铝导体在耐火性能上存在显著限制,主要受熔点低、高温下机械强度急剧下降、热膨胀系数高导致连接可靠性差、耐腐蚀性能较弱等因素影响,具体分析如下:
熔点限制:铝的熔点约为660℃,工业铝合金的熔点约为620℃~650℃。而耐火电缆试验时,依据GB/T 19216标准,供火温度需达到750℃±50℃。这意味着在耐火试验条件下,铝导体将直接熔化,无法保持结构完整性,从而丧失导电功能。
高温下机械强度急剧下降:铝在300℃左右即失去承载能力,并发生不可接受的变形。在火灾中,火场温度通常远高于此,铝导体将迅速软化甚至熔化,导致电缆结构破坏,无法维持正常通电。
热膨胀系数高导致连接可靠性差:铝的热膨胀系数远高于铜,在温度变化时,铝导体与连接件的接触面易产生松动,导致接触电阻增大。在火灾高温环境下,这种松动将进一步加剧,可能引发电弧或短路,加速电缆失效。
耐腐蚀性能较弱:铝合金电缆在防火和防腐方面存在天然缺陷。铝合金中加入的镁、铜、锌、铁等元素易引发局部腐蚀,如应力腐蚀断裂、层蚀、晶间腐蚀等。在火灾高温环境下,腐蚀产物可能加速导体破坏,缩短耐火时间。
高温下绝缘材料性能退化:虽然绝缘材料本身对导体耐火性能有间接影响,但铝导体在高温下易熔化的特性,使得绝缘材料难以发挥保护作用。此外,高温下绝缘材料可能分解产生可燃气体,进一步加剧火灾风险。
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