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關(guān)鍵詞:阻燃及耐火電纜;電線電纜;消防配電線路;防火
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A 文章編號:
現(xiàn)在人們的生活離不開電,但是電給人們帶來福音的時候也會給人帶來災(zāi)難。據(jù)不完全統(tǒng)計,2003年以后,由電引起的火災(zāi)數(shù)量占總火災(zāi)的25%以上,很多建筑由于電線、電纜的過度老化,引發(fā)的火災(zāi),正在逐年增多,所以,阻燃及耐火電纜在消防配電線路起到很重要的作用,使人們的生命和財產(chǎn)安全在一定程度上得到保障。在我國現(xiàn)在施行的消防規(guī)范中,對于阻燃及耐火電纜大多都是原則性和建議性的使用,再加上阻燃耐火電纜的種類有很多,所以在選擇使用阻燃及耐火電纜時一定要根據(jù)其性能、敷設(shè)方式以及適用的環(huán)境來選擇。
一、阻燃及耐火電纜的分類及防火性能
阻燃及耐火電纜相對與其他電纜的防火性能是要高很多的,根據(jù)電纜在燃燒上的特性,我們通常把電線電纜分為以下幾種:(1).阻燃電纜。阻燃電纜是指能夠有效的阻滯或者延緩火焰沿著電纜燃燒的電線電纜,它能夠有效的使火災(zāi)不會擴大蔓延到其他的電纜上,因此,阻燃電纜能保證火焰在燃燒電纜時,能夠在較短的時間內(nèi)自行熄滅。阻燃電纜的大致結(jié)構(gòu)和普通電纜是一樣的,唯一的不同就在于它的絕緣層和護套以及外護層的材料都使用的是阻燃材料,其特點是不易燃燒。因此當火災(zāi)發(fā)生時,才能有效的減緩火災(zāi)的蔓延,從而減少人員損傷和財產(chǎn)的損失。(2).耐火電纜。耐火電纜是指在火災(zāi)發(fā)生時電纜能夠在特定的時間、特定的溫度內(nèi),還能保持正常通電的運行(特定的時間例如一小時到兩小時,特定的溫度例如40-800攝氏度)。在火災(zāi)發(fā)生過程中,電纜中的耐火層和最里面的絕緣層都是可以抵擋火焰的入侵,能保證正常的通電功能。因此在火災(zāi)發(fā)生時,耐火電纜給人們提供了更多的逃生時間,能在最大程度上減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。根據(jù)這一性能可以看出耐火電纜比較適合高樓大廈、地鐵用電、發(fā)電工廠、以及用電負荷較高的企業(yè)在郵電通訊以及事故照明的消防布線中應(yīng)用。(3).礦物絕緣電線電纜。礦物絕緣電線電纜的線芯是電工紫銅棒,護套是無縫的鋼管,用氧化鎂粉(無機礦物質(zhì),熔點高達2800攝氏度)作為絕緣材料,經(jīng)過精湛的技術(shù)工藝加工而成。其特性很多,例如:耐火、耐高溫、耐輻射、耐腐蝕、耐磨損、防爆裂、防水、抗老化、在火災(zāi)發(fā)生時又不產(chǎn)生有毒氣體等,即經(jīng)濟又安全。(4).其他的特殊性能的電纜。以上介紹的是在生活中常見的一些電纜,除此之外還有很多具有特殊功能的電纜,例如:無鹵電纜、低鹵電纜、低煙電纜、低毒電纜、無鹵低煙阻燃電纜、無鹵低煙阻燃耐火電纜等等,其生產(chǎn)目的主要是其具備無毒、低煙等特點。在生活中有很多電纜是含鹵(聚氯乙烯)的,燃燒釋放到空氣中的話是相當恐怖的,如果把一般能置人身亡的毒性氣體濃度假設(shè)成單位1的話,那么鹵的毒性指數(shù)就是15.01,而無鹵(聚烯烴)的電纜燃燒的毒性指數(shù)是0.79,所以在一定程度上大大減少了毒氣的排放。所以這些特殊電纜在生活中的使用也更好的完善一個公共安全系統(tǒng),為人類所服務(wù)。
二、阻燃及耐火電纜在消防配電線路中的應(yīng)用
(1)阻燃電纜適用于電纜成束敷設(shè)。因為多根電纜同時敷設(shè)在一個管道內(nèi),如果溫度較高的話,就會引發(fā)電纜的自燃,因此使用阻燃耐火電線電纜的話,就能在一定程度上減少此情況的發(fā)生。(2).阻燃及耐火電纜應(yīng)按照不同的使用場所選擇不同的阻燃及耐火電纜級別。但是如果是同一建筑的話,其阻燃及耐火電線電纜應(yīng)使用同一級別電纜為最宜。在木質(zhì)機構(gòu)的公共建筑中,應(yīng)采用礦物質(zhì)絕緣電纜,重要建筑或者場所的負荷電源的主干線路也應(yīng)使用礦物質(zhì)絕緣電纜,只有這樣才能有效的減少人身物質(zhì)損失。(3).消防總配電室中消防設(shè)備的主要電源輸送線路應(yīng)采用阻燃及耐火電線電纜或者采用礦物質(zhì)絕緣電線電纜。(4).