阻燃電纜和耐火電纜的結構、特性及選用

來源：金環宇電線電纜發布日期：2020-04-28 13:46

你知道什(shen)么(me)(me)情況下(xia)用(yong)(yong)ZR電纜呢(ni)?什(shen)么(me)(me)情況下(xia)用(yong)(yong)NH電纜呢(ni)?應用(yong)(yong)場合(he)有什(shen)么(me)(me)區別?

近年來，全球范圍內的電力系統火災事故中，由于電力電纜著火而導致電力系統供電中斷的比例有上升趨勢。因此在發電廠、變電站等有大量電氣設備及密集敷設大量電纜的場所采用阻燃電纜阻止火勢蔓延，采用耐火電纜保證重(zhong)要(yao)回(hui)路的不(bu)間斷供電(dian)顯(xian)得日(ri)益重(zhong)要(yao)。而(er)有些(xie)電(dian)氣設(she)(she)計(ji)(ji)人員對阻(zu)(zu)燃電(dian)纜及(ji)耐(nai)火電(dian)纜的概念(nian)分辨不(bu)清，對二者的結構及(ji)特性不(bu)甚了(le)解，從而(er)導致無法(fa)根據供電(dian)要(yao)求(qiu)正確(que)(que)(que)設(she)(she)計(ji)(ji)選用(yong)這兩種電(dian)纜，在現場進行設(she)(she)計(ji)(ji)代理或監(jian)理工作時不(bu)能正確(que)(que)(que)指(zhi)導這兩種電(dian)纜的敷設(she)(she)施工。因此，全面正確(que)(que)(que)地了(le)解阻(zu)(zu)燃及(ji)耐(nai)火電(dian)纜是(shi)正確(que)(que)(que)選用(yong)它們的首要(yao)條件。

1、阻燃電纜

阻燃電(dian)纜是指：在規定試驗條件下，試樣被燃燒(shao)，在撤去試驗火(huo)源(yuan)后(hou)，火(huo)焰(yan)的(de)蔓(man)延僅在限(xian)(xian)定范(fan)圍內(nei)，殘(can)焰(yan)或殘(can)灼在限(xian)(xian)定時(shi)間內(nei)能(neng)(neng)自行熄滅的(de)電(dian)纜。它的(de)根本(ben)特性是：在火(huo)災情況下有(you)可能(neng)(neng)被燒(shao)壞而不能(neng)(neng)運(yun)行，但可阻止火(huo)勢(shi)的(de)蔓(man)延。通(tong)俗地講，電(dian)纜萬一失(shi)(shi)火(huo)，能(neng)(neng)夠把燃燒(shao)限(xian)(xian)制(zhi)在局部范(fan)圍內(nei)，不產生(sheng)蔓(man)延，保住其他的(de)各種(zhong)設備(bei)，避(bi)免造成更大的(de)損(sun)失(shi)(shi)。

1.1 阻燃電(dian)纜的結構(gou)特點

阻燃電纜的(de)結構和普通電纜基本相同，不同之處(chu)在于它的(de)絕(jue)緣層(ceng)、護套、外護層(ceng)以及輔助材料(包帶(dai)及填充)全部或部分采用阻燃材料。

1.2 阻燃電纜的分類(lei)

