耐火电缆范文

时间:2023-10-16 14:25:28

耐火电缆

耐火电缆篇1

关键词:建筑电气;阻燃和耐火电缆;使用;分析

中图分类号: F407.6文献标识码:A 文章编号:

一、引言

阻燃和耐火电缆作为电气产品中的一种,是建筑构造的不了缺少的部分。它被运用的范围极为宽广。近年来,由于建筑建造运用的电力负荷过大,使得很多由于电缆燃烧造成的火灾,频繁发生。因此,给建筑工人以及建筑企业造成了巨大的负面影响和损失。使得建筑工作人员损失伤亡过多,影响了工人的工作效率,也影响了建筑企业的发展。电气引起的火灾所造成的威慑力,使得建筑企业不得不引起对建筑构造中电缆选用方面的重视。电气中阻燃和耐火电缆有着遏制电气造成火灾的巨大的作用。但是很多工作人员对电缆的材料组成以及对电缆的使用方面并不了解。从而使得在电缆的使用时缺乏专业化、合理化的操作。合理的使用阻燃和防火电缆首先要了解影响其发生火灾而燃烧的因素,进而根据阻燃和耐火电缆所具有的特性,进行合理、有效的安装及使用阻燃和耐火电缆。

二、 影响建筑构造中使用的电缆发生火灾、持续燃烧的因素

1. 在建筑的构造中所运用的电力的电缆所进行的燃烧的承载负荷比通信所用的电缆的承载负荷额度过高。在通信电缆的构造中,有很多间隙,使得所接触的空气过多进而氧气过多,从而使得火势增大。云母所构成的电缆绝缘层不会在短时间内发生燃烧,使得电缆在发生危机的情况下还有着一定的运行时间。

2.电缆在水平摆放的情况下所造成的火势比较小,甚至不会延伸到其他地方。反之,电缆被垂直摆放的情况下,火势就会很快的延伸到其他地方。

3. 在火灾发生时,建筑在构造中所运用的电缆的数目以及排列对火势都有着巨大的影响。挨着的两根电缆的距离与所运用的电缆的直径大致相同时,火势最为强烈。电缆如果是在比较紧密的状态喜爱会阻碍火势的延伸。

三、 阻燃和耐火电缆的使用位置和安装方式

1. 阻燃和耐火电缆在建筑施工时的常用位置

(1)建筑墙身的内侧或者外侧、地板以及房屋天花板的下边或者边。

(2)建筑中所用的砖、石头的空间地方、用来通风的系统里侧、或者管道里边。

(3)木质材料的面板或者大理石以及岩石材料的面板的上面或者下面。

(4)在建筑构造中所运用的架子进行电缆固定或者导线、分支线等等的管道里将电缆传入。

2. 阻燃和耐火电缆的安装方式

(1)将相同型号的、相同的尺度的阻燃和耐火电缆捆绑紧密或者稀疏安装在一个位置。

(2)将不同尺度和类型的电缆放在一起进行掺杂的安装。

(3)将电缆一根根的单独安装。

(4)将电缆垂直状态安装或者是水平状态安装。

四、 在建筑的构造中阻燃和耐火电缆的使用分析

1. 要找准阻燃和耐火电缆的使用位置

对于在安装在不同位置的阻燃和耐火电 .,对 电 .的耐火度、所产生的烟量的要求因地而异。因此在建筑构造的过程中应挑选有着相关的性能以及对电缆应该安装在哪个位置的详细说明的阻燃和耐火电缆。对于不同型号的电缆、不同尺度的电缆要进行合理的分类,并根据其独有的特性进行相应的安装,使其的特性符合建筑构造中所要运用的电力的负荷、以及电气之间的配额。阻燃和耐火电缆在建筑的电缆线槽以及其他的电缆管道里成束的敷设时被使用,无论这条线路所供应的是多少的负荷。当数量比较多的电缆被敷设在同一个管道里,电缆被燃烧后,会释放出很大的热量,如果电缆所放出的热量与吸收的热量相同,则要继续燃烧,如果放出的热量大于吸收的热量时,则燃烧的火势会增大。在建筑不同的位置采用不同特性的阻燃和耐火电缆,如果利用不当,电缆可能在发生火灾时被破损从而影响建筑施工的开展与进行。但在一定的条件下,由于阻燃的电缆所具有的特性,能使火灾范围缩小。因此在选用的同时,还要注意不同阻燃和耐火电缆的阻燃层次。

2. 要全面的理解所使用的阻燃和耐火电缆

从一定的程度上来说,阻燃特性的电缆和耐火特性的电缆是具有不同性质的。一般情况下,具有阻燃特性的电缆是一种在平常的情况下不会延伸燃烧范围的电缆,它的阻燃方面的功能与它的耐火方面的功能是不能画等号的。具有阻燃特性电缆本身不会燃烧,如果存在外在的火势下也许会被燃,但是如果没有外在的火势,它具有阻止火焰延伸的性能。具有阻燃性能的电缆如果没有金属管的外在防护是不具有耐火特性的。然而具有耐火特性的电缆只能承载具有单一的温度的火势的性能。即便是有机构成的具有耐火特性的电缆,如果没有一定的安全防护决策,也是无法在一个很长的时间段内达到火势的蔓延、设备的破损等这些具有破坏性质的因素所要的条件。因此只有使得将具有阻燃特性的电缆和具有耐火特性电缆结合在一起,才能满足建筑工程在施工时所运用的电力负荷,保证其不自燃、不蔓延燃烧,进而建立安全的消防设施。因此,在建筑的构造过程中,一定要全面的了解阻燃和耐火电缆的构成 ,明白其所具有的特性,进行深刻的、全面的、准确的了解之后,才能更加精确的利用阻燃和耐火电缆,设计出设和建筑特性的阻燃和耐火电缆,达到建筑建造中所要求的标准。

3. 根据阻燃和耐火电缆所要达到的特性进行设计、使用。

阻燃和耐火电缆是具有两种不同的特性的电缆有机结合而成的。建筑企业在进行建筑构造的过程中,所选用的电缆要想达到防止火灾的功能,一定要根据电缆所具有的特性即本身所具备的材料的性质与功能,结合建筑构造过程中火灾的形势与延伸所造成的危害性,以及由于火灾所产生的烟雾的稀薄或者浓厚程度,将这些因素结合起来,根据建筑工程的特点与规划,进行合理的设计,从而减少或者杜绝由于电气造成的火灾所带来的损失和伤亡,使得阻燃和耐火电缆促进建筑的施工,使得建筑工人在工作的过程中安心工作,使得建筑工程的质量达到所要求的标准,进而提升工作效率,增进企业建筑构造的经营成果。因此,建筑企业进行电缆的选用方面要加大对专业人才的任用,使得在利用阻燃和耐火电缆时,能够合理的、精确的、有效的、规范化的进行实施。并使得所选用以及所设计出来的阻燃和耐火电缆符合建筑构造的特性,以及建筑在构造中所使用的电力负荷额度,使得所设计出的建筑构造中所使用的阻燃和耐火电缆达到最大效用。进而,促进安全施工的同时达到建筑的质量水准。

五、 结束语

随着经济的发展,科学技术的日益发达,建筑工程在建造中所运用的阻燃和耐火电缆也有了很大的改进。阻燃和耐火电缆在建筑构造中所运用的范围日益宽广。随着建筑工程的建造规模越来越庞大化,电缆作为电气产品的一种,被使用的次数也是越来越多,越来越复杂化。由于工作人员对电缆的认识程度不深,所以使得在建筑施工的过程中,无法进行准确的、有效的指导与管理工作。因此,在建筑的建造中一定要加强对阻燃和耐火电缆的认识,进行正确的、健全的设计和使用阻燃和耐火电缆。

参考文献:

[1]程荣贵,黄新波.负载自匹配电缆故障检测路径仪的设计与实现[J].电测与表,2007(03).

[2]郑秀玉,李晓明,丁坚勇.电力电缆故障定位综述[J].电气应用,2009(22).