阻燃及耐火電纜在消防配電線路中的應(yīng)用,它主要用于消防設(shè)施的控制路線,或者是自動報警器中信號傳輸線路、消防電話信息傳播線路、以及消防廣播線路等。(5).阻燃及耐火電纜在消防栓泵及噴淋泵的配電線路中的應(yīng)用。消防栓泵的電源干線以及各個水泵電機的配電分支線都要采用阻燃及耐火電纜,這樣在發(fā)生緊急火災(zāi)時能適當?shù)耐涎訒r間。(6)阻燃及耐火電纜在消防電箱及消防設(shè)備上的應(yīng)用。消防電箱及設(shè)備上的主要配電線路應(yīng)采用阻燃及耐火電纜,它能更好的保障安全。(7).阻燃及耐火電纜在煙霧排放裝置線中的使用。例如,送風機、排煙機以及防火閥等等的防火線路的使用。(8).阻燃及耐火電纜在消防電梯的配電線路中的應(yīng)用。消防電梯的安裝一般會敷設(shè)兩條配電專線,線路相對較長且復(fù)雜,為了提高整個電梯的供電可靠性,消防電梯中的配電線路必須用耐火電纜,遇到特殊情況時,兩條供電線路中的一條可選擇使用銅皮防火型電線電纜,這樣確保萬無一失。(9).火災(zāi)中應(yīng)急照明的配電線路應(yīng)用。在火災(zāi)中應(yīng)急照明分為三種:疏散指示照明,火災(zāi)事故照明以及備用照明。在火災(zāi)發(fā)生時,阻燃及耐火電纜的使用能在很大程度上延緩火災(zāi)的更大化,給撲救工作拖延了時間,所以一定要用阻燃及耐火電線電纜進行供電。(10).阻燃及耐火電纜在防火卷簾門配電線路中的應(yīng)用。防火卷簾門是用來隔離火勢的,當火災(zāi)發(fā)生時,卷簾門的配電線路可正常供電,以此來確保防火卷簾門的正常使用,達到阻斷火勢蔓延的目的。
通過以上的簡單介紹,也不難看出,在生活中阻燃及耐火電纜在消防配電線路中的使用是相當廣泛的。阻燃及耐火電纜的使用體現(xiàn)了人們安全意識的提高,這對于建設(shè)公共安全體系也具有很大的促進作用。
三、阻燃及耐火電纜的防火規(guī)范
阻燃及耐火電纜在消防設(shè)備中的配電線路的應(yīng)用比較廣泛,會根據(jù)不同的要求選擇不同的類型的電纜進行敷設(shè)。例如:《高層民用建筑的設(shè)計防火規(guī)范》中,適用的場地是多層或高層建筑,在消防配電線路上就會選擇阻燃或者是耐火電纜;而在《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》中,適用的對象是石油化工企業(yè)重要的消防用電設(shè)備,在消防配電線路上的選擇上就比較傾向于耐火電線電纜的使用;同樣在《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》中,適用對象是火災(zāi)自動報警系統(tǒng),消防配電線路就會選擇阻燃電纜;所以,不同的適用對象消防配電線路的電纜也是不一樣的。
四、阻燃及耐火電纜的防火措施
阻燃及耐火電纜雖然具有一定的防火功能,但是也需要在生活中做好防火措施,通常電纜敷設(shè)在以下情況時,一般采用防火封堵的方法,例如:電纜在不同的防火分區(qū)穿過;電纜在經(jīng)過建筑物的隔墻處等的情況下就會采用此措施。防火封堵法可以根據(jù)不同的情況采取不同的防火方式,例如:防火膠泥和填料阻火包等。
結(jié)語:
綜合以上分析,阻燃及耐火電纜在消防配電中起到很重要的作用,公共安全系統(tǒng)的建立也離不開阻燃及耐火電纜的使用。阻燃及耐火電纜的選擇和敷設(shè)有很大的關(guān)系,同時也要按照工程中的實際消防設(shè)備、根據(jù)耐火耐熱原則選擇防火性能及性價比都比較高的電纜配合使用,只有這樣才能使我們國家的電纜線路敷設(shè)走向更科學、經(jīng)濟、合理。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】礦物絕緣電纜 天然不足缺陷 耐火電纜
1、引言
隨著人們對火災(zāi)危害越來越重視,規(guī)范加重了對防火的要求。從陸陸續(xù)續(xù)更新的規(guī)范條文中看出專家編者對防火措施一個比一個要求高,大力推薦使用礦物絕緣電纜,視乎只有礦物絕緣電纜才是消防設(shè)備正常運作的保證。但這樣也意味著更多的付出。
2、礦物絕緣電纜性能區(qū)別
