陳 曦 傅洪全 周 磊 馬 駿

（國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司技能培訓(xùn)中心）

0 引言

隨著近年來(lái)我國(guó)城市建設(shè)的腳步不斷加快，以公共基礎(chǔ)設(shè)施等相關(guān)的建筑工程行業(yè)正在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，這也為我國(guó)的建筑電氣技術(shù)提出了全新的標(biāo)準(zhǔn)和要求。需要在建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)秉承著環(huán)保、智能、綠色、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的理念，這也成為了當(dāng)前國(guó)家建設(shè)和時(shí)代發(fā)展，穩(wěn)定同步的建設(shè)需求。為了能夠迎合我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)代建筑電氣行業(yè)必須遵循一定的需求和標(biāo)準(zhǔn)，早在在2014年，我國(guó)就與住房及城鄉(xiāng)建設(shè)部，修訂發(fā)布了GB 5D016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等多項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)在建設(shè)產(chǎn)品工藝的設(shè)計(jì)之初，保障材料的質(zhì)量，還需整合產(chǎn)業(yè)管理資源，建立健全的建筑線纜項(xiàng)目，并適應(yīng)當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)，這也成為了我國(guó)很多設(shè)計(jì)公司對(duì)柔性礦物絕緣防火電纜的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 柔性礦物絕緣防火電纜產(chǎn)品概念

在我國(guó)的《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》當(dāng)中曾規(guī)定，所有的消防配備電纜線路必須要采用礦物絕緣類(lèi)的電纜，這也是我國(guó)很多建筑公司在設(shè)計(jì)之初都選擇了柔性礦物絕緣防火電纜的原因。柔性礦物絕緣防火電纜在功能與定義上能夠具有阻燃，無(wú)鹵，低煙耐火等相關(guān)的防火特點(diǎn)，并能夠達(dá)到一定同行業(yè)應(yīng)用的指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循柔性礦物絕緣防火電纜的特點(diǎn)，并通過(guò)BS 6387的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，進(jìn)行C～W～Z級(jí)別的防火試驗(yàn)要求，還要通過(guò)單根絕緣電線電纜燃燒試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 礦物絕緣的選擇

2.1 繞包耐火包帶

目前，在我國(guó)國(guó)內(nèi)所制造設(shè)計(jì)符合標(biāo)準(zhǔn)的耐火電纜包含著兩種。第一種就是包覆在導(dǎo)體上的云母帶，這類(lèi)在主要的材料選擇上是金云母或者是所合成的云母。而第二種就是陶瓷化耐火復(fù)合帶，這種是用陶瓷化耐火硅橡膠與耐高溫的玻璃纖維布?jí)貉佣鴱?fù)合成的。當(dāng)采用這兩種防火繞包材料的耐火電纜時(shí)，能夠促使礦物絕緣達(dá)到我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的GB1266.6耐火電纜燃燒試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.2 擠包陶瓷化柔性礦物絕緣

陶瓷化柔性礦物絕緣一般指的是，在電纜的導(dǎo)體外包一層用陶瓷化硅橡膠外包裹，應(yīng)該在保障電纜絕緣性能的同時(shí)還要擁有耐火的特點(diǎn)。而重要的是，當(dāng)溫度持續(xù)上升達(dá)到650℃以上時(shí)，火焰或者是無(wú)火焰的條件下能夠促使電纜變硬，而溫度最高時(shí)能夠達(dá)到3000℃，伴隨著溫度不斷的上升，就會(huì)迅速被燒成陶瓷狀堅(jiān)硬的完整外殼體，燒灼的時(shí)間不斷延長(zhǎng)，而溫度持續(xù)上升，外殼體不斷變硬，燃燒后堅(jiān)硬的外殼體鎧裝對(duì)線路能夠起到相當(dāng)穩(wěn)定的保護(hù)作用。

3 礦物填充層和擋火層技術(shù)設(shè)計(jì)

3.1 礦物填充層

當(dāng)前，我國(guó)所采用的都是金屬水合物，進(jìn)氧化鋁或者是進(jìn)氧化鋁作為柔性礦物絕緣防火電纜的主要填充材料。而金屬水合物能夠有效降低化解溫度，使溫度保持在350℃左右，低于350℃的傳熱。這類(lèi)金屬水合物能夠釋放很多的游離水，在350℃的溫度傳熱當(dāng)中能夠?qū)Υ祟?lèi)金屬水合物釋放大量的水分子，從而吸收更多的熱量來(lái)降低電纜內(nèi)部的高溫。