耐火电缆篇2

[关键词]电线;电缆;防火;设计

中图分类号:TU85 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0110-01

一、前言

随着电线电缆火灾事故的不断出现,研究其防火设计得到了广泛关注。该项课题的研究,将会更好地提升电线电缆防火设计的实践水平,从而有效优化其在实际应用中的整体效果。本文从介绍电线电缆的火灾因素着手本课题的研究。

二、电线电缆的火灾危险性和着火因素

1.电线电缆的火灾危险性

电气火灾造成人员大量死亡的重要原因是火灾中燃烧产生的有毒气体和烟雾。烟雾不仅有热损伤、毒害和窒息等伤害作用,而且有减光性。根据研究,烟气产生20s后可使火场能见度减到零,通电电线电缆在通过电缆沟、电缆隧道等敷设的电缆火灾火焰蔓延速度可达2m/min,如果遇上“竖井”、“封闭沟道”、“电缆通廊”等管道,由于“烟囱”效应,火势蔓延将更加迅速。此外,由于电线电缆的塑料绝缘层在燃烧中伴有聚氯乙烯热分解,会释放大量HCl、Cl2、CO等有毒气体,对周围地区及火灾范围内的人或生物造成严重的危害。

2.电线电缆的着火因素

电线电缆从绝缘层的油浸电缆纸、交联聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外护套材料等都是易燃性物质。当局部电缆着火燃烧达到高温时会发生熔融,超过邻近电缆着火温度时,就会导致电缆群体延燃。导致电线电缆着火的因素主要有以下几点:

(一)电缆载流设计不当。电缆载流量选择不当,部分电缆长期满负荷或经常超负荷运行,温升过高及电缆沟道、隧道积水所致使电缆绝缘老化,受潮、过热引起短路自燃。

(二)电缆安装施工不当。在施工中,有的为降低费用,未采取防火措施;有的在电缆敷设时没有严格按操作规程和工艺要求施工,造成电缆外护层损伤。

(三)电线电缆故障。制作工艺粗糙,绝缘受潮;工艺操作不严;接头工艺不精、制作质量不高,防火措施较少;电缆接地不良。

(四)其他原因。浸油电气设备故障喷油起火,油流入电缆隧道内引起电缆着火;电缆沟盖板不严,电焊渣火花落入沟道内使电缆着火;鼠害导致电缆放炮,蔓延起火;靠近高温油道的电缆上堆积的煤粉自燃着火;对电缆防火缺乏足够的认识,规章制度执行不力,火灾隐患不能及时发现排除。

三、设计中注意对耐火电线电缆以及矿物电缆的应用

1.耐火材料的总概述

在高层建筑中,电线电缆的一般会选用耐火的材料。所谓的耐火材料,并不是指的阻燃性能特别高,或者是耐高温的材料,所谓的耐火材料,就是指电线电缆遇到火宅时,能够在着火后一定的时间内,保证电线电缆的完整性,并保证正常通电。我们称这样的电线电缆材料为耐火材料。我国耐火材料行业有国标规范,材料要能够在750度到800的高温中,保持90分钟熔丝不断才算合格。在日常生活中,部分设计师总是把阻燃性跟耐火性混淆,认为两个性能是一个意思,这是非常错误的。虽然验证两种性能都采取燃烧试验,但确实两个截然不同的燃烧试验。能够通过阻燃试验测试的,并且达标的,我们称之为阻燃材料。能够通过耐火试验测试的,我们称之为耐火材料,当然也有既能够通过阻燃测试,又能通过耐火测试的材料,这种电线电缆称之为阻燃耐火电缆,价格通常比较高,不够经济。

2.耐火电缆的注意事项

耐火电缆只是能够在一定的时间内,在大火中正常工作,但并不是长时间的。而且耐火电缆正常工作有一定的温度要求,在超出范围的温度下工作,容易导致外保护套老化变形,甚至发生龟裂现象。防火材料的外保护套一旦发生龟裂,外面的潮气就会侵入电线电缆内部,造成云母耐火带的击穿。

3.各种种类的耐火线缆

耐火线缆并不是单一品种,根据不同的性能,可以分为多种,像是根据阻燃性能的好坏,能够分成阻燃耐火电线电缆以及非阻燃耐火电线电缆。通常为了防止火灾的发生,保证能在发生火灾时扑灭大火,我们必须确保楼体的消防设施能在发生火灾时正常工作。用于高层建筑灭火的消防水泵,以及人员输送的消防电梯,还有为了消除烟雾准备的消防排风扇以及疏散指示灯和应急照明灯。如果此类线缆过多,需要成股铺设,最好则采用耐火阻燃性材料,像矿物绝缘电缆。因为此类电缆的安全性能较高,主要运用于大型商场或超市等人员较密集场所。

4.除了上面我们所说的阻燃耐火电线电缆外,还有一种性能更高,价格更贵的电缆,就是矿物绝缘电缆,它是利用金属铜导体保持正常工作,利用矿物进行绝缘阻燃,然后在最外层还有钢保护套,因此具有耐火的效用,在保护套里没有有机物,所以即使发生大火,也不会起火,更不会有产生大型烟雾。不过因为造价昂贵,一般都只用于特殊场所。

四、合理进行配电线路敷设,防止电缆着火

在建筑物中,配电线路的敷设非常容易引起火灾,所以,为了防止发生在低压配电线路的电气火灾,要尽量减少线路的故障,并且在线路敷设时必须进行合理的设计。

1.封堵

封堵就是采用防火堵料在电缆穿越处的小缝隙进行堵塞,从而防止电缆着火延燃。高层民用建筑的电缆竖井相对较长,在发生火灾时,往往成为通风道,所以在设计的时候,要用与建筑物构建耐火等级相同的材料严密封堵电气线路孔洞的缝隙。封堵时应尽量采用密封性能好,渗透性能强和防水作用好且可拆性强的材料,以便日后进行增补。对电缆敷设密集的地方,应采用软堵料进行封堵,从而确保封堵的严密性。电缆防火门一定要长期关闭,在电缆防火板和沟盖板之间的缝隙要进行严密的封堵。在防火封堵中常用的材料是钢筋,这样保证其具有足够的机械强度,从而保证电缆不会着火延燃。

2.分隔

设计防火隔墙时,用耐火材料把长电缆隧道和电缆沟道分割成小区段,从而缩小着火区间。在设计防火隔墙时,一定要遵循简单易拆的原则,这样可以便于日后更换电缆。在设计电缆防火墙时,要保证墙体的厚度不能小于240毫米,同时要比电缆支架宽100毫米以上,这样可以避免火势经过埋设线路的通道窜入附近的防火分区从而导致火势蔓延。

3.涂层

在配电线路中,采用易燃且绝缘材料的电缆时,要把易燃的线路密封在耐火的电线槽内,同时在其外壳涂刷防火的涂料,从而以防止电缆着火后延燃。对于进入柜体延伸到终端头的部分电缆,在隔火墙两侧2米至3米区域内,将所有电缆涂刷防火涂料三遍,或者包防火阻燃带,组成综合防火分隔措施。所以,防火涂料要与隔、堵等防火措施配合起来使用,才可以显示它的优越性。

4.分流

对于大型的变电所的电缆设计,应该采用电缆进出口。分流改造电缆敷设密集的地方,并且建立多通道,将电缆程分散式布置,有序排列,保持其间距。

五、结束语

综上所述,加强电线电缆的防火设计具有十分重要的意义,因此在今后实践中,应该加强对电线电缆选型的应用,并通过多种切实可行的举措,提升其防火效果,以保障电线电缆的正常应用。希望本文的研究对该领域的实践可以提供一定的借鉴。

参考文献

[1] 张钊,胡大伟,古德强.电线电缆的载流量计算和敷设方式选择[J].现代建筑电气.2013(11):148-151.

[2] 陆树基.电线电缆中导体电阻检测[J].电子技术与软件工程.2013(18):190-191.

