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柔性礦物質(zhì)絕緣防火電纜
詳細(xì)描述
廣西群星電纜有限公司，礦物絕緣電纜全稱礦物絕緣類不燃性電纜，由銅芯、礦物質(zhì)絕緣材料、銅等金屬護套組成，除具有良好的導(dǎo)電性能、機械物理性能、耐火性能外，還具有良好的不燃性。
這種電纜在火災(zāi)條件下不僅能夠保證火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的消防供電，還不會延燃、不產(chǎn)生煙霧。 GB 50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》明確要求，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)，且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃性電纜。
特點
相對傳統(tǒng)的BTTZ剛性礦物絕緣電纜，廣西群星電纜BBTRZ柔性礦物絕緣電纜是由銅絞線、礦物化合物絕緣、和礦物化合物護套所構(gòu)成。其采用柔性結(jié)構(gòu)，主要材料均采用無機材料，彌補了結(jié)構(gòu)硬、易燃燒、有毒等缺陷，并且具有一些其他電纜不具有的優(yōu)點，如：耐火、載流量大、耐沖擊電壓、耐機械損傷、無鹵無毒、防爆、防水、耐腐蝕、壽命長、安全、耐過載、耐高溫、成本低等特點。
主要功能
一般的電線電纜由于絕緣使用的都是有機高分子材料，因此在火焰條件下極易碳化從而失去絕緣作用。由于廣西群星電纜柔性礦物絕緣防火電纜（BBTRZ電纜）主要材料由礦物化合物組成，它本身不會引起火災(zāi)，不可能燃燒或助燃。而這些材料一般都具有1500℃以上的較高熔點，因此防火電纜即使用于火焰條件下也能發(fā)揮正常的輸電功能，是一種真正意義上的防火電纜。并能通過BS6387 C、W、Z試驗。
例二，額定電壓 750V，3 芯 35mm2，表示為：BBTRZ-750 3*35
例三，額定電壓 1000V，5 芯 16 mm2，表示為：BBTRZ-1000 5*16
三、電纜的主要性能
一般的電線電纜由于絕緣使用的都是有機高分子材料，因此在火焰條件下極易碳化 從而失去絕緣作用。由于柔性礦物絕緣防火電纜主要材料全都采用無機礦物或礦物化合 物組成，它本身不會引起火災(zāi)，不可能燃燒或助燃。而這些材料一般都具有 1500℃以上 的較高熔點，因此防火電纜即使用于火焰條件下也能發(fā)揮正常的輸電功能，是一種真正意義上的防火電纜。
表 1 BBTRZ與BTTZ比較
| 比較內(nèi)容 | BBTRZ柔性礦物絕緣電纜 | BTTZ剛性礦物絕緣電纜 | |
| 安全可靠 | 絕緣性 | 增強了電性能與機械物理性，耐化學(xué)性，更有絕緣能力 | 容易吸潮影響絕緣，特備是大量的接頭所導(dǎo)致，保護絕緣體的銅管同樣具有風(fēng)險 |
| 耐電性 | 耐電壓等級重型為1000伏，符合現(xiàn)代建筑電氣設(shè)計，大大提高使用壽命 | 耐電壓能力最多達(dá)到750伏，很難承受變頻與電感因素形成的沖擊電壓，很難符合現(xiàn)代設(shè)計的安全要求 | |
| 使用安全性 | 耐溫等級125℃，安裝過程無接頭，提高了可靠性 | 接頭過多引起的不可靠性 | |
| 節(jié)能環(huán)保 | 環(huán)保性 | 無機物組成，無污染，綠色環(huán)保 | 金屬構(gòu)成，其制造過程存在環(huán)保問題 |
| 節(jié)能性 | 耐壓、耐受性更高，更支持現(xiàn)代建筑的節(jié)能設(shè)計 | 耐電壓等級低，對現(xiàn)代建筑設(shè)計有局限性 | |
| 公益性 | 從根本上節(jié)約了資源與能源型產(chǎn)品的消耗 | 大量消耗金屬銅與鎂等資源性材料 | |
| 施工便利 | 規(guī)格限制 | 多芯結(jié)構(gòu)中的單芯最大截面積可做到300mm2，可以覆蓋各種規(guī)格建筑電線電纜需求 | 多芯結(jié)構(gòu)的單芯截面積局限于35mm2以下，難以實現(xiàn)多芯大截面的防火電纜要求 |
| 敷設(shè)要求 | 無接頭、重量輕，各種常規(guī)方法敷設(shè)均可，占用空間很小，無敷設(shè)安全隱患 | 接頭多、外徑大，占用寶貴空間，而且線路設(shè)計、施工難，且易產(chǎn)生敷設(shè)安全隱患 | |
| 施工問題 | 結(jié)構(gòu)柔性，便于彎曲，中間無接頭，方便省力 | 在具體的施工過程中，難以彎曲，造成接頭過多，施工麻煩 | |
4.1 傳統(tǒng)剛性礦物絕緣電纜特性
1. 銅管拉拔工藝使得單根連續(xù)長度有限，安裝的過程中需要不斷使用接頭，增加材 料和人工成本，并且需要對接頭處電氣性能作特殊處理。
2. 35mm2 及以上均為單芯電纜，安裝工序多，并且不利于各芯電氣參數(shù)的均衡。
3. 線芯棒型實心銅導(dǎo)體，非常堅硬，使得其最大截面通常為 400mm2。
4. 氧化鎂粉末充當(dāng)絕緣層，易產(chǎn)生厚薄不均現(xiàn)象，工藝稍有差池便會擊穿，額定電 壓最高為 450/750V。
5. BTTZ 電纜不斷的使用專用接頭，因此需要特別處理以保證火焰下承受水噴淋后仍 保持通電。