根據電纜阻燃(ran)材料的(de)不同，阻燃(ran)電纜分為含鹵阻燃(ran)電纜及無鹵低煙(yan)阻燃(ran)電纜兩大類。

其中含(han)(han)(han)(han)鹵(lu)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)層、護(hu)(hu)套、外護(hu)(hu)層以及(ji)輔助材(cai)料(包帶及(ji)填(tian)充)全(quan)(quan)部或(huo)部分(fen)采(cai)用含(han)(han)(han)(han)鹵(lu)的(de)(de)(de)(de)聚乙(yi)烯(PVC)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)材(cai)料，因而(er)具(ju)有(you)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)特性(xing)(xing)(xing)。但是在電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)時會釋放大量的(de)(de)(de)(de)濃煙和鹵(lu)酸氣體，鹵(lu)酸氣體對周圍的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣設備有(you)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)危(wei)害，救援(yuan)人(ren)員需(xu)要帶上防(fang)毒面具(ju)才能接近(jin)現場進行滅火。電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)時給周圍電(dian)(dian)(dian)(dian)氣設備以及(ji)救援(yuan)人(ren)員造成危(wei)害，不利于(yu)滅火救援(yuan)工作，從而(er)導致嚴(yan)重(zhong)的(de)(de)(de)(de)“二次危(wei)害”。 而(er)無鹵(lu)低(di)(di)煙阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣(yuan)層、護(hu)(hu)套、外護(hu)(hu)層以及(ji)輔助材(cai)料(包帶及(ji)填(tian)充)全(quan)(quan)部或(huo)部分(fen)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)是不含(han)(han)(han)(han)鹵(lu)的(de)(de)(de)(de)交聯(lian)聚乙(yi)烯(XLPE)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)材(cai)料，不僅具(ju)有(you)更好(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)特性(xing)(xing)(xing)，而(er)且在電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)時沒(mei)有(you)鹵(lu)酸氣體放出，電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)發煙量也小，電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)燒(shao)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)氣體也纜(lan)(lan)(lan)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)性(xing)(xing)(xing)和降(jiang)低(di)(di)鹵(lu)酸氣體發生量之間采(cai)取折衷的(de)(de)(de)(de)方式(shi)開(kai)發出了(le)低(di)(di)鹵(lu)低(di)(di)煙阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)。它的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)鹵(lu)量約為(wei)含(han)(han)(han)(han)鹵(lu)阻(zu)燃(ran)(ran)(ran)(ran)(ran)電(dian)(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)1/3左右。發煙量也接近(jin)于(yu)公認的(de)(de)(de)(de)“低(di)(di)煙”水平(ping)。

根據《電(dian)(dian)線電(dian)(dian)纜(lan)(lan)燃(ran)燒(shao)試(shi)驗方法》的(de)(de)規定(ding)，采用(yong)成束(shu)燃(ran)燒(shao)試(shi)驗方法考(kao)核的(de)(de)阻燃(ran)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)分為(wei)(wei)A、B、C3類，其(qi)中A類電(dian)(dian)纜(lan)(lan)試(shi)驗條件最(zui)(zui)苛刻，性能較B、C類更優，價(jia)格也最(zui)(zui)貴(gui)。 為(wei)(wei)實現電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)阻燃(ran)或提(ti)高電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)阻燃(ran)級(ji)別，人們研制開發(fa)出擠包(bao)(bao)所(suo)謂“隔(ge)(ge)氧層”或“隔(ge)(ge)火(huo)層”作(zuo)為(wei)(wei)填充或繞包(bao)(bao)隔(ge)(ge)火(huo)阻燃(ran)包(bao)(bao)帶(隔(ge)(ge)火(huo)層)等新型結(jie)構的(de)(de)阻燃(ran)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)，并把這種電(dian)(dian)纜(lan)(lan)叫(jiao)做“隔(ge)(ge)氧(火(huo))層”電(dian)(dian)纜(lan)(lan)。其(qi)主要原理是(shi)(shi)在(zai)材(cai)料中添加了金屬水合(he)物成份，也可分別實現低鹵低煙、無鹵低煙和(he)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)的(de)(de)阻燃(ran)化。但(dan)是(shi)(shi)，所(suo)謂“隔(ge)(ge)氧層”和(he)“隔(ge)(ge)火(huo)層”只是(shi)(shi)實現電(dian)(dian)纜(lan)(lan)阻燃(ran)的(de)(de)一種手(shou)段，歸根到(dao)底它還是(shi)(shi)一種阻燃(ran)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)，其(qi)所(suo)能達到(dao)的(de)(de)最(zui)(zui)高阻燃(ran)級(ji)別也是(shi)(shi)A類。因(yin)此，不(bu)能把阻燃(ran)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)叫(jiao)做“隔(ge)(ge)氧層”電(dian)(dian)纜(lan)(lan)，而只能說“隔(ge)(ge)氧層”電(dian)(dian)纜(lan)(lan)是(shi)(shi)一種阻燃(ran)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)。

1.3 選用時注意的問題(ti)

設(she)計人員應該根據阻(zu)燃(ran)電纜的具體特性對阻(zu)燃(ran)電纜進行設(she)計選用(yong)及敷設(she)施(shi)工，并應注意以下幾個問題：

