阻燃電纜 和耐火電纜的結構、特性及選用

多年來，全球範（fàn）圍內的電力係統火災事故中，由於電力（lì）電纜著火（huǒ）而導致電力係統供電中斷的比例有上（shàng）升（shēng）趨（qū）勢。因此在發電廠、變（biàn）電站（zhàn）等有大量電氣設（shè）備及密集敷設大量電纜（lǎn）的場所采用阻燃電（diàn）纜阻止火勢蔓延，采用耐火（huǒ）電纜保證重要回路的不間斷供電顯（xiǎn）得日益重（chóng）要。而有些（xiē）電氣設計人員（yuán）對（duì）阻燃電（diàn）纜及耐火電纜的概念（niàn）分（fèn）辨不清，對二（èr）者的結構（gòu）及特性不甚了（le）解，從而導致無法根據供電要求正（zhèng）確設計選（xuǎn）用這兩種電纜（lǎn），在現場進行設計代理（lǐ）或監理工作時不（bú）能正確指導這兩種電纜的敷設（shè）施工。因此，全麵正確地了解阻燃（rán）及耐火電纜是正確選用它們的首要條件。

1、阻燃電纜

阻燃電纜是指：在規定試驗條（tiáo）件下，試樣被（bèi）燃燒，在撤（chè）去試驗火源後，火焰的蔓延僅在限定範圍內，殘焰或殘灼在限定時間內能自行（háng）熄滅的電纜。它的根本特性是：在火（huǒ）災情況下有可能被燒壞而不能運行，但可阻止火勢的蔓延。通俗（sú）地講，電（diàn）纜（lǎn）萬一失火，能夠把燃燒限製在局部範圍內，不產生蔓延，保（bǎo）住其他的各種設備，避免造成更大的損（sǔn）失。

1．1　阻燃電纜的結構特點

阻燃電纜的結構和普通電纜基本相同，不同之處在（zài）於它的絕緣層、護套、外護層以及輔助材料（包帶及填充）全部或（huò）部分采用（yòng）阻燃材料。阻燃電纜結 構示意圖見圖1。

1．2　阻（zǔ）燃電纜的分類

根據電纜阻燃材（cái）料的不同，阻燃電纜分為含鹵阻燃電纜及無鹵低煙阻燃電（diàn）纜兩大類。

其中含鹵阻燃電（diàn）纜的絕緣層、護套、外護（hù）層以及輔助材料（包帶及填充）全部或部分采用含鹵（lǔ）的聚（jù）乙烯（PVC）阻燃材料，因而具（jù）有良好的阻燃特性。但是在電纜燃燒時會釋放（fàng）大（dà）量的濃煙和鹵酸氣體，鹵酸氣體對周圍的電（diàn）氣設備（bèi）有腐蝕性危害，救援人員需要（yào）帶上防（fáng）毒麵具才能接近現場進行滅火。電纜燃燒時給（gěi）周圍電氣設備以及救援人員造成危害，不利於滅火救援工作，從而導致（zhì）嚴（yán）重的“二次危害”。

 而無鹵低煙阻（zǔ）燃電纜的絕緣層、護套（tào）、外護層以及輔助材料（包帶及（jí）填充）全部或部分采用的是不含鹵的交聯聚乙烯（XLPE）阻燃材料，不僅（jǐn）具有更好的阻燃特性，而且在電纜（lǎn）燃燒時沒有鹵酸氣體（tǐ）放出，電纜的發煙量也小，電纜燃燒產（chǎn）生的腐蝕性氣體也纜阻（zǔ）燃性和降低鹵酸氣體發生量之間采取折衷的方式（shì）開發出了低鹵低煙阻燃電纜。它（tā）的含鹵量約為含鹵阻燃電纜的1／3左右。發煙（yān）量也接近於公認的（de）“低煙”水平。

 根據《電（diàn）線電纜燃燒試驗方法》的規定，采用成束燃燒試驗方法考核的阻燃電纜（lǎn）分為A、B、C3類，其中A類電纜試驗條件最苛刻，性能較B、C類更優，價格也最貴。

為實現電纜的阻燃或提高電纜的阻（zǔ）燃（rán）級別，人們研（yán）製開發出擠包所謂“隔氧層”或“隔火層”作為填充或繞包隔火阻燃包（bāo）帶（隔火層）等（děng）新（xīn）型結構的阻燃電纜，並把這種電纜叫做“隔氧（火）層”電纜。其主要原理是在材料中添加了金屬水合物成份，也可分別實現低鹵低煙、無鹵低煙和電纜的阻燃（rán）化。但（dàn）是，所謂“隔氧層”和“隔火層”隻是實現電（diàn）纜阻燃的一種手段，歸根（gēn）到底它還是一種阻燃電纜，其所能達（dá）到的最（zuì）高（gāo）阻燃（rán）級別也是A類（lèi）。因此，不能（néng）把（bǎ）阻燃電纜叫做“隔氧層”電纜，而隻能說“隔氧層”電纜是一（yī）種阻燃電纜。

1．3　選用時注意的問題

設計人員應該根據阻燃電纜的具（jù）體特性對阻燃電纜進行設計（jì）選用及敷設施工，並應注（zhù）意以下幾個問題：

（1）由於含鹵阻燃電纜（包括阻燃電纜、低鹵低煙阻燃電纜）在燃燒時會釋放具有腐蝕性的鹵酸氣體，大大阻礙消防工作從而耽（dān）誤救火時間並加劇火勢蔓（màn）延，因（yīn）此在人口密度較高的公眾場所應盡量設計（jì）選用無鹵低煙阻燃電纜。在人（rén）口密度較小的作業區可（kě）以選用任意一種阻燃電纜。