礦物絕緣電纜簡稱MI電纜,習慣稱為氧化鎂電纜或防火電纜,由礦物材料氧化鎂粉作為絕緣的銅芯銅護套電纜,礦物絕緣電纜由銅導(dǎo)體、氧化鎂、銅護套兩種無機材料組成。由于電纜全都是用無機物(金屬銅和氧化鎂粉)組成,它本身不會引起火災(zāi),不可能燃燒或助燃,由于銅的熔點是1083℃、氧化鎂的熔點是2800℃,因此該種電纜可以在接近銅的熔點的火災(zāi)情況下繼續(xù)保持供電,是一種真正意義上的防火電纜。但其造價高,雖能直接敷設(shè),但實際施工難度大。潮濕的環(huán)境會對電纜斷面的絕緣層造成了不利影響。因為礦物絕緣電纜在敷設(shè)后短時間內(nèi)不能進行接頭制作和電纜終端頭壓接,電纜截斷后,斷面會在空氣中暴露一段時間,容易造成濕氣滲入斷面,造成絕緣層的受潮。由于剛性礦物絕緣電纜在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的天然不足,造成其在性能、生產(chǎn)及敷設(shè)等方面都存在著一定的缺陷。在發(fā)達國家特別是歐盟國家中,柔性礦物絕緣防火電纜的崛起,剛性礦物絕緣電纜的使用已被替代。在國內(nèi),相關(guān)技術(shù)掌握在少數(shù)廠家手里,產(chǎn)品各有弊端。目前還處于推廣階段,工人施工水平難以保證其性能發(fā)揮。
3、何時用礦物絕緣電纜
《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16―2008第13.10.4條規(guī)定:消防設(shè)備供電及控制線路選擇,應(yīng)符合下列規(guī)定: 1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)保護對象分級為特級的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支干線,應(yīng)采用礦物絕緣電纜; 2 火災(zāi)自動報警保護對象分級為一級的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支干線,宜采用礦物絕緣電纜;當線路的敷設(shè)保護措施符合防火要求時,可采用有機絕緣耐火類電纜; 3 火災(zāi)自動報警保護對象分級為二級的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支干線,應(yīng)采用有機絕緣耐火類電纜; 4 消防設(shè)備的分支線路和控制線路,宜選用與消防供電干線或分支干線耐火等級降一類的電線或電纜。而《住宅建筑電氣設(shè)計規(guī)范》J 1193 -2011第6.4.4 條規(guī)定:建筑高度為 100m 或 35 層及以上的住宅建筑,用于消防設(shè)施的供電干線應(yīng)采用礦物絕緣電纜;建筑高度為 50m~100m且 19 層~34 層的一類高層住宅建筑,用于消防設(shè)施的供電干線應(yīng)采用阻燃耐火線纜,宜采用礦物絕緣電纜 ;10 層~18 層的二類高層住宅建筑,用于消防設(shè)施的供電干線應(yīng)采用阻燃耐火類線纜。由此可見,超高層必需要用礦物絕緣電纜,其余可以不用。但在《建筑設(shè)計防火規(guī)范》 GB50016-2014第10.1.10條第3款內(nèi):消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi);確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時,應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè),且消防配電線路采用礦物絕緣類不燃性電纜。由此可見新防火規(guī)范要求更高,無論建筑高度,單單共井就要采用礦物絕緣電纜,試問開發(fā)商會為了省礦物絕緣電纜的錢而去設(shè)置兩個電井嗎,這樣將占用更多面積?;仡櫋睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008第13.9.13條中規(guī)定的各類消防用電設(shè)備在火災(zāi)發(fā)生期間的最少連續(xù)供電時間圖1所示。從規(guī)范上看,消火栓泵、防排煙設(shè)備、消防電梯需要持續(xù)供電3小時。筆者認為,對于超高層建筑,需要更多消防疏散時間及救火時間,故應(yīng)按規(guī)范滿足其持續(xù)供電3小時要求,即采用礦物絕緣電纜。對于非超高層建筑用耐火電纜即可,即使是超高層建筑的地下室的防排煙設(shè)備,其與塔樓無著火的必然關(guān)系,也采用耐火電纜即可。
4、少用礦物絕緣電纜
按理應(yīng)多用礦物絕緣電纜全部滿足消防持續(xù)供電要求,但本身規(guī)范編寫的具有爭議性,麻木全部采用礦物絕緣電纜,將大大增加工程造價,且工人施工技術(shù)是個問題,廠家產(chǎn)品質(zhì)量是個問題,兩者結(jié)合在一起,當真的火災(zāi)時,其能否起到作用有待實際考驗。有工程項目試過礦物絕緣電纜因施工及后期維護問題,需全部更換其它廠家產(chǎn)品。產(chǎn)品要放到實際環(huán)境長時間實驗才能驗證其真實性能,而不是單單短時的防火實驗。既然規(guī)范在大推礦物絕緣電纜,每本規(guī)范見解要求不一樣,我們應(yīng)從實際分析,根據(jù)需求選擇是否用礦物絕緣電纜。