耐火电缆篇3

【关键词】 矿物绝缘电缆 电气火灾 消防回路载流量

1 引言

《民用建筑电气设计规范》(JGJ 16-2008,以下简称《民规》)第13.10.4条规定:“l火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物,其消防设备供电干线及分支干线,应采用矿物绝缘电缆。2火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物,其消防设备供电干线及分支干线,宜采用矿物绝缘电缆……。此规范条款一出,由于矿物绝缘电缆特殊的生产工艺和结构,较高的价格,在全国很多地区设计、安装及工程业主中引起一些争议,许多人对此持疑虑态度,认为要求过高,增加了线缆的投资。

早在2002年上海市就制定了《民用建筑电线电缆防火设计规程》(DGJ08-93-2002,以下简称《电缆防火规程》),第5.1.3条规定:“当电线电缆成束敷设时,应采用阻燃电线电缆”;第5.1.4条规定:“在外部火势作用下,需保持线路完整性、维持通电的场所,其线路应采用耐火电线电缆或矿物绝缘电缆”(5.1.3条、5.1.4条为强制性条文);第5.3.2条规定:“由变配电所(或总配电室)引至消防设备的电源主干线路应采用阻燃耐火电缆或矿物绝缘电缆,但在特级、一级场所宜采用矿物绝缘电缆。”《电缆防火规程》与《民规》的要求是一致的,只是《民规》的要求更高。

下面根据矿物绝缘电缆的特性和使用安装中的特点,谈一下笔者的看法。供专业技术人员参考。

2 电线电缆的防火设计

《中国火灾统计年鉴》数据显示1993~2007年的15年间,全国共发生火灾152.76万起,其中电气火灾37.37万起,占火灾总起数的24.5%。而2008年全国共发生电气火灾4.57万起,更是占到了火灾总起数的30.1%。电气火灾发生的起数和造成的直接经济损失居各类火灾之首位。在电气火灾中由于线缆老化和过载使用引起的火灾占很大比例,因火灾时引燃线缆中可燃绝缘和护套材料,散发出的有毒气体导致大量人员伤亡,并阻碍消防人员灭火。因此电气设计中正确选用电线电缆,防止电线、电缆火灾及减少火灾中电线、电缆的危害,保证火灾时消防设备的正常运行,使民用建筑物内的电线电缆设计和使用做到安全可靠、技术先进、经济合理,非常重要。

3 矿物绝缘电缆介绍

矿物绝缘电缆是在同一金属护套内,由经压缩的矿物粉绝缘的一根或数根导体组成的电缆。矿物绝缘电缆完全由无机材料组成,包括铜导体(熔点1083℃)、高纯度氧化镁矿物粉(熔点2800℃)、无缝连续铜管护套(熔点1083℃)。

矿物绝缘电缆在国外开发应用较早。19世纪末瑞士人研发出矿物绝缘电缆,1934~1936年法、英等国相继正式投产矿物绝缘电缆,到20世纪70年代中叶仅电力用矿物绝缘电缆在世界范围的使用量就已达到50000km以上。由于此种电缆在某些场所使用时具有其它电缆无法替代的优越性,目前一些主要的工业国家,如英国、美国、加拿大、法国、意大利、澳大利亚等,都在大规模生产。一些国际性组织和国家的标准、规范、法规等也规定或推荐在某些场所和部位使用矿物绝缘电缆,尤其在对安全要求很高和环境条件恶劣的场所。国内上世纪70年代中期引入,80年代开始生产矿物绝缘电缆,随着使用量的大量增加,现在已有多家公司从事矿物绝缘电缆的生产,为国内许多重要项目提供了可靠的电缆。

矿物绝缘电缆的主要特性如下:

(1)耐火。电缆的全部材料仅由铜和氧化镁构成,氧化镁本身是一种优良的耐火材料,在高温下的绝缘性能也很好,因此电缆可在接近铜的熔点温度下继续运行,试验证明矿物绝缘电缆在950~1000℃下可持续运行180min。国内外的很多火灾现场也充分证明经火灾后的所有电缆中,仅有矿物绝缘电缆完好无损并能保持连续供电。

(2)耐高温、不老化、寿命长。电缆可在250℃下连续长时间使用,寿命可达数百年。由于电缆全部由无机材料构成,因此不会老化,尤其适用于需要电缆在高温环境下长期使用的场所。

(3)无烟、无卤、安全。在过载和火烧的情况下,电缆不会释放出任何有害气体和烟雾,更不会引发和传播火灾,是真正意义上的“安全型”电缆,这对火灾时确保消防设备连续供电和人员(包括消防救援人员)安全至关重要。

(4)载流量大、过载能力强。氧化镁绝缘材料的导热系数远大于有机绝缘材料。散热非常好。相同截面的矿物绝缘电缆载流量大于有机绝缘电缆的载流量。由于有机绝缘电缆在消防系统中使用加以机械及防火保护,这样在相同载流量下,完全明敷的矿物绝缘电缆至少可比其他电缆降低1~2个截面等级使用。

(5)防水、耐腐蚀。矿物绝缘电缆的护套是无缝的金属铜管,不透水、油和气体,可以在水中敷设长期使用。因为铜具有良好的耐腐蚀性能,在大多数情况下,不需要采取附加保护措施。在有氨及氨气等对铜有强烈腐蚀作用的化学环境中,可在电缆外面直接挤包上一层塑料护套。

(6)节能、环保。由于矿物绝缘电缆导体采用的材料是T2纯紫铜,护套采用的也是磷脱氧的纯紫铜,含铜量高,因此相同截面的电缆,导体直流电阻小,线路损耗少。另铜护套可做PE线使用,既可靠又节约了线材。

(7)安装方便、美观。矿物绝缘电缆经完全退火处理,具有很好的柔软性,矿物绝缘电缆的最小弯曲半径仅为电缆直径的2~6倍,在安装敷设时使用专用工具,施工方便、美观。

4 矿物绝缘电缆与其它类型电缆使用对比

民用建筑消防回路中常用的电缆有耐火电缆(型号为NH-YJV等)、矿物绝缘电缆(型号为BTTZ等),其他一般负荷的线路则采用阻燃型电缆(型号为ZR-YJV等)。

4.1 线路的安全可靠性对比

矿物绝缘电缆无毒、无烟、不会燃烧,本身不会因短路而引起火灾。火灾时可以长时间连续供电,在供火温度950℃时可连180min,并且可以经受火灾时喷淋水和重物坠落的冲击。

而其它耐火电缆只能达到国标《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验》(GB/T 19216-2003),即在750℃温度下燃烧。电缆连续供电90min的要求,且无法承受喷淋水和重物坠落的冲击。为了满足承受喷淋水和重物坠落的冲击,需要穿金属管或密封桥架进行保护,而金属管和金属线槽须涂刷防火涂料。涂刷防火涂料受到众多因素的限制,质量很难保证,影响防火效果。且防火涂料通常需要2~3年涂刷一次,往往很难保证定期涂刷,造成安全隐患。

2001年4月26~28日公安部四川消防研究所按照英国消防研究所的实体火灾实验要求,对市场上的5种电缆在不同敷设方式下进行了实体火灾耐火实验。这5种电缆分别是普通电缆、阻燃电缆、耐火电缆、隔氧层电缆以及矿物绝缘电缆。除矿物绝缘电缆明敷设以外,其他电缆分别采用5种敷设方式:明敷、穿管敷设、埋墙敷设、防火桥架敷设、防火桥架内穿管敷设。矿物绝缘电缆在规定的60min火灾实验中能保证线路的完整性。在燃烧过程中能承受水喷淋及重物冲击;耐火电缆在防火桥架内敷设时能通过60min的火灾实体实验;埋墙敷设的耐火电缆、阻燃电缆、隔氧层阻燃电缆能通过60min的火灾实体实验;其余电缆均失效。(失效记录见表1)

4.2 烟雾和毒气性能对比

矿物绝缘电缆由无机物组成,火烧时不会产生任何烟雾和毒气。聚氯乙烯绝缘电缆在火灾中会释放出烟雾和毒气。交联电缆的卤素含量虽低,但烟雾量和聚氯乙烯绝缘电缆相近。因此,对于人员密集的场所,一旦发生火灾.只有矿物绝缘电缆才能彻底避免“二次灾害”。