另外，水分子在釋放的同時(shí)，時(shí)間也在不斷延長(zhǎng)，而水分子釋放耗盡時(shí)，能夠促使該類(lèi)金屬水合物轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗫捉橘|(zhì)化合物，而多孔介質(zhì)化合物本身就具有一定特意的隔熱性能，能夠阻隔熱量不斷地傳輸，降低或者延緩溫度持續(xù)上升的現(xiàn)象。在選擇填充工序時(shí)，需要應(yīng)用擠出方式進(jìn)行填充，在填充工序開(kāi)展之前，需要依據(jù)電纜成纜外徑實(shí)際的測(cè)量數(shù)值設(shè)計(jì)出擠出模型，這是為了能夠保障填充的完整性與連續(xù)性。一切工序完成填充后，就能夠重疊到繞包無(wú)鹵玻纖帶絕熱層，穩(wěn)定有效地保障填充層被完整地包裹在絕熱層中。在很多的試驗(yàn)制造設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)當(dāng)中，這類(lèi)工序得到了非常有效并優(yōu)質(zhì)的控制能力，而所填充的結(jié)果就是沒(méi)有失圓以及無(wú)漏包的不良現(xiàn)象發(fā)生。

3.2 擋火層

擋火層一般能夠起到一定的擋火作用，并保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有完整性，擋火層作為目前滿(mǎn)足BS 6387—2013標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，能夠促使電纜的彎曲更加簡(jiǎn)單，敷設(shè)更為靈活方便，尤其是針對(duì)原有空間非常狹窄的建筑改造而言，能夠輕松避開(kāi)很多障礙物的阻隔，節(jié)省的電纜長(zhǎng)度也很有價(jià)值。

市場(chǎng)當(dāng)中柔性礦物絕緣防火電纜所應(yīng)用的鋁合金帶連鎖鎧裝以及銅帶軋紋縱包氬弧焊接擋火層而言，同時(shí)也是一種非磁性金屬的材料，能夠大大減弱普通鋼帶鎧裝帶來(lái)的渦流耗損現(xiàn)象，也能夠持續(xù)降低線路當(dāng)中的電能損耗。

4 柔性礦物絕緣防火電纜技術(shù)特點(diǎn)

柔性礦物絕緣防火電纜包含著防火載流量大，防潮，耐機(jī)械損傷，壽命長(zhǎng)，耐過(guò)載，耐高溫，低煙無(wú)鹵，防爆，耐腐蝕，無(wú)毒等各種優(yōu)質(zhì)良好的性能。

4.1 明敷，不需穿電纜管槽或者暗敷火橋架

在我國(guó)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》當(dāng)中，建筑電氣有明文規(guī)定，在應(yīng)用明敷時(shí)，包括敷設(shè)在吊頂內(nèi)都需要應(yīng)用穿金屬導(dǎo)管或者是封閉式金屬槽盒進(jìn)行保護(hù)。金屬導(dǎo)管或者是封閉式金屬槽盒，應(yīng)該選用防火保護(hù)措施，選擇時(shí)需要選擇具有阻燃性的耐火電纜，并敷設(shè)在電纜與溝渠內(nèi)。這樣一來(lái)，可以不進(jìn)行穿金屬導(dǎo)管或者是封閉式金屬槽和保護(hù)。但是，當(dāng)應(yīng)用礦物絕緣類(lèi)不燃性電纜時(shí)，可以直接采取明敷工序。

4.2 載流量過(guò)大

柔性礦物絕緣防火電纜結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)體防火，絕緣礦物絕緣，金屬護(hù)套，礦物填充，非金屬護(hù)套。在其他的結(jié)構(gòu)特征上所表現(xiàn)出來(lái)的是對(duì)填充材料的礦物填充，而礦物填充材料中卻含有非常豐富的金屬水合物，本身具有的導(dǎo)熱系數(shù)為空氣中的100多倍，其散熱性非常良好。

另外，參照《電線電纜載流量》中所提供的數(shù)據(jù)，柔性礦物絕緣防火電纜由于結(jié)構(gòu)特征的問(wèn)題，在正常運(yùn)營(yíng)時(shí)其載流量的數(shù)值會(huì)比普通電力電纜大8%～15%左右。