結(jié)束語
相對礦物絕緣電纜,耐火電纜技術(shù)成熟,生產(chǎn)廠家眾多,在滿足實際工程項目消防需求供電時間時,應(yīng)盡量采用技術(shù)成熟的產(chǎn)品。產(chǎn)品可靠性才是最重要,畢竟防火工程不是產(chǎn)品的試驗田,待長時間使用后才發(fā)現(xiàn)天然不足,關(guān)鍵時候才發(fā)現(xiàn)無法使用,這樣就得不償失。
參考文獻
[1] 《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》JGJ16-2008
關(guān)鍵詞:電氣配線 耐火耐熱 防火性能 明敷 暗敷
隨著高層建筑蓬勃興起,對高層民用建筑消防用電設(shè)備電氣系統(tǒng)設(shè)計提出了較明確的規(guī)定和要求。但是《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》、《民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范》、《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等國家規(guī)范中對高層民用建筑消防用電設(shè)備電氣配線的防火設(shè)計規(guī)定和要求較少,因此本文結(jié)合高層建筑防火要求和電線電纜的應(yīng)用,對高層民用建筑消防設(shè)備配電線路的選型、敷設(shè)、防火設(shè)計與性能要求等進行了分析探討。
1、我國高層民用建筑防火設(shè)計原則
我國高層民用建筑防火設(shè)計要求采用可靠的防火措施,做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理,并能夠自防自救。因此,高層民用建筑中消防供電系統(tǒng)是按《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定進行設(shè)計的,而消防用電設(shè)備配電線路的具體要求由其供電系統(tǒng)的要求決定,并應(yīng)達到可靠性、耐火性、安全性、有效性和科學性等方面的要求,這其中主要是消防設(shè)備供電線路可靠性和火災(zāi)時供電的持續(xù)性即電氣線路的耐火性。
2、消防設(shè)備的耐火耐熱配線要求
(1)消防設(shè)備配電線路進行暗敷時一般是采用普通電線電纜,并將其穿金屬管或阻燃塑料管后,埋設(shè)在不燃燒體結(jié)構(gòu)內(nèi),且穿管暗敷保護層的厚度>3cm。根據(jù)四川消防科研究所提供的鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋溫度與保護層的關(guān)系(如圖2所示),這種敷設(shè)方法可達到耐火配線要求,經(jīng)濟安全可靠;
(2)當消防設(shè)備配電線路只能采用明敷方式時,對穿電線的金屬管或金屬線槽可采用涂防火涂料方法提高線路的耐燃性能,或是直接采用具有合適阻燃性能的阻燃型電線電纜、耐火型電線電纜和礦物質(zhì)絕緣防火電纜等;
(3)當消防設(shè)備配電線路采用絕緣層和護套為不延燃的電纜并敷設(shè)在電纜豎井中時,因電纜本身具有耐火耐熱性能,可不用金屬管保護。但是,當與延燃電纜敷設(shè)在同一個電纜井時,兩者中間必須用耐火材料隔開。
3、高層民用建筑各類消防配電線路防火設(shè)計分析
3.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)電氣配線
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)是預(yù)報火災(zāi)的重要設(shè)施,對于早期發(fā)現(xiàn)火災(zāi)以及火災(zāi)初期的及時撲救起著十分重要的作用。由于其作用主要表現(xiàn)在非火災(zāi)時期和火災(zāi)初期,因此,火災(zāi)自動報警系統(tǒng)電氣線路的支線部分最好采用阻燃型電線穿保護管敷設(shè)在不燃結(jié)構(gòu)層內(nèi)(保護層厚度>3cm),或按第2部分第1條措施處理。對于當前普遍采用的總線制火災(zāi)報警系統(tǒng)中的干線,由于一股回路干線線路較長,時常要穿越不同的防火分區(qū),并且多為明敷,一旦干線出現(xiàn)故障將造成干線回路內(nèi)的所有監(jiān)測點處于無監(jiān)測狀態(tài)。因此需提出更高的要求,如采用耐火電纜敷設(shè)在耐火電纜橋架內(nèi),有條件的可采用鋼皮保護礦物質(zhì)絕緣防火電纜。