(1)由于含鹵阻(zu)燃(ran)電(dian)(dian)纜(包(bao)括阻(zu)燃(ran)電(dian)(dian)纜、低鹵低煙阻(zu)燃(ran)電(dian)(dian)纜)在(zai)燃(ran)燒時會釋放(fang)具(ju)有腐蝕性的(de)鹵酸氣(qi)體，大(da)大(da)阻(zu)礙消防工(gong)作(zuo)從而(er)耽誤救(jiu)火(huo)時間(jian)并加(jia)劇火(huo)勢蔓延(yan)，因此在(zai)人口(kou)密(mi)度較高的(de)公眾(zhong)場所應盡量設計選(xuan)用無鹵低煙阻(zu)燃(ran)電(dian)(dian)纜。在(zai)人口(kou)密(mi)度較小(xiao)的(de)作(zuo)業區可以選(xuan)用任意(yi)一種阻(zu)燃(ran)電(dian)(dian)纜。

(2)阻燃電(dian)纜(lan)(lan)分為(wei)A、B、C3類(lei)(lei)，其中A類(lei)(lei)阻燃電(dian)纜(lan)(lan)性(xing)能較B、C類(lei)(lei)更優(you)，價格也最貴。設(she)計人員提供訂貨(huo)清冊時應標明(ming)阻燃電(dian)纜(lan)(lan)的(de)類(lei)(lei)別。

(3)從外觀上無(wu)法區分阻燃(ran)電纜的A、B、C類別，只有靠(kao)制(zhi)造廠家進行供貨保證，因(yin)此在(zai)設計選用時應慎重(zhong)選擇電纜制(zhi)造廠家。

(4)無(wu)鹵低(di)(di)煙(yan)阻燃(ran)電(dian)纜(lan)(lan)與(yu)含鹵阻燃(ran)電(dian)纜(lan)(lan)相比，有低(di)(di)腐蝕、低(di)(di)煙(yan)的優點，但電(dian)性(xing)能及機械性(xing)能明(ming)顯降低(di)(di)，所以在(zai)進行電(dian)纜(lan)(lan)敷(fu)設(she)時(shi)，無(wu)鹵低(di)(di)煙(yan)阻燃(ran)電(dian)纜(lan)(lan)應較含鹵阻燃(ran)電(dian)纜(lan)(lan)有更大的彎曲半徑。

(5)在進行電纜(lan)敷設(she)設(she)計時，不(bu)宜(yi)將非阻(zu)燃(ran)電纜(lan)和阻(zu)燃(ran)電纜(lan)并列(lie)敷設(she)，不(bu)宜(yi)將不(bu)同阻(zu)燃(ran)類(lei)別的阻(zu)燃(ran)電纜(lan)并列(lie)敷設(she)。

2、耐(nai)火電纜系列(lie)

耐火(huo)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)是(shi)(shi)指：在規定試驗條(tiao)件下，試樣(yang)在火(huo)焰中被燃(ran)燒(shao)，在一定時間(jian)(jian)內仍能保(bao)持(chi)正(zheng)常(chang)運行(xing)的(de)(de)(de)性(xing)能。它的(de)(de)(de)根本(ben)特性(xing)就(jiu)是(shi)(shi)：電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)在燃(ran)燒(shao)條(tiao)件下仍然能維持(chi)該(gai)線路(lu)一段時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)工(gong)作。通俗(su)地(di)講就(jiu)是(shi)(shi)，萬一失火(huo)，電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)不會一下就(jiu)燃(ran)燒(shao)，回路(lu)比(bi)較安全(quan)。因(yin)此(ci)耐火(huo)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)與阻燃(ran)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)主要(yao)區(qu)別是(shi)(shi)：耐火(huo)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)在火(huo)災(zai)發(fa)生時能維持(chi)一段時間(jian)(jian)的(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)供電(dian)(dian)(dian)，而阻燃(ran)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)不具備(bei)(bei)這(zhe)個(ge)(ge)特性(xing)。 這(zhe)個(ge)(ge)特性(xing)決定了耐火(huo)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)在現代都市及工(gong)業建筑(zhu)中起著重要(yao)的(de)(de)(de)作用(yong)，因(yin)為一旦火(huo)災(zai)發(fa)生，控制、監視、導(dao)引及報警等(deng)系統供電(dian)(dian)(dian)回路(lu)必須維持(chi)正(zheng)常(chang)工(gong)作。因(yin)此(ci)，該(gai)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)(lan)主要(yao)使用(yong)在應急電(dian)(dian)(dian)源(yuan)至用(yong)戶(hu)消防設(she)備(bei)(bei)、火(huo)災(zai)報警設(she)備(bei)(bei)、通風(feng)排煙(yan)設(she)備(bei)(bei)、導(dao)行(xing)燈、緊急電(dian)(dian)(dian)源(yuan)插座(zuo)、緊急用(yong)電(dian)(dian)(dian)梯等(deng)供電(dian)(dian)(dian)回路(lu)。