4.3 经济性对比

在建筑工程中,不同的电缆需采取不同的敷设方式,主要有以下几种:(1)矿物绝缘电缆明敷,无需特殊保护。(2)耐火(NH)电缆穿金属管、密封金属线槽(外刷防火涂料),或在防火桥架内明敷。(3)普通电缆(阻燃)穿金属管暗敷在不燃烧体结构内,且保护层厚度不得小于30mm。

以上三种方式下敷设的消防回路,在同等防火要求下.可比较其经济性。耐火电缆在穿金属管、密封金属线槽(外刷防火涂料)或防火桥架内敷设时,散热条件差,对载流量影响很大。而矿物绝缘电缆,采用在梯式桥架沿墙、棚等明敷,可很好解决线路的散热问题。矿物绝缘电缆敷设的最小弯曲半径为电缆直径的2~6倍,交联类电缆的最小弯曲半径一般为电缆直径的10倍以上。在相同载流量下,矿物绝缘电缆的外径比其他类型电缆的外径要小得多,重量轻得多,其所需敷设空间将会更小,施工也更加方便。

按照《建筑物电气装置第5部分:电气设备的选择和安装第523节:布线系统载流量》(GB/T16895,15-2002,idtIEC 60364-5-523:1999),在载流量相同的前提下,比较现在电缆价格,矿物绝缘电缆、耐火(NH)电缆和普通电缆的价格比为1.4:1.3:1。穿电线管保护的安装成本上升20%~80%不等,同样在桥架敷设中,普通梯式桥架同防火密封桥架的价格比为1:1.8,安装密封桥架的施工费用还要上升。因此消防回路采用矿物绝缘电缆具有良好的经济性。

5 安装选用时应注意的问题

矿物绝缘电缆的无机绝缘层易吸潮,因此电缆两端和中间连接器必须做好密封处理,应按照国家标准设计图集《矿物绝缘电缆敷设》(99D101-6)安装。

由于矿物绝缘电缆加工长度受到原材料及生产工艺的影响.大规格单芯和多芯电缆的交货长度受到一定的限制,因此设计选择电缆规格时应考虑电缆交货长度。尽可能避免使用中间接头。如选择400mm2的电缆,其交货长度约为30m,但如选用240mm2的电缆双拼使用,则交货长度可达到约70m,这样可避免或减少用中间连接器。

6 结语

国标《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95,2005年版)、《建筑设计防火规范》(GB 50016-2006)都已明确了对矿物绝缘电缆的使用。《民规》对消防用电设备在火灾发生期间的最少持续供电时间也作了明确的规定,消防设备如消防泵、消防风机、消防电梯等要求持续供电时间大于180min,实际上目前只有矿物绝缘电缆在火灾时能满足此要求。

国内已有许多工程项目使用了矿物绝缘电缆,如航站楼、地铁站及隧道、火车站、医院、广电大厦、通信枢纽、体育场馆、影剧院等公共建筑,还有许多一类高层和超高层建筑。尤其是2008舨《民规》实施后,大量的工程项目设计选用了矿物绝缘电缆作为消防等重要负荷的供电电缆。但是由于对矿物绝缘电缆认识不足,业主、安装、监理也包括很多电气设计人员,仍对使用矿物绝缘电缆持疑虑态度。许多项目在实施前又修改回普通(阻燃)电缆或耐火电缆,认为这样做可节省电缆成本、节省工程造价。实际上采用矿物绝缘电缆不但更安全,而且更经济。

耐火电缆篇4

关键词: 消防设备 电气配线设计 矿物绝缘电缆

火灾发生时消防设备的正常运行对于人员安全疏散、控制火势蔓延、减少火灾损失有十分重要的作用。因此消防设备的电气配电线路配电系统应满足可靠性、耐火性、安全性、有效性、科学性的要求,以保证火灾时消防设备供电不会中断,保障人身安全,保证供电持续时间,确保供电质量并力求系统接线简单,投资省、运行费用低。

1.消防设备电气配线设计

在对消防电气配线的具体设计过程中,以《火灾自动报警系统设计规范》为主,以《高层民用建筑设计防火规范》、《民用建筑设计防火规范》为辅,同时兼顾《民用建筑电气设计规范》,根据不同消防设备其配电线路应选用耐火配线或耐热配线。消防设备的耐火配线是指按照时间-温度标准曲线对消防设备配电线路进行试验,从受火的作用起,到火灾升温达到840℃时,在30min内仍能继续有效供电的线路;消防设备的耐热配线是指按照时间-温度标准曲线的1/2曲线,对消防设备配电线路进行试验,从受到火的作用起,到火灾升温达到380℃时,在15min内仍能有效供电的线路。建筑消防设备配电线路的具体防火设计,应将变配电所低压母线、应急母线和动力电缆出线到具体消防设备最末级配电箱的所有配电线路作为耐火耐热配线的考虑范围,并分不同系统考虑各自消防设备的耐火耐热配线方案。

1.1火灾自动报警系统配电线路

火灾自动报警系统的报警线路可采用耐热配线,火灾自动报警系统的联动线路则应采用耐火配线,其目的是保证在火灾自动报警系统瘫痪状态下,消防控制中心仍然能够通过手动操作起动各消防设备。

1.2消火栓泵、喷淋泵等配电线路

消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵的配电线路包括消防供电电源干线和各水泵电动机配电支线两部分。水泵房供电电源应为双电源末端切换,一般由建筑物变配电所低压配电柜直接提供和自备发电机房供给。消防供电电源干线应采用耐火配线,水泵电动机配电支线路可采用耐热配线,条件许可时也可采用耐火配线。

1.3气体、卤代烷等灭火设备配电线路

气体、卤代烷等灭火设备控制盘的电源由双电源末端切换供给,电源线-控制盘-电磁线圈-起动回路配电采用耐火配线,其他线路(包括探测器、报警器、指示灯、电动关闭门窗等)可选用耐热配线。。

1.4防排烟系统的装置配电线路

防排烟系统包括送风机、排烟机、70℃防火阀、280℃防火排烟阀等各类阀门以及送风口、排烟口等装置。它们一般布置较为分散,其配电线路防火既要考虑供电主回路,也要考虑联动控制线路。防排烟装置配电线路应选用耐火配线,联动和控制线路也应采用耐火配线。另外,根据规范要求,分支线不得穿越不同的防火分区。

1.5防火卷帘门、常开防火门配电线路

在火灾初期,防火卷帘门起着人员疏散、防止火灾蔓延的作用,所以配电线路应可靠。一般情况下,防火卷帘门电源引自建筑各楼层或同一防火分区内带双电源切换的配电箱,经分配后向各防火卷帘门专用控制箱(该控制箱设在防火卷帘门顶部)供电,供电方式采用放射式。当防火卷帘门水平配电线路较长时,应采用耐火配线,以确保火灾时仍能可靠供电并使防火卷帘门有效动作, 防止火势蔓延。

常开防火门配电一般应采用耐火配线,以确保火灾时常开防火门可靠关闭,防止火势蔓延。

1.6消防电梯配电线路

消防电梯电源必须采用专线。工程设计中消防电梯配电一般由高层建筑的变配电所低压配电柜敷设一路专线至位于顶层的消防电梯机房,另一路专线由地下室自备发电机房引来,线路较长且路径复杂。为提高供电可靠性,消防电梯配电线路应采用耐火配线。

1.7火灾应急照明线路

火灾应急照明包括疏散指示、火灾事故照明和备用照明。疏散指示采用带蓄电池的应急指示标志,火灾事故照明采用带蓄电池的应急照明灯,备用照明则利用双电源切换来实现。高层建筑的火灾应急照明线路应采用耐火配线。

1.8消防广播、通信等配电线路

火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线可采用耐热配线。

根据国内外电线电缆产品的发展和对电气线路的保护方式的研究结果,对消防设备的耐火配线应优先选用矿物绝缘电缆,也可选用封闭式桥架等有效保护的耐火电缆或穿金属管并埋设在不燃烧体结构内,且保护层厚度≥30mm。耐热配线可选用:线路明敷时,采用穿金属管或金属线槽保护并应用防火涂料提高线路的耐火性能;当采用阻燃和耐火电缆时,可不穿金属管保护,但应敷在电缆井内或电缆沟内或吊顶内有防火保护措施的封闭式线槽内,但当与延燃电缆敷设在同一竖井时,二者之间应用耐火材料分隔开。消防控制设备工作接地应采用专用的25mm2以上铜芯控制干线。