3.2 消火栓泵、噴淋泵等配電線路
固定式水滅火設(shè)施中消火栓系統(tǒng)加壓泵、水噴淋系統(tǒng)加壓泵、水幕系統(tǒng)加壓泵等消防水泵是實施滅火工作的主要設(shè)備。消防水泵運行正常與否,直接關(guān)系到火災(zāi)撲救的效果,其配電線路的防火設(shè)計應(yīng)該特別予以重視。根據(jù)消防工程現(xiàn)行做法,消防水泵一般集中設(shè)置在水泵房,其配電線路包括雙電源或雙回路電源干線和各個水泵電動機配電支線兩部分。通常,水泵電動機配電線路的敷設(shè)方法可采用穿管埋地暗敷,如選用阻燃型電線穿保護管并埋設(shè)在不燃結(jié)構(gòu)層內(nèi),或者采用電纜橋架架空明敷,如選用耐火電纜則最好配以耐火型電纜橋架,以提高電氣線路的耐火耐熱性能。
3.3防排煙裝置配電線路
防排煙裝置是高層民用建筑中重要的防火設(shè)施,它包括送風機、排煙機、各類閥門、防火閥等,這些設(shè)備運行正常與否,直接關(guān)系到人員疏散效果和能否有效防止火災(zāi)蔓延。由于防排煙裝置的布置一般比較分散,因此其電氣線路防火設(shè)計既要考慮供電主回路線路,也要考慮聯(lián)動控制線路。鑒于阻燃型電纜在遇到明火時,其電氣絕緣性能會迅速降低,防排煙裝置配電線路明敷時應(yīng)采用耐火型交聯(lián)低壓電纜或銅皮防火型電纜,而暗敷時可采用一般耐火電纜,聯(lián)動和控制線路也應(yīng)該采用耐火電纜。此外,防排煙裝置配電線路和聯(lián)動控制線路在敷設(shè)時應(yīng)盡可能縮短線路長度,并避免穿越不同的防火分區(qū)。
3.4防火卷簾門配電線路
在高層建筑中,大堂或中庭往往面積很大,許多高層賓館還具有內(nèi)置高空間和回廊,因而按照《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》要求,應(yīng)采用防火卷簾門將不同的防火分區(qū)加以隔離,阻斷火災(zāi)蔓延。防火卷簾門的隔離火勢作用是建立在通過配電線路可靠供電以使防火卷簾門有效動作基礎(chǔ)上的。一般,防火卷簾門的電源可引自高層建筑中各樓層帶雙電源切換的配電箱,經(jīng)防火卷簾門專用配電箱向防火卷簾門控制箱供電,供電方式多采用放射式或環(huán)式。通常為了便于配電線路敷設(shè)、維護及使其具有耐火耐熱性能,當防火卷簾門水平配電線路較長時,宜采用耐火電纜并在吊頂內(nèi)使用耐火型電纜橋架明敷,以確?;馂?zāi)發(fā)生并造成室內(nèi)溫升較高時仍能可靠供電并使防火卷簾門有效降落,阻止火勢蔓延。
綜合以上分析,高層民用建筑消防設(shè)備電氣配線是整個消防系統(tǒng)的重要配套內(nèi)容,必須結(jié)合工程實際考慮耐火耐熱要求和選擇電氣配線,以提高消防設(shè)備供電的可靠性和耐火性。從高層建筑抵御災(zāi)害的能力來看,消防設(shè)備電氣配線防火設(shè)計應(yīng)具有一定的超前意識,逐步向國際標準靠攏,如:在配線方面較多地采用鋼皮防火型電纜等產(chǎn)品。在我國規(guī)范中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)狀制訂電線電纜耐火耐熱技術(shù)要求,對不同建筑中各類消防設(shè)備電氣配線作出比較具體的規(guī)定,以利于提高工程設(shè)計質(zhì)量和消防設(shè)備電氣配線的防火性能。&
參考文獻
關(guān)鍵詞:柔性無機物;絕緣防火電力電纜;接頭;關(guān)鍵技術(shù)
中圖分類號:02 文獻標識碼:A1 概述
據(jù)不完全統(tǒng)計,全國近十年來發(fā)生因電纜著火蔓延成災(zāi)的重大事故逾百起。電纜火災(zāi)事故還有其特殊的危害,不僅威脅人們生命安全,還會使控制回路失效造成事故擴大,甚至損壞主設(shè)備,而且修復(fù)困難,長時間不能恢復(fù)生產(chǎn)。因此關(guān)于電線電纜的阻燃和防火安全問題人們越來越重視,對電線電纜的阻燃和防火要求也越來越高。
額定電壓750V柔性無機物絕緣防火電力電纜是我公司根據(jù)市場需求研發(fā)的新產(chǎn)品,是傳統(tǒng)以氧化鎂為絕緣的礦物絕緣電纜的更新?lián)Q代產(chǎn)品。它采用銅線做導(dǎo)體,介電性能優(yōu)異的云母、二氧化硅等無機帶材做絕緣,銅、不銹鋼等金屬材料做密封護層,使電纜既保留了傳統(tǒng)的礦物絕緣電纜的耐高溫、防火、低煙無毒、耐老化等特性,同時又克服了其彎曲性能差,易吸潮;接頭多、安裝施工不方便;制造設(shè)備昂貴、工藝復(fù)雜、產(chǎn)量低、能耗高、制造長度受限制等諸多缺點。