2.1 耐火電纜的(de)結構特點(dian)

耐(nai)火電(dian)纜(lan)的結構(gou)和普通電(dian)纜(lan)基本相同(tong)，不同(tong)之處在于耐(nai)火電(dian)纜(lan)的導體采用耐(nai)火性(xing)能好的銅導體(銅的熔點為1 083℃)，并在導體和絕緣層(ceng)間(jian)增加耐(nai)火層(ceng)。耐(nai)火層(ceng)由多層(ceng)云(yun)母帶繞包而成(cheng)。因為不同(tong)云(yun) 母帶的允(yun)許(xu)工作溫(wen)度差異較大，因此電(dian)纜(lan)耐(nai)火性(xing)能的關鍵是云(yun)母帶。

2.2 耐火(huo)電纜(lan)的分類(lei)

在中國普通耐火電纜分為A類和B類：B類電纜能夠在750℃～800℃的火焰中和額定電壓下耐受燃燒至少90min而電纜不被擊穿(即3A保險絲不熔斷)。在改進耐火層制造工藝和增加耐火層等方法的基礎上又研制了A類耐火電纜，它能夠在950℃～1 000℃的火焰中和額定電壓下耐受燃燒至少90min而電纜不被擊穿(即3A保險絲不熔斷)。A類耐火電纜的耐火性能優于B類。 另外，礦物絕緣電纜是耐火電纜中性能較優的一種，它是由銅芯、銅護套、氧化鎂絕緣材料加工而成的，簡稱MI(minerl insulated cables)電纜。該電纜完全由無機物構成耐火層，而普通耐火電纜的耐火層是由無機物與一般有機物復合而成，因此MI電纜的耐火性能較普通耐火電纜更優且不會因燃燒而分解產生腐蝕性氣體。MI電纜具有良好的耐火特性且可以長期工作在250℃高溫之下，同時還有防爆、耐腐蝕性強、載流量大、耐輻射、機(ji)械強度高(gao)、體積小、重(zhong)量輕(qing)、壽(shou)命長、無煙的特(te)點。但價格貴、工藝復雜、施工難度大，在(zai)油灌區、重(zhong)要木(mu)結構公共建筑(zhu)、高(gao)溫場所(suo)等(deng)耐火要求高(gao)且經濟性可(ke)以接受的場合(he)，可(ke)采用這種耐火性能好的電纜(lan)。

2.3 選用時注(zhu)意的問題

根據耐火電纜(lan)的具體特(te)性，設計人員在設計選(xuan)用時應注意(yi)以下幾個問(wen)題：

(1)當耐火電(dian)(dian)纜(lan)用(yong)(yong)于電(dian)(dian)纜(lan)密集的電(dian)(dian)纜(lan)隧(sui)道、電(dian)(dian)纜(lan)夾層中，或位于油(you)管(guan)、油(you)庫附近等易(yi)燃場所時(shi)，應首先選用(yong)(yong)A類耐火電(dian)(dian)纜(lan)。除上述情況外(wai)且電(dian)(dian)纜(lan)配置(zhi)數量少時(shi)，可采(cai)用(yong)(yong)B類耐火電(dian)(dian)纜(lan)。

(2)耐火(huo)電纜大多用作應急電源的供電回(hui)路，要(yao)求火(huo)災(zai)時正常工(gong)作。由(you)于火(huo)災(zai)時環境溫度急劇上升，為保證線(xian)路的輸送容量，降低壓降，對(dui)于供電線(xian)路較長且(qie)嚴格限定(ding)允許(xu)電壓降的回(hui)路，應將耐火(huo)電纜截面(mian)至少放(fang)大一檔。

(3)耐火(huo)電(dian)纜不能當作(zuo)耐高溫電(dian)纜使用。

(4)為降低電(dian)纜接(jie)(jie)頭(tou)(tou)在(zai)火災事故中(zhong)(zhong)的故障機率，在(zai)安裝中(zhong)(zhong)應盡量減少接(jie)(jie)頭(tou)(tou)數量，以保證線(xian)路在(zai)火災中(zhong)(zhong)能(neng)正常(chang)工(gong)作(zuo)。如果需要做(zuo)(zuo)分支接(jie)(jie)線(xian)，應對接(jie)(jie)頭(tou)(tou)做(zuo)(zuo)好防(fang)火處(chu)理。

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