2 矿物绝缘电缆用于消防设备电气配线的探讨

2.1矿物绝缘电缆简介

矿物绝缘电缆(Mineral Insulated Cables),是由铜芯、铜护套和氧化镁绝缘等全无机物组成的电缆。因其采用独特的制造方式,使氧化镁绝缘材料高度紧密地压实在电缆的无缝铜护套中,与铜芯、铜护套共同形成密实的一体,因而具有良好的耐火、耐高温、载流量大、防水、耐腐蚀、耐机械损伤、耐辐照及电磁相容性、美观大方等特点,同时该电缆在火灾条件下不会放出任何烟雾、卤素及有毒有害气体。同时矿物绝缘电缆的铜护套可作为地线使用,与其它类型相比可减少一根芯线,只需明敷,容易安装,加之使用寿命长,可以预期在消防设备的电气配线中采用矿物绝缘电缆会产生良好的经济效益和社会效益。

2.2国外标准规范对矿物绝缘电缆用于消防设备电气配线的规定或推荐情况

由于矿物绝缘电缆可以从根本上解决电气线路的安全问题,国际上很多国家的有关建筑物标准和规范对在哪些场合和部位一定要用矿物绝缘电缆,在哪些场合或部位推荐使用都有详细明确的规定。下面粗略介绍一下国外标准规范对矿物绝缘电缆用于消防设备电气配线的规定或推荐情况:

2.2.1英国国家标准中的规定或推荐情况

(1) BS5839 建筑物的火灾探测和报警系统(Fire detection and alarm systems)第一部份 系统设计、安装和维护的实施法规(Part 1 Code of practice for system design installation and servicing)

耐火电缆篇5

[关键词]: BTLY绝缘防火电缆 工艺流程 施工工艺 性能对比

1、工程概况

本工程建筑名称为花样年·福年广场,总建筑面积约17万平方米,建筑高度150米,属超高层建筑,地下室共三层。防火设计的建筑分类为 I类;其耐火等级为一级。

本工程的消防用电采用双回路供电方式,其电源电缆采用矿物绝缘电缆BTLY(本工程矿物电缆选用上海高桥电缆集团公司),从地下室低压配电室沿桥架敷设至各楼层电缆分支箱,然后再分配至各消防设施用电控制箱。

2、产品简介

2.1 产品构造示意图

3、 与传统BTTZ矿物质电缆及YTTW柔性防火电缆比较

3.1 BTLY矿物绝缘电缆与BTTZ矿物绝缘电缆对比:

3.1.1 BTLY电缆结构:

①导体为圆形铜绞线(相对BTTZ的实心铜杆较软)②绝缘层为纯金云母带(不再与挤包绝缘料复合组成,从而排除碳粒的产生,提高了耐电稳定性)③金属套为连续挤出的铝金属管(大大简化了BTTZ的铜管拉拔工艺),④隔离套(交联绝缘)⑤耐火层(在其外覆以火焰下不熔不燃可膨胀阻火的无机物—Mg(OH)2或AI(OH)3),⑥外护套塑料(聚烯烃)。

3.1.2 BTTZ氧化镁电缆结构:

①铜导体 ;②无机绝缘材料(氧化镁)绝缘 ;③ 外铜套。

3.1.2 特性和优势:

BTLY系列矿物绝缘电缆的耐火标准通过了BS6387三项考核:950℃3h火焰下持续通电 180min不击穿;650℃火焰下15min后承受15min的水喷淋不被击穿(直接浸水亦可);950℃火焰下承受15min的敲击振动而不破坏,从而在耐火性能上完全达到BTTZ的考核标准。

BTLY系列矿物绝缘电缆规格在1.5~6mm2可生产3~61芯,规格在95~240mm2可生产1~5芯,规格在240~630mm2可生产单芯, 长度可根据用户需要,实现整根无接头整盘交货。

BTLY系列矿物绝缘电缆敷设时可不必另行穿管,具有BTT同等的防水、防冲击功能。

同时BTLY系列矿物绝缘电缆具有良好的防蚁、防鼠、防辐射等功能,保证电缆更具有稳定性、寿命长和耐久性。

工作温度低、线损小、抗过载能力强,使用寿命长、安全性高,尤其在有环保要求的项目中更适合应用。

BTLY系列矿物绝缘电缆的防爆(电缆中高度压实的绝缘材料及专门密封套安装的电缆终端可以阻止蒸汽、气体和火焰进入与电缆连接的电气设备,因此实用于有爆炸危险的地方和各种防爆设备、器材的连接线。)

BTLY系列矿物绝缘电缆的金属套具有高耐腐蚀性,对于大多数的装置来说,它不需要采取附加的防护措施;即使在电缆的金属护套易遭受化学品腐蚀或工业污染严重的地方,因为电缆最外层有塑料外护套的保护,它仍然安全。

BTLY系列矿物绝缘电缆的机械性强度高、坚固耐用,在电缆直径变形三分之一的情况下仍可正常工作,即使经受剧烈的机械破坏,也不会损害其电性能。

用铝为主要材料金属管挤出代替铜管拉拔不但简化了工艺提高了效率,而且使产品成本大幅下降(铝材仅为铜材综合成本的1/10)。用铝管之所以能代替铜管,在高温火焰下不熔,得益于铝管外挤覆的膨胀耐火层:在火焰侵袭下膨胀层发泡固化,形成厚厚的屏障阻隔了火焰对铝管的直接喷射。不但铝管的完整性得以保存,而且使云母带受热温度降低至600℃以下,云母带绝缘的稳定性无疑得到提高(云母带的绝缘电阻随温度的降低而上升)。

3.2 与YTTW柔性防火电缆性能对比

3.2.1 YTTW电缆,首先它的护套采用了铜护套,用铜量大增故生产成本增加。

3.2.2 较大截面的电缆还是比较硬,柔软性不够,因此更大截面(大于630mm2)尚无法生产,不能满足系统大电流的要求。

3.2.3 根据英国地铁公司规定的实验要求,在试验过程中,YTTW电缆的样品通过燃烧和喷淋这两个阶段的实验,在冲击点弯曲180°时,无机矿物绝缘电缆YTTW的铜护套在弯曲点处沿焊缝开裂,开裂长度超过10cm,并可看到云母带已经被烧成黑色粉末状,随后对弯曲点继续做每隔30秒冲击一次、持续15min的冲击实验。YTTW铜护套在弯曲点处的裂纹更大,开裂处的云母已经严重脱落,测绝缘显示0MΩ。将冲击后的样品浸入水中后施加750V电压。YTTW样品由于护套表面开裂且已经短路无法通过该项测试,从试验中的样品观察和最终的试验结果表明,无机矿物绝缘电缆(即柔性防火电缆)在持续高温燃烧的条件下,起绝缘和耐火作用的云母会呈粉末状脱落,玻璃丝布会变硬变脆。由于其结构特点所致,护套和绝缘层之间有相当大的空隙,为脱落的云母粉末提供了空间,这样在外力的冲击作用下非常容易造成电气短路。而这种电缆的绝缘层又不具备BTT电缆那样的密实氧化镁绝缘层,所以它的防爆性能也欠佳,可燃气体、汽油、蒸汽等都会通过电缆护套与绝缘层的空隙传播到电缆连接的电器设备或者其他有防爆要求的区域,所以在一些重要的场所,如消防系统等,应谨慎选择。

3.2.4 根据电缆的耐压试验规定,150V/s的速度升压至2500V、持续15min,应不击穿。部分YTTW电缆升压至1300V时发生击穿。3h后再次施加电压,升压至2000V时就再次击穿。此试验表明YTTW电缆击穿后无法恢复其电气性能。BTT电缆以150V/s的速度升压至2500V,持续15min未发生击穿现象。为试验其耐压电性能,继续升压至3500V时电缆发生击穿。3h后再次施加电压,以150V/s的速度升压至2500V,持续15min仍未发生击穿现象。由此可见,传统矿物绝缘电缆在击穿后仍旧可以恢复其原有的性能。也就说明,电缆使用过程中如果意外产生过电压,电缆被击穿时,BTT电缆绝缘层被损坏,是由于击穿处的空气电离作用使氧化镁局部熔化所致,但融化后其成份不会改变,依然是致密的氧化镁,因此电缆仍可恢复原来的电气性能。而YTTW电缆一旦被击穿就再也无法恢复其电气性能,只能报废。