我公司研制的柔性無機物絕緣防火電力電纜,根據(jù)市場需求,急需形成大批量和系列化的生產(chǎn),以及本產(chǎn)品所需的特殊接頭也需要設(shè)計和制造。但由于時間和條件的原因,柔性無機物絕緣防火電力電纜沒有完全形成產(chǎn)品系列化,生產(chǎn)中使用的壓輪和模具等工藝裝備未進行相應(yīng)全套的設(shè)計配備,特殊接頭沒有設(shè)計。據(jù)統(tǒng)計,因電纜頭故障而導(dǎo)致的電纜火災(zāi)、爆炸事故占電纜事故總量的70%左右。必須嚴格控制電纜頭制作材料和工藝質(zhì)量。要求所制作的電纜頭的使用壽命,不能低于電纜的使用壽命。接頭的額定電壓等級及其絕緣水平,不得低于所連接電纜的額定電壓等級及其絕緣水平。絕緣頭兩側(cè)絕緣墊間的耐壓值,不得低于電纜保護層絕緣水平2倍。接頭形式應(yīng)與所設(shè)置環(huán)境條件相適應(yīng),且不致影響電纜的流通能力。電纜頭兩側(cè)各2~3m的范圍內(nèi),應(yīng)采取防火包帶作阻火延燒處理。結(jié)合當前市場和公司對新品的要求,對柔性無機物絕緣防火電力電纜產(chǎn)品的規(guī)格型號從小到大進行整合研制,與設(shè)計的相應(yīng)壓輪和模具等工藝裝備配套,根據(jù)各種電纜規(guī)格型號設(shè)計出相應(yīng)的特殊接頭。使新品柔性防火電力電纜真正實現(xiàn)批量和系列化的生產(chǎn)規(guī)模,為公司創(chuàng)造價值帶來可觀的經(jīng)濟效益。
2 柔性無機物絕緣防火電力電纜產(chǎn)品系列化的研制及接頭設(shè)計的技術(shù)特征
2.1 為使柔性無機物絕緣防火電力電纜在現(xiàn)有設(shè)備上實現(xiàn)系列化的生產(chǎn),對柔性無機物絕緣防火電力電纜的結(jié)構(gòu)進行重新設(shè)計,使結(jié)構(gòu)更完善合理。
2.2 導(dǎo)體:導(dǎo)體采用符合GB/T 3956-2008中的第1種或第2種銅導(dǎo)體。第1種導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)為單根實芯導(dǎo)體,適用于小截面的銅導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。第2種導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)應(yīng)采用絞合緊壓圓形或絞合緊壓扇形結(jié)構(gòu)。在保證電纜的彎曲性的同時使導(dǎo)體易加工不斷線。
絕緣主要采用耐火等級為1000℃的合成云母帶進行多層重疊繞包結(jié)構(gòu)。云母帶起到絕緣和耐火的作用,電纜具有較好的絕緣性能和防火性能。
2.3 護套采用銅帶縱包氬弧焊接軋紋銅套,軋紋銅套起到防潮、阻水、屏蔽、承載機械負荷的作用,保護絕緣線芯免受侵蝕。
2.4 外套采用符合環(huán)保要求的無鹵低煙阻燃聚烯烴材料,具有環(huán)保、釋放煙霧小、釋放有毒有害氣體少,同時起到防止銅護套腐蝕的作用。
2.5 柔性無機物絕緣防火電力電纜的生產(chǎn)要滿足用戶使用要求,就必需形成系列產(chǎn)品。對產(chǎn)品型號、規(guī)格、標稱截面都進行了系列設(shè)計。其系列的規(guī)格、標稱截面見表1所示。
2.6 柔性無機物絕緣防火電力電纜的中間接頭和終端是構(gòu)成電力傳輸線路的一個重要組成部分。中間接頭和終端主要用于電纜和電纜之間、電纜和電器設(shè)備之間及電纜與母線或?qū)Ь€之間的連接。
3 產(chǎn)品的研制依據(jù)
柔性無機物絕緣防火電纜沒有國家標準和行業(yè)標準,本項目參照國內(nèi)有關(guān)標準,結(jié)合產(chǎn)品實際情況,編制了產(chǎn)品企業(yè)標準。
4 關(guān)鍵技術(shù)要求
4.1 絕緣主要采用絕緣和耐火性能都較好的雙面補強合成云母帶。根據(jù)電纜不同截面,重疊搭蓋繞包多層,繞包搭蓋率不小于50%。云母帶吸潮就影響絕緣性能,因此在其表面擠出一層薄的防潮層。使絕緣性能更佳。
4.2 絕緣耐火層標稱厚度符合表2規(guī)定。
4.3 為使電纜的防火性能更好,有效的阻斷氧氣在電纜中的通道,電纜的填充采用阻燃的無機紙繩,氧指數(shù)不小于30%。成纜包帶采用氧指數(shù)不小于55%的高阻燃帶。