4.3 結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)成本分析

依照柔性礦物絕緣防火電纜技術(shù)的主要特點(diǎn)在于礦物絕緣電纜。以柔性礦物絕緣防火電纜型號(hào)為T(mén)BTRZY、TBTRZLY與任何規(guī)格進(jìn)行對(duì)比如下，如下表所示。

表 TBTRZY、TBTRZLY與任何規(guī)格對(duì)比

4.4 柔性礦物絕緣防火電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前，我國(guó)在礦物絕緣電纜設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中包括：GB 13033《額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端》、JG／T313《額定電壓0.6／1kV及以下金屬護(hù)套無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜級(jí)終端》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。而隨著發(fā)展，最近幾年，為了提高電氣線路的安全運(yùn)行使用等級(jí)，并大量減少電氣火災(zāi)事故的發(fā)生和嚴(yán)重?fù)p失，國(guó)家的建設(shè)部聯(lián)合公安部以及相關(guān)的地方政府研討并陸續(xù)出臺(tái)了嚴(yán)格的電氣設(shè)計(jì)規(guī)范，而且在規(guī)范中也確定規(guī)定了在重要電氣線路或場(chǎng)所必須要使用礦物絕緣電纜，這樣一來(lái)也進(jìn)一步拓展延伸了礦物絕緣電纜的使用范圍?，F(xiàn)如今我國(guó)大部分城市都已經(jīng)在發(fā)布了有關(guān)《民用建筑電線電纜防火設(shè)計(jì)規(guī)程》、《民用建筑電線電纜防火設(shè)計(jì)規(guī)范》，在此類(lèi)的明文規(guī)范中也提及了特級(jí)場(chǎng)合必須使用礦物絕緣防火電纜的嚴(yán)格規(guī)定。

4.5 柔性礦物絕緣防火電纜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前，在我國(guó)所應(yīng)用的耐火電纜燃燒試驗(yàn)中，流通并應(yīng)用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的4個(gè)版本包括GB 19666、GB／T 12666、GB／T 19216.21以及GA306.2。而在國(guó)外一些地區(qū)所采用的耐火電纜則是用BS 6387—2013標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法，其試驗(yàn)主要流程包括3個(gè)項(xiàng)目：①C級(jí)，已經(jīng)展開(kāi)被試電纜直接處于950±40℃的火焰中進(jìn)行耐火的試驗(yàn)。②W 級(jí)則是被試電纜在650±40℃的火焰中進(jìn)行耐火的試驗(yàn)，而且同一環(huán)節(jié)需要應(yīng)用噴水裝置直接在電纜上進(jìn)行灑水操作。③Z級(jí)，當(dāng)被試電纜直接處于950±40℃火焰中進(jìn)行耐火試驗(yàn)時(shí)，在相同的時(shí)間范圍要直接施加機(jī)械的沖擊壓力。最終，由于3個(gè)項(xiàng)目的試驗(yàn)科學(xué)性，現(xiàn)如今在我國(guó)已獲得市場(chǎng)的采納應(yīng)用與質(zhì)量認(rèn)可。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著當(dāng)前我國(guó)城市建設(shè)與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷穩(wěn)定發(fā)展，社會(huì)當(dāng)中對(duì)于環(huán)境和安全的意識(shí)也在不斷提升。面向礦物絕緣電纜的設(shè)計(jì)，人們?cè)谕浦匦碌脑O(shè)計(jì)理念時(shí)，更多的是針對(duì)新型防火電纜設(shè)計(jì)的功能上，必須能滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求，這也成為了當(dāng)前很多企業(yè)在相同市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境當(dāng)中的重點(diǎn)著力方向。柔性礦物絕緣防火電纜載流量非常大，能夠直接敷設(shè)，無(wú)需其他穿管槽或者是埋墻暗敷在防火橋架中，不需要專(zhuān)業(yè)的接頭，大大地體現(xiàn)了其安裝方便簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。柔性礦物絕緣電纜在與傳統(tǒng)礦物絕緣電纜比較之下，性能與安全性更高一籌，并且在價(jià)格上也非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，與同類(lèi)產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中對(duì)比，具有著非常明顯的競(jìng)爭(zhēng)力與價(jià)值體現(xiàn)。