从实验结果可以看出:在相同的电流、环境温度条件下,置于自由空气中的BTT电缆的导体温度和护套温度都要比YTTW电缆的低6℃左右。而就电缆本身而言,绝缘层材料的种类及其耐热、散热性能在很大程度上影响了电缆的载流量。很显然,云母带的散热性能比氧化镁要差。根据GB/T 16895不允许人和易燃材料接触的裸矿物绝缘电缆,金属护套温度105℃,环境温度30℃,电缆的载流量为140A。而以上实验是在环境温度20℃时进行的。如果环境温度达到30℃电缆护套表面温度就会更高。

4 结束语

随着中国经济持续快速的增长,为电线电缆产品提供了更大的市场空间与前景,特别是新型矿物绝缘电缆在超高层建筑中得到广泛应用,标志着超高层建筑的供电技术又提升到一个新的阶段,在将来,BTLY矿物绝缘电缆的使用必将成为供电技术的一种潮流,很好的掌握BTLY矿物绝缘电缆在超高层建筑的施工技术应用,将成为施工技术人员不可缺少的一门技能,只要精心施工,矿物绝缘电缆的质量绝对是有保证的。

参考文献

耐火电缆篇6

关键词:发电厂 防火 封堵材料 封堵方式

Abstract: with the development of the times, is applied to the power plant material fire and fire prevention technology is constantly updated and improved. Combining with the engineering experience, from the fire prevention, fire prevention materials, fireproof sealing and other methods discussed in the actual power plant cable fireproof design.

Key words: power plant fire sealing material sealing method

中图分类号:S762.3+3文献标识码:A文章编号:

1 前言

安全在发电厂的设计中永远是第一位,面对可能突如其来的火灾,危害自然不言而喻。在发电厂设计中,做好电缆的防火设计尤为重要。以下基于生物发电厂、火力发电厂、核电厂的设计经验,对电缆的防火设计进行了论述。

2 防火阻燃措施的选择

在电厂中,电缆的分布特点为点多面广,一旦失火如不加以控制,阻止其延燃,损失必将是毁灭性的。然而电缆通道工作面都比较狭窄或存在于地面以下,火灾时扑救会非常困难,火灾中产生的有毒烟气还会对低压电气设备造成二次危害。因此,必须在电缆敷设后做好防火阻燃措施。

电缆失火的原因主要分为内因和外因。内因:电缆过热、绝缘老化、受潮以及接头爆炸等。外因:由于煤粉或油泄漏经高温引燃、电焊渣等可燃物着火所波及的电缆失火。

防火阻燃措施一般分为以下几种:实施阻燃防护或阻止延燃、选用具有难燃性的电缆、实施耐火防护或选用具有耐火性的电缆、防火构造、增设自动报警与专用消防装置。

在实际工程应用中,常采用防火封堵措施作为主要措施。防火封堵的原理是用专门的封堵材料封堵孔洞,从而起到隔火、隔烟、隔热作用,它的目的是防止由于电缆自身发热自燃或外界明火使火灾蔓延,确保人员和设备安全。目前电缆防火封堵主要是采用封、堵、隔等方式。用封、堵、隔的办法可以有效确保火灾不会沿电缆或电缆通道在不同防火分区之间蔓延,将火灾限制在可控制的范围内。

3 防火封堵材料的选择

3.1传统封堵材料组件

目前国内防火材料厂商有几千家,主要的传统防火封堵产品为:有机堵料(防火泥)、无机堵料(防火水泥)、阻火包(防火包/防火枕)、防火涂料、阻火隔板等。

有机堵料――一般具有遇火膨胀,防火,防烟和隔热性能,用于电缆外皮四周封包及成束电缆之间缝隙镶嵌封堵。

无机堵料――一般具有防火,防烟,防水,隔热和抗机械冲击的性能,适用于电缆贯穿孔洞时与有机堵料的配合使用。

阻火隔板――具有耐火性能的板材,主要用于电缆层间的防火分隔。

阻火包――用于防火封堵又易作业的膨胀型柔性枕袋状阻火材料。

防火涂料――涂刷在电缆外护套上,阻止电缆因火灾而延燃。

3.2新型封堵材料组件

主要有防火密封胶(膨胀型,非膨胀型)、防火涂层板、防火发泡剂、防火发泡块、防火灰泥、防火涂料等。

膨胀性防火密封胶――其主要应用于密集电缆的封堵。

非膨胀性防火密封胶――主要应用于有位移要求的防火封堵,比如墙体(楼板)的伸缩缝,有位移的管道的封堵。

防火灰泥――适用于封堵电缆沟、电缆隧道和电缆桥架、穿墙孔,是大中小型贯穿孔洞封堵的混合无机材料。

防火涂层板――目前是主要应用于国内常规岛及BOP的防火封堵材料。特别适用于各种穿越大开孔的封堵。

防火发泡砖――为海绵状软体材料,自粘结砌筑,无需其他材料。适用于大开孔封堵、无尘室和安装电气设备的地方等。

电缆防火涂料――涂刷在电缆外护套上,阻止电缆因火灾而延燃。

3.3 传统材料与新型材料对比

材料方面。新型材料主要采用无卤素、高效热膨胀性能,利用遇火膨胀阻燃原理,满足阻火、隔烟、隔热功能。传统材料经过多年的发展,在保留原有防火材料形式的同时采用无卤配方、用高分子粘合剂代替氯化石蜡、采用水性配方等方式克服了以往具有含卤素量高、含氯化石蜡、油性配方等问题。材料方面两者也均能达到国家技术规范的要求。

封堵区域方面。对于普通生物质电厂、火电厂而言传统和新型材料均能满足电厂中各个区域的封堵设计的要求。但核电厂的设计中,对于辐射区域的防火封堵要求封堵后具有耐辐照、生物屏蔽等性能。传统材料多数厂家大多无法实现这些要求,而多家进口的新型材料厂家可以满足这些要求。

造价方面。传统材料,基本采用国内厂家产品,价格较便宜;新型材料,多为进口产品,价格较贵,适用于技术经济较优的生物质电厂、火电厂及要求较高的核电厂。

在其他方面,如耐火时限、二次穿越、施工等两者相差不大,均能达到技术规范的要求。

在实际工程中,新型封堵材料并未替代传统的封堵材料,两者均能满足要求,且各有优势,在目前新建电厂的设计中均有采用。在防火封堵设计中应根据以上几个方面结合电厂的实际情况选择适宜的封堵材料。

4 各部位的典型封堵方式

4.1 电缆隧道防火封堵

电缆隧道的分支处,穿墙处以及每隔60米处均应设置防火墙。用阻火包充填,在阻火墙两侧与电缆相搭接部位塞上有机堵料,两侧各向内塞50mm。阻火墙高度为隧道高度,宽度为电缆支架宽度b+100mm,封堵截面厚度应满足耐火极限的要求。阻火墙两侧电缆各1.5m涂刷防火涂料。阻火墙两侧各装2×800宽防火隔板,用∅10的圆钢做螺栓固定在电缆支架上。隧道两侧底角用砖砌120×120mm排水小孔。

4.2 电缆沟防火封堵

电缆沟的分支处,穿墙处以及每隔100米处均应设置防火墙.为牢固阻火墙,可选在支架部位处构筑阻火墙,用阻火包充填.在阻火墙两侧与电缆相搭接部位塞上有机堵料,两侧各向内塞50mm。阻火墙顶部应与沟盖板紧接,不能留有缝隙,封堵点两侧电缆各1m涂刷防火涂料,沟中央用砖砌120×120mm排水小孔,阻火墙两侧加隔板,用∅10的圆钢做螺栓固定在电缆支架上。