4.4 鑒于電纜的防火性能要求,采用了銅帶縱包氬弧焊接的銅護套結(jié)構(gòu)?;诂F(xiàn)有設(shè)備生產(chǎn)能力和產(chǎn)品系列考慮,對于小規(guī)格的電纜,銅套厚度為0.3mm;對于大規(guī)格的電纜,銅套厚度為0.5mm。
4.5 為實現(xiàn)銅帶縱包氬弧焊接的銅護套結(jié)構(gòu),模具的設(shè)計對產(chǎn)品的銅護套質(zhì)量起到了至關(guān)重要的作用。經(jīng)過反復(fù)研究和摸索,設(shè)計出了一套適合本項目產(chǎn)品的一系列模具。其模具孔徑規(guī)格從小到大依次為8.5mm~50mm。主要有喇叭模、定徑模、圓整模。
4.6 外套采用符合環(huán)保要求的無鹵低煙阻燃聚烯烴材料,具有環(huán)保、在燃燒過程中釋放煙霧小、釋放有毒有害氣體少的特點,無鹵低煙阻燃聚烯烴材料的毒性指數(shù)≤5。
4.7 本項目的另一關(guān)鍵技術(shù),就是柔性無機物絕緣防火電力電纜特殊接頭的設(shè)計和制造。電纜接頭不解決,將直接影響柔性無機物絕緣防火電力電纜的銷售和使用。我們通過多方研究,反復(fù)摸索,經(jīng)過數(shù)次失敗,最終試制出經(jīng)濟合理的中間接頭和終端接頭。其中間接頭和終端接頭見圖1和圖2所示。
5 技術(shù)分析與總結(jié)
我們研制的柔性無機物絕緣防火電力電纜的系列產(chǎn)品和中間接頭及終端,就其技術(shù)性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性完全達到了設(shè)計和用戶使用要求。而且在整個研制過程中,通過不斷的研究和分析,使其制造工藝更加趨于成熟,性能滿足防火電纜的要求。從成品電纜及中間接頭及終端的測試結(jié)果和用戶使用情況來看,達到了預(yù)期的效果。為后續(xù)柔性無機物絕緣防火電力電纜的系列產(chǎn)品和中間接頭及終端的生產(chǎn)制造敷設(shè)安裝,積累了寶貴經(jīng)驗,奠定了良好基礎(chǔ)。柔性防火電力電纜的中間接頭及終端結(jié)構(gòu)設(shè)計新穎,構(gòu)思巧妙,防火、防潮及耐火性能優(yōu)異。
參考文獻
[1]GB/T 3956-2008 電纜的導(dǎo)體[s].
【關(guān)鍵詞】民用建筑 電氣線路 火災(zāi)
1 民用建筑的配變電系統(tǒng)
由發(fā)電廠、不同電壓等級的電力網(wǎng)、電能用戶組成的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。而由降壓站供給的10KV-380/220V配電線路,是將電能分配到各類用戶。民用建筑的用戶是各類電能用戶之一。
民用建筑外部的10KV配電系統(tǒng)是指降壓變電所引出的10KV各回電源線。該線路是由民用建筑建設(shè)單位投資建設(shè),而產(chǎn)權(quán)移交給當?shù)毓╇姴块T,由供電部門負責動行、維護和治理。民用建筑或民用建筑群內(nèi)部的配電系統(tǒng),是指民用建筑或民用建筑群圍內(nèi)生活小區(qū)的降壓變電所、配變電民;高層和超高層建筑采用的自啟動柴油發(fā)電機組;中、低壓配電線路;照明、空調(diào)、電力,電熱等配電系統(tǒng)。
2 中、低壓配電及配電方式
民用建筑用配電負荷一般分為三級,重要的交通樞紐、重要的通信樞紐、大型體育館、國際活動的公共場所、重要電力負荷、高層建筑和超高層建筑的賓館、大廈、寫字樓等用電負荷為一級負荷。高層民用建筑的火災(zāi)自動警系統(tǒng)和消防聯(lián)動系統(tǒng)、信息高速公路,實時處理計算機及計算機網(wǎng)絡(luò)應(yīng)列入一級負荷的非凡重要負荷。
國內(nèi)大型民用建筑較大負荷的用電單位配電方式都是由中壓10KV配電。對小型民用建筑較小負荷的用電單位宜接入地區(qū)低壓380/220V電網(wǎng),其配電半徑不宜超過250米。根據(jù)配變電系統(tǒng)的配電及配電方式,用電負荷的等級和環(huán)境特征等,正確選擇電氣線路的絕緣導(dǎo)體及其電氣保護,對防止和減輕電氣線路火災(zāi)能起到積極作用。
3 正確選擇電纜、電線、母線槽及電纜橋架
