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工程如何区分耐火电缆和阻燃电缆?

2022-09-20分类:电力资讯 / 企业动态来源:凤凰新闻
【CPEM全国电力设备管理网】

近年来,在世界范围内的电力系统火灾事故中,因电力电缆着火导致电力系统供电中断的比例呈上升趋势。因此,在发电厂、变电站等用电设备多、大量电缆密集敷设的场所,使用阻燃电缆防止火势蔓延,使用耐火电缆保证重要线路不间断供电显得越来越重要。但有些电气设计人员不能明确区分阻燃电缆和耐火电缆的概念,对它们的结构和特点了解不多,不能根据供电要求正确设计和选择这两种电缆,在现场进行设计代理或监理工作时不能正确指导这两种电缆的敷设和施工。因此,全面正确地了解阻燃耐火电缆是正确选用的首要条件。


一、阻燃电缆

阻燃电缆是指在规定的试验条件下,样品燃烧,试验火源撤除后,火焰蔓延仅在有限范围内,残余火焰或燃烧能在有限时间内自行熄灭的电缆。


阻燃电缆在保持普通电缆电气和理化性能的同时具有自熄性,即不容易燃烧,或者当电缆由于某种原因着火或被外部火源点燃时,火熄灭后电缆不会继续燃烧,或者燃烧时间很短(60分钟以内),或者延迟燃烧长度很短。


它的基本特点是,遇火可能被烧坏,不能运行,但能阻止火势蔓延。一般来说,如果一根电缆着火,可以将燃烧限制在局部区域而不至于蔓延,从而保住其他种类的设备,避免造成更大的损失。


阻燃电缆的结构特点


阻燃电缆的结构与普通电缆基本相同,只是其绝缘层、护套、外护套和辅助材料(包覆和填充)全部或部分采用阻燃材料。


阻燃电缆的分类


根据电缆阻燃材料的不同,阻燃电缆分为含卤阻燃电缆和无卤低烟阻燃电缆。


其中,含卤阻燃电缆的绝缘层、护套、外护套和辅助材料(包覆和填充)全部或部分采用含卤聚乙烯(PVC)阻燃材料,因此具有良好的阻燃特性。但电缆燃烧时,会释放出大量的烟雾和卤酸气体。卤酸气体对周围的电气设备有腐蚀性,救援人员需要佩戴防毒面具接近现场灭火。电缆燃烧时,对周围的电气设备和救援人员造成危害,不利于灭火救援工作,从而造成严重的二次伤害。而无卤低烟阻燃电缆的绝缘层、护套、外护套和辅助材料(包覆和填充)全部或部分采用无卤XLPE阻燃材料,不仅具有更好的阻燃特性,而且电缆燃烧时没有卤酸气体放出,电缆的发烟量小,电缆燃烧产生的腐蚀性气体是电缆阻燃和减少卤酸气体量的折中。其卤素含量约为含卤阻燃电缆的1/3。烟量也接近公认的低烟水平。


根据《电线电缆燃烧试验方法》的规定,用集束燃烧试验方法评定的阻燃电缆分为A、B、C3三类,其中A类电缆的试验条件最严格,性能优于B、C类,价格也最贵。为了实现电缆的阻燃或提高电缆的阻燃水平,人们开发了一种新结构的阻燃电缆,如所谓的氧绝缘层或隔焰层,在隔焰带(隔焰层)周围填充或包裹,这种电缆称为氧绝缘层电缆。主要原理是在材料中加入金属水合物,同样可以分别实现电缆的低卤低烟、无卤低烟阻燃。但所谓的氧绝缘层和火绝缘层只是实现电缆阻燃的一种手段。说到底也是阻燃电缆,能达到的最高阻燃等级也是a级,所以阻燃电缆不能叫隔氧电缆,只能说隔氧电缆是阻燃电缆。


根据国家实验标准(GB12666-99),阻燃电缆可分为三个等级:ZRA、ZRB和ZRC。在通用产品命名法中,ZRA通常表示为GZR,称为高阻燃电缆或阻氧电缆或高阻燃阻氧电缆。ZRC是指一般阻燃产品中的锆。


选择时应注意的问题


设计人员应根据阻燃电缆的具体特点进行设计、选择和敷设,并注意以下问题:


(1)含卤阻燃电缆(包括阻燃电缆和低卤低烟阻燃电缆)在燃烧时会释放出腐蚀性的卤酸气体,极大地阻碍灭火工作,从而延误灭火时间,加剧火势蔓延。因此,在人口密度较高的公共场所,应尽量设计和选择无卤低烟阻燃电缆。在人口密度较低的作业区域,可选用任何一种阻燃电缆。


(2)阻燃电缆分为A、B、C3三类,其中A类阻燃电缆的性能比B、c类更好,价格也最贵,设计师在提供订货清单时应注明阻燃电缆的类别。


(3)阻燃电缆的A、B、C类从外观上无法区分,只有厂家能保证供货。因此,在设计和选择时应仔细选择电缆制造商。


(4)与含卤阻燃电缆相比,无卤低烟阻燃电缆具有低腐蚀、低烟的优点,但其电气和机械性能明显降低。因此,在敷设电缆时,无卤低烟阻燃电缆应具有比含卤阻燃电缆更大的弯曲半径。


(5)电缆敷设设计时,非阻燃电缆和阻燃电缆不宜并排敷设,不同阻燃类别的阻燃电缆不宜并排敷设。


二。耐火电缆

耐火性是指在火焰燃烧的情况下能保持一定时间的运行,即能保持电路的完整性。这种电缆在火焰中有一定时间的供电能力。


防火电缆实际上是另一种防火电缆。它以铜为导电线芯,无缝铜管为护套,无机矿物氧化镁为绝缘材料制成。由于整体由无机材料制成,整条耐火电缆既不燃烧也不延迟燃烧。并且能够承受火焰。测试表明,在800 ~ 900℃下燃烧2小时后,电缆始终正常运行,在1000℃下燃烧30分钟后,仍完好无损,继续正常运行。正常工作温度为250℃,运行安全可靠。


耐火电缆在火灾情况下能连续工作(传输电流和信号),是否延时不纳入考核。阻燃电缆在发生火灾时迅速停止工作,其作用是阻燃自熄。耐火电缆在750 ~ 800℃的火焰燃烧中能维持正常运行180分钟。


其根本特点是电缆在燃烧条件下仍能维持线路正常运行一段时间。通俗地说,万一发生火灾,电缆不会一下子烧起来,电路更安全。


因此,耐火电缆与阻燃电缆的主要区别在于,耐火电缆在发生火灾时能维持一段时间的正常供电,而阻燃电缆不具备这一特性。这一特性决定了耐火电缆在现代城市和工业建筑中的重要作用,因为一旦发生火灾,控制、监控、引导和报警系统的供电电路必须正常工作。因此,该电缆主要用于应急电源至用户消防设备、火灾报警设备、通风排烟设备、引导灯、应急电源插座、应急电梯等的供电回路中。

耐火电缆的结构特点


耐火电缆的结构与普通电缆基本相同,只是耐火电缆的导体为耐火性能良好的铜导体(铜的熔点为1083℃),在导体与绝缘层之间增加了一层耐火层。耐火层通过缠绕多层云母带形成。由于不同云母带的允许工作温度差异较大,电缆耐火的关键是云母带。


耐火电缆的分类


根据国家实验标准(GB12666-99),耐火电缆可分为NHA和NHB两个等级;;在通用产品命名法中,NHA通常表示为GNH,称为高耐火电缆。NHB在一般耐火材料产品中表示为NH。


B级电缆在750℃ ~ 800℃的火焰和额定电压下,至少能承受燃烧90min,电缆不断裂(即3A保险丝不熔断)。在改进耐火层制造工艺和增加耐火层的基础上,研制出A级耐火电缆,在950℃ ~ 1 000℃的火焰和额定电压下,能承受燃烧至少90min而不断缆(即3A熔断器不熔断)。


A级耐火电缆的耐火性能优于b级,另外矿物绝缘电缆是一种性能更好的耐火电缆。它由铜芯、铜护套和氧化镁绝缘材料制成,简称MI(mineral insulated cables)电缆。这种电缆的耐火层完全由无机物组成,而普通耐火电缆的耐火层由无机物和一般有机物组成,所以MI电缆的耐火性能比普通耐火电缆好,不会因燃烧而分解产生腐蚀性气体。MI电缆耐火性能好,可在250℃下长期工作。同时具有防爆、抗腐蚀性强、载流能力大、抗辐射、机械强度高、体积小、重量轻、寿命长、无烟等特点。但是价格贵,工艺复杂,施工难度大。因此,这种耐火性能良好的电缆可用于石油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火性能高、经济性可接受的场合。

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