоляция не ухудшается при (умеренном) нагреве, готовая кабельная сборка может нагреваться до более высоких температур, чем кабели с пластиковой изоляцией; пределы повышения температуры могут быть связаны только с возможным контактом оболочки с людьми или конструкциями. Это также может позволить использовать кабель меньшего сечения в определенных приложениях.

Из-за окисление медная облицовка со временем темнеет, поэтому MICC часто используется в исторических зданиях, таких как замки где он гармонирует с каменной кладкой. Однако там, где кабели MICC с голой медной оболочкой устанавливаются во влажных местах, особенно там, где используется известковый раствор, вода и известь объединяются, создавая электролитическое действие с неизолированной медью. Точно так же электролитическое действие может быть вызвано установкой кабелей MICC без оболочки на новый дуб. В результате реакции медь разъедается, делая отверстие в оболочке кабеля и пропуская воду, вызывая короткое замыкание между фазой, нейтралью и землей. Признаком того, что это произошло, может быть появление зеленых ягод на голых медных ножнах.

Недостатки

Конечные точки: Несмотря на то, что длина кабеля MI очень велика, в какой-то момент каждая трасса кабеля заканчивается на стыке или внутри электрического оборудования. Эти заделки уязвимы для огня, влаги или механических воздействий.
Вибрация: MICC не подходит для использования там, где он будет подвергаться вибрация или гибкость, например, соединение с тяжелой или подвижной техникой. Вибрация приведет к растрескиванию оболочки и сердечников, что приведет к поломке.
Стоимость рабочей силы: Во время установки нельзя повторно перегибать кабель MI, так как это приведет к упрочнение и трещины в обшивке и сердечниках. Минимум радиус изгиба должны соблюдаться, и кабель должен поддерживаться через регулярные промежутки времени. Изоляция из оксида магния гигроскопичный поэтому кабель MICC должен быть защищен от влаги, пока он не будет заделан. Прерывание требует снятия медной оболочки и присоединения фитинга с компрессионным сальником. Отдельные жилы изолированы пластмассовыми рукавами. Герметизирующая лента, изоляционная шпатлевка или эпоксидная смола затем заливается в фитинг компрессионного сальника для обеспечения водонепроницаемости. Если заделка неисправна из-за изготовления или повреждения, оксид магния впитает влагу и потеряет свои изоляционные свойства. В зависимости от размера и количества проводов, одно заделывание может занять от 1 до 2 часов (у электрика должна быть возможность выполнить заделку за 10-15 минут на до 4 жил меньшего размера). Монтаж трехжильного кабеля MI (размер № 10 AWG - около 5 квадратных мм) занимает примерно на 65% больше времени, чем монтаж армированного кабеля с ПВХ-оболочкой того же сечения жилы.^[3] Поэтому установка MICC - дорогостоящая задача. Определенный PTFE, силикон или другой полимер -изолированные кабели были заменены в приложениях, требующих аналогичных свойств с точки зрения распространение пламени, которые требуют меньше труда для завершения. MICC по-прежнему используется в приложениях, которые особенно подходят по сочетанию его свойств.
Уровень напряжения: Кабель MI производится только с номинальным напряжением до 1000 вольт.
Поглощение влаги: Изоляция из оксида магния обладает высокой влагостойкостью. Влага, попадающая в кабель, может вызвать утечку электричества из внутренних проводников в металлическую оболочку. Влага, поглощенная обрезанным концом кабеля, может быть удалена путем нагревания кабеля.
Коррозия: Материал медной оболочки устойчив к большинству химикатов, но может быть серьезно поврежден аммиачными соединениями и моча. Точечное отверстие в медной оболочке приведет к попаданию влаги в изоляцию и возможному выходу из строя цепи. Там, где ожидается такое химическое повреждение, может потребоваться ПВХ-оболочка или оболочки из других металлов. Когда кабель MI встраивается в бетон в качестве кабеля для таяния снега, он может быть физически поврежден бетонщиками, заливающими бетон. При повреждении покрытия толщиной 3-5 мил в медной оболочке образуются штифты, что приводит к преждевременному выходу из строя системы снеготаяния.
Ремонт: Если оболочка кабеля MI была повреждена, оксид магния впитает влагу в кабель, и он потеряет свои изоляционные свойства, вызывая короткое замыкание на медную оболочку, а затем на землю. Часто бывает необходимо удалить от 0,5 до 2 метров (от 1,6 до 6,6 футов) кабеля MI и срастить его с новой секцией для выполнения ремонта. В зависимости от размера и количества проводников, одно заделывание может занять от одного до двух часов работы.^[3]

Альтернативы

Целостность цепи для обычных кабелей с пластиковой изоляцией требуются дополнительные меры для получения рейтинг огнестойкости или снизить воспламеняемость и курить вклады в минимально приемлемой степени для определенных типов строительства. Напыляемые покрытия или гибкие обертки покрывают пластиковую изоляцию, чтобы защитить ее от пламени и уменьшить ее способность распространять пламя. Однако, поскольку эти покрытия уменьшают тепловыделение кабелей, часто они должны быть рассчитаны на меньший ток после нанесения огнестойких покрытий. Это называется снижением мощности по току. Это можно проверить с помощью Стандартная процедура IEEE 848 для определения допустимой нагрузки огнезащитных кабелей.