4.3 电缆进入配电屏、柜孔洞防火封堵

在电缆入屏、柜等的孔洞采用有机堵料和无机堵料充填,洞口两侧电缆各1m涂刷防火涂料。当孔洞大于0.5m2,应增加∅10圆钢,在封堵下方对焊成十字形交叉排列,横纵间距不大于100mm,但需保证电缆穿过。

4.4 电缆竖井防火封堵

用阻火包充填,并在电缆与阻火包之间向上向下各塞50mm的有机堵料。在封堵处下方放置阻火隔板,大小同竖井截面积。封堵点两侧电缆各1m涂刷防火涂料。并增加∅10圆钢在下方对焊成十字型交叉排列,横纵间距不大于200mm,以加固封堵牢度。当竖井长度大于7m时,每隔7m设置一个封堵层。

4.5电缆桥架防火封堵

一种方法是采用阻火包充填,在阻火墙两侧与电缆相搭接部位塞上有机堵料,两侧各向内塞50mm。封堵点两侧电缆各1m涂刷防火涂料。各层桥架上、下方各放置一层阻火隔板,长2000mm,宽为桥架宽度。

另一种方法是采用耐火槽盒,在需要封堵处的桥架处换置长为2000mm的耐火槽盒,在槽盒两端用有机堵料封堵。(耐火槽盒盒体结构具有封闭性,盒内电缆即或发生电路着火也会因缺乏氧气而迅速自熄) 。

5 结束语

本文结合多种发电厂电缆防火设计的经验,从防火措施、防火材料、防火封堵方式等方面对其进行分析,为电缆防火设计者提供一定的参考和借鉴。

参考文献:

[1] GB 50229-2006 火力发电厂与变电站设计防火规范

耐火电缆篇7

关键词:低压电缆、绝缘性、阻燃性、耐火性

1 前言

随着我国经济建设的不断深入和科学技术水平的不断提高,电缆作为主要的电力传输载体已经被广泛的应用人们的日常生活的各个方面,并起到不可替代的作用。电缆属于电工产品,主要功能是进行电力和信息传输,电缆是建设电气化、自动化和现代化的基础生产资料,是制造各种飞行器、电子仪表和高端智能装备必不可少的材料。电缆按照使用电压的情况一般可以分为五类(见表1),弱电电缆、低压电缆、中压电缆、高压电缆和超高压电缆。低压电缆作为建筑工程和电力工程最常用的电缆,其质量和品质关系到整个工程的成败,如何提高低压电缆的品质是一个值得研究的课题[1]。

2 影响低压电缆品质因素

原材料:产品质量的基础,必须把原材料(铜线和胶料)质量关,确保所使用的原材料质量符合要求。可通过自检、委托实验室检验或由供应商提供检验报告由工厂进行验证等方式来实现。

接地:生产过程中,铜线必须接地并与火花机的接地保持一致,以确保火花试验的有效,同时确保生产人员的防触电保护。

可采用放线盘或收线盘来决绝铜线的接地问题。

挤出:关键环节,应根据不同的胶料选择适当的溶化温度,通常挤出机的料嘴温度低,中间各段温度大致一致,机头温度最高。生产过程中应定时对各段温度进行监测并记录,以确保胶料不至于过度或欠熔化。不论是过度熔化还是欠熔化,都将导致电线绝缘性能降低。

火花实验:目前,电线挤出后,工厂都是采用水来对电线进行冷却,因此进行火花实验之前就必须对电线表面的水分进行去除,以避免电线表面的水分导致的闪络现象,可采用风吹等方式出去水分。火花实验是电线生产的一个关键环节,要根据电线的绝缘厚度选择相应的实验电压,过低不能确保电线质量符合要求,太高对电线绝缘性能有伤害。火花试验中,必须确保电线在高压试验区停留的时间不少于0.5s,可通过调整收线速度进行控制。实验过程中,电线表面通常会产生静电,因此火花实验后应立即将电线表面的静电去除,以避免静电对生产人员造成伤害。为确保火花实验有效,火花实验必须定期进行校准检定,进行有效的运行检查并录[2]。

直线性调整:调整各生产设备,保证生产过程中电线处于一条直线上,尤其是机头上导体进出端,应尽量使导体与进出口同心,从而使电线的平均绝缘厚度与最薄点厚度更接近,有利于电线绝缘性能的提高和原料的节省

3 低压电缆品质检测

依据现行的国家标准,电线电缆检测项目主要包括外形尺寸与结构、机械性能、电性能及阻燃耐火特性检测等项目。作为电流传输的主要功能,电性能是检测时的重要指标,试验的主要内容有直流电阻试验、绝缘电阻试验,工频耐压试验等。除了电性能这种关键项目之外,电线电缆的结构尺寸,包装和标志也要进行检测。对于特殊用途或特殊行业使用的电线电缆,如防火电缆和耐火电缆等还要求其阻燃性,低烟、无卤及耐火特性等指标符合国家标准要求[3]。

电线电缆的外观检测,主要指产品表面是否圆整光洁,有无毛刺、裂纹、斑点、油污等缺陷和杂质,另外,其氧化程度和腐蚀度也要符合要求。尺寸检测包括外径、厚度、偏心度、扇形高度、节距、截面和密度等相关检测。取样方法应在至少间隔 1 m 的 3 取 1 段电线试样,然后测量。各种电线的绝缘厚度不应小于相关规定。电线电缆的结构检测可分为断面检测、护层检测、缆芯结构检测和绝缘线芯检测。标志的检查包括标志上是否有电压等级、型号、生产厂家等信息,这些信息是否清晰、是否具有耐擦性能等。

电线电缆机械性能检测主要包括机械强度试验、弯曲性能试验、扭曲性能试验和卷曲性能试验。机械强度要求主要体现为抗拉强度和伸长率。弯曲性能的好坏,取决于产品的弯曲次数,即材料在弯曲试验机上连续、均匀、反复弯曲,直到折断的前一次的总次数。扭曲试验是确定金属线材在扭转作用下的塑性变形和判断金属组织是否均匀和有缺陷的重要手段。

导体的电性能的优劣直接影响到电线电缆的使用。电性能主要包括直流电阻检测、绝缘电阻检测和工频耐压试验。定律进行测试,即 R = ρL/S,其中 ρ 为电阻率,L为导体长度,S 为导体截面积。绝缘电阻是衡量介质绝缘性能好坏的物理量,是电线电缆产品绝缘特性的重要指标,反应了产品承受电击穿或热击穿的能力,同时也反应了绝缘材料在工作状态下的耐损耗的能力。产品的绝缘电阻质量主要取决于所选用的绝缘材料,测定绝缘电阻是检测材料质量的一种方法,其准确与否直接影响电线电缆的质量。常用的测试方法包括直流比较法和电压-电流法,直流比较法的测量范围为 105~2×1015;电线电缆的绝缘强度取决于其绝缘结构与绝缘材料承受电场作用而不发生击穿破坏的能力。为保证电线电缆的安全工作,一般要进行电压试验,最常用的是工频耐压检测。工频耐压检测是对电线电缆产品交流电压的试验,标准规定试验电压为交流,频率为 49~61 Hz,保证交流电压值近似于正弦波[4]。

阻燃特性测试就是对阻燃电缆进行燃烧,测试其在特定条件下延缓和阻止火焰燃烧的能力。根据初燃时间的长短及自行熄灭时间的快慢速度对电缆的阻燃性分 A类、B类、C 类和D 类四类,以评定阻燃性能优劣[5]。

耐火特性是指在试验条件下,试样在 750℃以上的高温火焰中燃烧,在 90 min 内仍能保持正常传输电流的性能。电缆的耐火特性体现在燃烧情况下其在一定时间内仍然能保持正常工作[6]。

4 结束语

低压电线电缆对人民生活安全和国民经济发展有着极其重要的作用。因此,低压电线电缆使用者,产品质量监督者要了解相关的检验标准,根据自身情况和需要,合理确定送检产品和检测项目;适时进行产品检测,保证使用电线电缆的质量,进而保障国家经济建设和用电安全。

参考文献

[1] 赵霞. 我国电力电缆行业现状与产品质量提升.[J]机械工业标准化与质量,2013(02)

[2] 施代. 浅谈电线电缆检测项目及检测方法[J]. 能源与节能, 2013.