高層、超高層建筑要根據(jù)地區(qū)條件、工程特點,應(yīng)重點考慮地震和水的二次災(zāi)難、防雷及防火等方面的因素。就防火而言,從國內(nèi)外很多可證實的火災(zāi)案例,可證實高層民用建筑物內(nèi)各部位裝修材料燃燒性能等級,不可超過民用高層建筑設(shè)計防火規(guī)范和建筑物內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范的規(guī)定。然而目前國內(nèi)外還沒有超高層民用建筑防火規(guī)范和超高層民用建筑物內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范可遵循。任何民用建筑物和內(nèi)部裝修本身的不燃化是有局限性的,而電能分布在民用建筑物內(nèi)、外各個部分,任何完善的防火治理使電能發(fā)生火災(zāi)的幾率為零都是不可能的。盡管消防部門年年都強調(diào)加強防火治理,但由于種種原因也常意外地隱藏著電氣線路火災(zāi)的危險。電氣火災(zāi)的危害案例最多的還是線路,如電纜、電線等配電線路。高層、超高層民用建筑,從防火的角度出發(fā),除認真考慮建筑物及裝修材料的不燃化外,電氣設(shè)備、配電線路所采用的各類電纜、電線、母線槽更需要采取阻燃化、難燃化和不燃化的措施。高層、超高層民用建筑的電氣設(shè)備使用的材料多數(shù)為有機化合物,通常以電氣絕緣材料的方式使用,非凡是塑料多數(shù)為易燃、可燃性的物質(zhì),設(shè)計和使用時必須充分注重,應(yīng)嚴格按照消防法規(guī)的要求設(shè)計、選型及安裝敷設(shè)。
4 選用電纜橋架的原則
目前固原市甚至在全區(qū)建筑工程中,大都采用一種1.5-2mm厚的鋼制托盤式、梯級式、槽式橋架,在鋼制外殼上刷防火涂料,就認為是耐火電纜橋架了。這是一種不了解防火法規(guī)的作法,不是依照環(huán)境特征和使用部位、場所的耐火要求選用的電纜橋架,因此也滿足不了普通和阻燃電纜的耐火要求。耐火電纜敷設(shè)應(yīng)選用無內(nèi)膽的耐火橋架,鋼材厚度為2.5mm,這是考慮在火災(zāi)時30分鐘至1.5小時的耐火要求,鋼制橋架不致于軟化,造成耐火電纜的墜落。另外也利于耐火電纜掃散熱,耐火電纜答應(yīng)在950-1000℃高溫中工作90min,故不必采用耐火橋架,反之則是一種浪費。普通電纜和陰燃電纜選用的橋架如有防火要求時,則必須采用有內(nèi)膽的耐火橋架,耐火電纜橋架根據(jù)廠家出示耐火電纜橋架的燃燒告。一般要求:當爐內(nèi)溫度820℃,燃燒時間為30min時,橋架內(nèi)腔溫度為75℃;當室內(nèi)溫度為925℃,燃燒時間為60min時,內(nèi)腔溫度為115℃。
5 配電線路的電氣防火保護
配電系統(tǒng)和電氣設(shè)備由于絕緣老化、損壞或其他原因,可能發(fā)生各種故障和不正常的工作狀態(tài)。其中最常見的是短路故障及線路的長期過載。當電氣線路發(fā)生故障時,必須迅速切故障,縮小故障的時間和范圍,同進也降低了電氣線路火災(zāi)的幾率。
5.1配電線路應(yīng)設(shè)短路保護配電線路不僅要考慮正常運行情況,而且要考慮發(fā)生故障時的非正常運行狀態(tài),最嚴得的是發(fā)生短路故障。所謂短路故障是指配電線路中,不同相或相與中性線的絕緣導(dǎo)體,直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗接在一超。配電線路短路時,如不在短路電流對導(dǎo)體和連接件產(chǎn)生的熱作用和機械作用造成危害之前切斷短路電流,那么短路電流會迅速使電氣線路的絕緣軟化甚至燃燒。其導(dǎo)體、電流、電火花的高溫,如電氣線路近旁有易燃物質(zhì)也將會引燃起火。因此線路的電流側(cè)都裝有熔斷器或低壓斷路器等保護電器,正是為了在短咱時能迅速切斷線路的電源,避免火災(zāi)的發(fā)生。配電線路采用的上、下級保護電器,其動作除應(yīng)具有選擇性外,還要使保護電器與電氣線路的導(dǎo)線和電纜相匹配。如保護電器整定值選得過大而不匹配,即使線路短路將絕緣燃燒,保護電器仍不會動作。
5.2配電線路應(yīng)裝設(shè)漏電保護器。對于防接地故障和等電位方面的理論已具體介紹過,這里不再贅述。為防止接地故障引起火災(zāi)除建筑物內(nèi)將可導(dǎo)電的金屬體作總等電位和輔助等電位聯(lián)結(jié)外。為減少接地故障引起的電氣火災(zāi)危害,而在民用建筑的電源進戶側(cè),設(shè)置四刀開關(guān),并地四刀電源開關(guān)之后加裝漏電電流動作保護器,其額定動作電流Im≤300mA-500mA。電源側(cè)裝設(shè)的漏電電流動作保護器的作用,一是防止接地故障引起火災(zāi),二是防止人身電擊危害的第二道防線。對于多級裝設(shè)的漏電電流保護器,前后級在時限上應(yīng)有選擇性。