6. 一旦受火銅管外殼即為直接受火溫度--950℃+50℃(塑料外護套瞬間燒損)，銅導(dǎo)體 芯線阻隨溫升而增加，因此火災(zāi)中 BTTZ 壓降損失大。
7. 金屬套采用分段拉拔工藝，大截面 400mm2 單根最長不超過 60 米，氧化鎂對環(huán)境 有污染，成本高，效率難以提高。
4.2 柔性礦物絕緣電纜特性
1. 提高了絕緣的穩(wěn)定性：不僅保留了剛性礦物絕緣電纜的耐火特性，而且還具有不宜吸潮等特點，因此絕緣性更穩(wěn)定。
2. 提高了耐電壓等級：耐壓水平可達(dá)到 1000V，從而減少了很多因電感、變頻電器 的頻繁啟動而造成的沖擊電壓，相應(yīng)地使得線路系統(tǒng)使用壽命大大提高。
3. 全系列性：可以根據(jù)用戶實際需求，加工成單芯或多芯結(jié)構(gòu)，最多可做到96芯， 幾乎可以覆蓋電力電纜、控制電纜等各種規(guī)格的建筑電纜需求。
4. 無中間接頭：采用了成熟的絞線和成纜技術(shù)，可以根據(jù)用戶要求定長生產(chǎn)，不僅 減少了接頭成本，更可以提高并實現(xiàn)線路的整根一致性。
5. 柔性易安裝：因為采用了絞線、成纜等傳統(tǒng)電纜結(jié)構(gòu)，使得電纜更柔軟，同時由 于不需要專用終端接頭，更方便了安裝和敷設(shè)。
6. 節(jié)省空間：由于可提供大截面、大長度的多芯電纜，從而避免了因多根排列以及 中間接頭而造成的不必要的敷設(shè)空間浪費。
7. 公益性：由于結(jié)構(gòu)的改進，大量使用了礦物和礦物化合物，不僅節(jié)約了銅、鎂等資源，還相應(yīng)地節(jié)約了大量的能源消耗，公益價值同樣十分顯著。
五、在超高層建筑上的應(yīng)用案例
5.1 案例介紹 考慮到高層建筑內(nèi)人員的反應(yīng)速度慢，以及由煙霧和缺乏電力供應(yīng)造成的恐慌和混亂，致使對高層建筑的疏散時間在很大程度上無法確定，因此，緊急線路和消防報警提 示線路成為火災(zāi)中最重要的線路，必須要保持線路完整。
柳州地王國際財富中心是廣西省最高建筑，柳州市標(biāo)志性建筑，高度303米，73層全鋼結(jié)構(gòu)。由于工程的重要性，防火系統(tǒng)全部采用了BBTRZ電纜，該系列電纜由于是柔性礦物絕緣電纜，耐壓等級是
1000v。設(shè)計單位是在比較了剛性礦物絕緣電纜(即銅管氧化鎂絕緣電纜)和各類其他結(jié)構(gòu)的耐火電纜的基礎(chǔ)上，作出采用了BBTRZ柔性礦物絕緣系列電纜的決定。
5.2 安裝與敷設(shè) 電纜明敷時，應(yīng)沿全長采用電纜支架、掛鉤或金屬吊繩等支持，最大跨距，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1. 滿足支持件的承載能力和無損電纜的外層及其纜芯。
2. 使電纜相互間能夠配置整齊。
3. 適應(yīng)工作條件下的布置要求。
4. 直接支持電纜用的普通支架(臂式支架)，吊架的允許跨距宜符合下表規(guī)定的數(shù)值。
表 2 普通支架、吊架的允許跨距(mm)
|
電纜特征
電纜外徑 D |
敷設(shè)方式 |
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水平 |
垂直 |
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D≤20 |
400 |
1000 |
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20＜D≤30 |
600 |
1200 |
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30＜D≤50 |
800 |
1500 |
|
D＞50 |
1000 |
2500 |
柔性礦物絕緣防火電纜的截面積單芯為 1.5mm2～600mm2，多芯為 1.5mm2～300m2。 在防火電纜領(lǐng)域，最大限度的降低了使用單位的投資成本，提高了建筑物的安全防火性 能等級。
5.3 驗證
柔性礦物絕緣防火電纜的設(shè)計參數(shù)，是嚴(yán)格遵循英國 BS6387 標(biāo)準(zhǔn)，以及國際電工委員會 IEC 標(biāo)準(zhǔn)。這些技術(shù)參數(shù)，已經(jīng)通過了國家消防總局的專項檢測。
表 3 燃燒試驗的測試標(biāo)準(zhǔn)
試驗方法：
單純防火試驗：C 級 直接受火溫度 950±40℃，燃燒 180min 防水防火試驗：W 級 650℃，先燃燒 15min，再燃燒和噴淋 15min 防火防撞試驗：Z 級 950℃、15min/30 次
六、結(jié)論
該類電纜在安裝完畢后能夠保證應(yīng)急使用，平時也可作為耐溫 125℃無鹵阻燃電纜、 耐火電纜使用，因該系列電纜覆蓋面廣，既克服剛性MI電纜的缺陷，又發(fā)揮了柔性MI電纜的優(yōu)勢，并且為各重點工程提供了實用產(chǎn)品，使現(xiàn)代工程在電氣線路中達(dá)到了短路不燃燒，燃燒不短路的功效，本文采用的應(yīng)用案例證明柔性礦物絕緣電纜不僅在消防報 警和緊急救生回路等防火性能上能夠成功應(yīng)用，在高密度電流及其他特殊性能要求的情 況下也能得推廣應(yīng)用。
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