[3] 闫永泽.低压电缆故障解决方法己见[J].北京电力高等专科学校学报 ( 自然科学版 ),2011(6).

[4] 秦永元.卡尔曼滤波与组合导航原理[M].西北工业大学出版社,1998:25-72

[5] 张英男.浅谈电线电缆的检测项目及检测方法[J].科技促进发展 ,2011(2).

耐火电缆篇8

Abstract: this paper analyzes the high-rise building electrical wiring fire prevention design, building the electrical wiring insulation wire due to short circuit or damaged or caused by aging fault caused by the highest proportion of fire, and puts forward to building floor electrical wiring the measures of fire design.

Keywords: architecture; Fire electrical equipment; Fire wiring

中图分类号:TN913.1 文献标识码:A 文章编号:

近年来,国内火灾事故的频繁发生,给人们的人身和财产安全带来很大的威胁,给国家带来了极大的经济损失。特别是随着近几年经济的发展、第三产业的兴起、高层建筑的增多以及装修工程的普及,火灾隐患也随之增多。据统计,在诸多引起火灾的因素中,以电气线路引起火灾的比例为最高。建筑内电气火灾的起因可能是用电设备出现故障,而大多时候是电线因短路或绝缘受损或老化引起的。怎样从建筑电气线路设计的角度杜绝火灾隐患变得非常重要。而为了能够尽早地发现火灾,并保证在消防过程中能给消防系统正常供电,使人员能顺利的疏散和火灾有效的扑救,要求消防系统的线路要十分可靠。本文结合建筑防火要求和电线电缆的应用,对建筑中一般电力线路和消防设备配电线路的选型、敷设、防火设计与性能要求进行几点分析。

一、一般电气线路防火设计1.电线电缆截面的选择在有关建筑电气设计规范中,均要求在选择电线电缆时导体允许载流量必须大于负荷的计算电流,在选择电线电缆的截面时,应考虑电线电缆的敷设方式和所在环境的温度。因为电线电缆在不同敷设方式下(如明敷和暗敷;穿难燃塑料管保护和穿镀锌钢管保护等)和不同温度下有不同的载流量。电力电缆应能承受故障时的故障电流,尤其短路电流的短时作用。此外,选择低压配电线时还应考虑到用电量不断增加的可能性。因为随着人们生活要求的提高,建筑内可能会增加一些新的用电设备,使建筑物用电负荷增加,如果电线电缆载流量小于新的负荷计算电流,则很可能引起线路绝缘水平下降甚至引起火灾,所以在选择电线电缆时应考虑到这一点。另外,电力电缆的经济性也在考虑之列。2.线路敷设方式的选择在《民用建筑电气设计规范》中对多种敷设方式的规定,主要是从防火角度出发的,建议线路尽量采用暗敷。如因需要采用明敷时,应特别注意电线电缆的选用和敷设方式,以保证防火分区及免遭破坏。封闭式母线、电缆桥架以及金属线槽在穿楼板处须采用防火隔板和防火材料隔离;穿越防火墙时,应采取防火隔离措施;另外,楼层间预埋钢管在布线后两端管口应做密封隔离。对于吊顶内的线路敷设,严禁采用直敷布线,须穿金属管或难燃塑料管保护,并且应与灯具保持一定的水平和垂直距离,而且必须避开灯具的散热孔。3.电线、电缆的选型在电线、电缆选型时有三方面须注意,第一、应尽量选用铜芯线,避免使用铝芯线;第二、须根据电气线路防火要求的程度,选择使用阻燃型、耐火型或矿物绝缘型的电线、电缆。第三、线路的经济运行。二、消防电气线路防火设计1.火灾自动报警系统电气配线火灾自动报警系统是预报火灾的重要设施,对于早期发现火灾以及获得及时扑救起着十分重要的作用。由于其作用主要表现在非火灾时期和火灾初期,因此火灾自动报警系统电气线路的支线部分,最好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内(保护层厚度不小于3cm)。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线,由于一般回路干线线路较长,时常要穿越不同防火分区,并且多为明敷,如若干线出现故障,会造成干线回路内的所有监测点处于无监测状态,因此需要提出更高的要求,如采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内,有条件的可采用铜皮保护矿物质绝缘防火电缆。2.消火栓泵和喷淋泵等配电线路因为消防水泵是实施灭火工作的主要设备,消防水泵运行正常与否,直接关系到火灾扑救效果,所以其配电线路的防火设计应特别重视。根据消防工程现行做法,消防水泵一般集中设置在水泵房,其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。通常,水泵电动机配电线路的敷设方法可采用穿管埋地暗敷,如选用阻燃型电线穿保护管并埋设在不燃结构层内;或者采用电缆桥架架空明敷,如选用耐火电缆并最好配以耐火型电缆桥架,以提高电气线路的耐火耐热性能。而水泵房供电电源一般由高层建筑变电所直接提供,当变电所与水泵房贴邻或相距较近并属于同一个防火分区时,可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷;当变电所与水泵房相距较远,如穿越不同的防火分区时,应该采用铜皮防火型电缆供电。3.防排烟装置配电线路防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施,它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等,它们运行的正常与否,直接关系到人员疏散效果和能否有效防止火灾蔓延。由于防排烟装置的布置一般比较分散,因此其电气线路防火设计既要考虑供电主回路线,也要考虑联动控制线路。因为阻燃型电缆遇到明火时,其电气绝缘性能会迅速降低,所以,防排烟装置配电线路明敷时应该采用耐火型交联低压电缆或铜皮防火型电缆,而暗敷时可采用一般耐火电缆;联动和控制线路也应该采用耐火电缆。此外防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽可能缩短线路长度,并避免穿越不同的防火分区。4.防火卷帘门配电线路防火卷帘门的作用是将不同的防火分区加以隔离,阻断火灾蔓延。而防火卷帘门的隔离火势作用是建立在通过配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作基础上的,一般,防火卷帘门的电源可引自高层建筑中各楼层带双电源切换的配电箱,经防火卷帘门专用配电箱向防火卷帘门控制箱供电,供电方式多采用放射式或环式。当防火卷帘门水平配电线路较长时,宜采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷,以确保火灾发生并造成室内温升较高时,仍能可靠供电并使防火卷帘门有效降落,阻断火势蔓延。5.消防电梯配电线路消防电梯是人员疏散和火灾扑救时使用的重要交通工具,其配电线路防火设计应与之功能相适应。根据当前消防工程实例,消防电梯配电一般是由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑顶层的电梯机房,因而消防电梯配电线路一般都比较长,且路由也比较复杂,因此为提高供电可靠性,消防电梯配电线路应采用耐火电缆;当有供电可靠性特殊要求时,两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外,垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内。6.火灾应急照明线路火灾应急照明的作用是保证火灾时人员有序疏散和消防人员继续工作,它包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般,疏散指示照明和火灾事故照明采用带镍镉电池的应急照明灯具或可瞬时启燃的普通照明灯具,而备用照明则利用双电源切换来实现。所以,火灾应急照明线路一般采用阻燃型电线穿钢管保护,暗敷于不燃结构层内,以达到防火要求。对于装饰装修工程,可能遇到土建结构工程已完工,应急照明线路不能暗敷于结构层内,而只能明敷于吊顶内的情况,这时电气线路应采用耐热型或耐火型电线。7.消防广播通迅系统配电线路火灾事故广播系统、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线,应该保证其功能的发挥。在条件允许的情况下,可优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷;当必须采用明敷线路时,应该对线路做耐火处理。三 结束语:现代的高层建筑越趋智能化,用电设备越来越多,用电负荷越来越大,故电气事故引起火灾的隐患也越来越多。为了减少电气火灾,我们在做建筑的电气线路设计时要做好线路的防火设计。为了及时发现火灾、顺利疏散人员和有效扑救,要求我们的消防配电线路必须符合耐火要求,做到具有很强的可靠性。

参考文献:

1、《建筑设计防火规范》GB 50016--2006

2、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95

3、《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98

4、《建筑电气》2011年09期丁宏军《对高层建筑防火的几点想法》

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