（2）阻燃電纜分為A、B、C3類，其中A類阻燃電纜性能較B、C類更優，價格也最貴。設計（jì）人員（yuán）提供訂貨清冊時應標明阻燃電纜的類別。

（3）從外觀（guān）上無法區分阻燃電纜的A、B、C類別，隻有靠製造廠家進（jìn）行供貨（huò）保證，因此在設計選用時應慎重選擇電纜製造廠家。

　（4）無鹵（lǔ）低（dī）煙阻燃電纜與含鹵阻燃電纜相比，有低腐蝕、低煙的優點，但電性能及機械性能明顯降低，所以（yǐ）在進行電纜敷設時，無（wú）鹵低煙阻燃電纜（lǎn）應較含鹵阻燃電纜有更大的彎曲半徑。

　　（5）在進行電纜敷設（shè）設計時，不宜將非阻燃電纜和（hé）阻燃電纜並列敷設，不宜將（jiāng）不同阻燃類別的阻燃電纜並列（liè）敷設。

2　耐火電纜係列

耐火電纜是指：在規定試驗條件（jiàn）下，試樣在火焰中被燃燒，在一定時間內仍能保持正常運行的性能（néng）。它的根本特性就是：電纜在燃燒條件下仍（réng）然（rán）能維持（chí）該線路一（yī）段時間的正常工作（zuò）。通俗地講就是，萬一失火，電纜（lǎn）不會一下就燃燒，回路比較安全。因此耐火電纜與阻燃電纜的（de）主要區（qū）別是：耐火電纜（lǎn）在火（huǒ）災發生時能維持一段時間的正常供電，而阻燃電纜不具備這個（gè）特性。

這個特性決定了耐火電纜在現代都市及工（gōng）業建築中起著（zhe）重要的作用，因為（wéi）一旦火災發生，控製、監視、導引及（jí）報警等係統供電（diàn）回路必須維持正（zhèng）常工作。因（yīn）此，該電纜主要使用在應急電源至用戶消防設備、火災報警設備、通風排煙設備、導行燈、緊急電源插座、緊急用電梯等供（gòng）電回路。

2．1　耐火電纜的結構特點（diǎn）

　　耐火電纜的結構和普通電（diàn）纜基本相同，不同之處在於耐火電纜的導體采用耐火性能好的銅導體（銅的熔點為1 083℃），並（bìng）在導體和絕緣層間增加耐火層。耐火層由多層雲母帶繞包而成。因為不同雲

母帶的（de）允許工作溫度差異較大，因此電纜耐火性能的關鍵是雲母帶。耐火（huǒ）電纜結構示意圖見圖2。

2．2　耐火電纜的分類

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（nài）受燃燒至少（shǎo）90min而電纜不被擊穿（即3A保險絲不熔（róng）斷）。在改進（jìn）耐（nài）火（huǒ）層製造工藝和增（zēng）加耐火層等方法的基（jī）礎上又研製了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（shāo）至（zhì）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（néng）優於B類。

　另（lìng）外，礦物絕緣電纜是耐火電纜中性能較優的一種，它（tā）是由銅（tóng）芯、銅護套（tào）、氧化（huà）鎂絕緣材料加工而成的，簡稱MI（minerl insulated cables）電纜（lǎn）。該電纜完全由無機物（wù）構成耐（nài）火層，而普通耐火（huǒ）電纜的耐火層是由無機物與一般（bān）有機（jī）物複合而成，因此MI電纜的（de）耐火性能較普通耐火電（diàn）纜更優且不會因燃燒而分解產生腐（fǔ）蝕性氣體。MI電纜具有良好的耐火特（tè）性且可以長期工（gōng）作在250℃高溫之下，同時還（hái）有防爆、耐腐蝕性強、載流量大（dà）、耐輻射、機械強度（dù）高、體積（jī）小、重量輕、壽命（mìng）長、無（wú）煙（yān）的（de）特點。但價（jià）格貴、工藝複雜（zá）、施工難度大（dà），在油（yóu）灌區（qū）、重要木結構公共建築、高溫場所等耐火要求高且經濟性可以（yǐ）接受的（de）場合，可采用這種耐火性（xìng）能好（hǎo）的電纜。

2．3　選用時注意的問題

　根據耐火電纜的具體特性，設計（jì）人員（yuán）在（zài）設計選用時應注意以下幾個問題：

（1）當（dāng）耐（nài）火電纜用於電纜密集的電纜隧道、電（diàn）纜夾層中，或位於油管、油庫附近等易燃場所時，應首先選用A類耐火電纜。除上述情況外且電纜配置數量少時，可采用B類耐火電纜。

（2）耐火電纜（lǎn）大多用作應急電源的供電回路，要求火災時正常工作。由於火災時環境溫度急劇上升，為保證線路的輸送容量，降低壓降，對（duì）於供電線（xiàn）路較（jiào）長且嚴格限定（dìng）允許（xǔ）電壓降的回路，應將耐（nài）火電纜截麵至（zhì）少（shǎo）放大一檔。

（3）耐火電纜不能當作耐高溫電纜使用（yòng）。

（4）為降（jiàng）低電纜接頭在火災事故（gù）中的故障機率，在安（ān）裝中應盡量（liàng）減少接頭數量，以保證線路在火

災中能正常工（gōng）作。如果需要做（zuò）分支接（jiē）線，應對接頭做好防火處理。
 

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