矿物绝缘电缆在电气防火中的作用.doc
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1、矿物绝缘电缆在电气防火中的作用摘 要 文章从矿物绝缘电缆的性能及其与塑料绝缘电缆的区别、使用的经济性及所能产生的社会效益等方面论述,并对照国际上一些国家的国家标准规范对矿物绝缘电缆的使用规定或推荐使用情况,提出矿物绝缘电缆应该在消防设施、重要场所以及危险区域的电气线路中占据它应有的位置。我国很有必要对现行建筑电气规范或标准进行补充或修改,对矿物绝缘电缆的应用作出明确的规定。关键词 电气火灾 矿物绝缘电缆 消防 重要场所 危险场所 标准 规范 矿物绝缘电缆( )简称电缆,国内也有人称之为氧化镁绝缘电缆或防火电缆,是一种全部由无机材料组成的电缆。电缆外层是由无缝金属管构成的金属护套,在金属护套和金
2、属线芯之间是一层经紧密压实的氧化镁粉绝缘层。 这种电缆在国外开发较早,早在世纪末一位瑞士人 就提出有关矿物绝缘电缆的设想,并于年获得专利权。年,法、英相继正式投入生产,到世纪年代中叶仅电力用矿物绝缘配线电缆( )在世界范围的销售量就达五万公里以上。由于应用的不断扩大,目前一些主要的工业国家,如英、美、加、法、意、澳等,都有大规模的生产。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需要使用矿物绝缘电缆,尤其对安全要求特别高和环境条件特别恶劣的场所。 矿物绝缘配线电缆介绍 主要特性1.1.1 耐火由于电缆的全部结构材料仅由铜和氧化镁所构成,氧化镁实际上是一种优良的耐火材料,
3、高温的绝缘性能也很好,因此电缆可在接近铜的熔点温度下继续运行,试验证明在可持续个小时不损坏。国外的很多实际火灾现场也充分证明经火灾后,所有电缆中仅有矿物绝缘电缆还完好无损。图照片是一个英国油漆试验室在一次灾难性火灾后的情况,只有矿物绝缘电缆完好无损(头部是切开检查电缆的),其他电缆全部烧毁。1.1.2 耐高温、不老化、寿命长该电缆可在高温环境下连续长时间使用,寿命达数百年,由于电缆全部由无机材料构成,不会老化,更不会引发和传播火种,实际上它是一种真正“安全型”的电缆,理应做为在高温环境下长期使用的首选品种。1.1.3 不会释放任何有害气体和烟雾在过载和火烧的情况下,矿物绝缘电缆不会放出任何有害
4、气体和烟雾,这对火灾条件下确保人员(包括消防人员)安全至关重要。对确保仪器、设备及房屋不受酸气的侵害也是很重要的。1.1.4 载流量大、耐过载能力强对于相同截面的电缆而言,矿物绝缘电缆由于本身结构特点和允许更高的使用温度,使它比其他类型的电缆能传送更大的电流。由于其他有机绝缘电缆在消防系统中使用必须加以保护,如穿管或暗敷,这样在相同的载流量的条件下,矿物绝缘电缆起码可比其他电缆减少个以上截面等级使用。另外,它可承受更大的过电流而不会烧损电缆。在过电压的情况下,既使是矿物绝缘电缆被击穿,去掉电压负荷后它仍可恢复到电缆被击穿前的耐电压水平,电缆仍可正常使用。1.1.5 防水、耐腐蚀因矿物绝缘电缆的
5、铜护套是无缝的金属管,它不透水、油和气体,完全可以在水中敷设长期使用,英国泰晤士河中一根矿物绝缘电缆使用了年,检查时电缆完好无损。因为铜具有极好的耐腐性能,在大多数情况下,它不需要采取任何附加的保护措施,在特殊情况下,如在某些对电缆铜护套有腐蚀作用的场合使用时,可在电缆外面再加上一层塑料外套。1.1.6 安装方便、美观大方由于矿物绝缘成品电缆是经完全退火的,所以它有很好的柔软性,它可以弯成各种复杂形状而不损坏电缆,在电缆安装敷设中可使用专用工具,施工方便,沿墙敷设特别美观。在相同的载流量条件下,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,这就意味着安装敷设及旧线路的改造带来极大
6、的方便。 使用场所矿物绝缘电缆主要可用于以下领域和场所。1.2.1 须确保人身和财产安全的场所历史性建筑物、高层建筑、银行、博物馆、影剧院、档案馆、学校、政府机关、科研中心、体育馆、高级商住楼、地下铁道等一切重要的场所。北京人民大会堂大礼堂照明主干线、应急照明干线改造全部使用矿物绝缘电缆,用量约。北京中国银行总行大楼部分应急电源主干线和低压配电房应急电源输出线等用矿物绝缘电缆约,除使用在消防电梯、消防泵、应急照明、防火卷帘门、防排烟系统外,金库、中心计算机房等处,也使用了矿物绝缘电缆。北京工商银行总行也用了矿物绝缘电缆近。国外在此领域应用得更普遍。图和图为国外地下铁道和隧道中矿物绝缘电缆的使用
7、情况,主要用于消防报警、应急照明、防排烟系统和救生系统等。由于年英国 地铁站发生火灾后引起世界各国的广泛重视,对电缆的耐火及火烧时释放出来的烟雾和有害气体提出更加严格的要求,因此矿物绝缘电缆是最佳的选择。1.2.2 有关影响人身健康的场所医院、食品和饮料加工厂、酿酒厂、制药厂、餐厅和厨房、牛奶场、农业配线等。如上海第一人民医院住院大楼就使用了矿物绝缘电缆近,广州荔湾医院用矿物绝缘电缆。1.2.3 危险区域及防火防爆的场所机场、化工厂、煤矿(地上部份)、煤粉厂、金属粉末(铝、镁)加工厂、海上石油平台、车库、加油站、煤气厂、石油精炼厂及油库、油漆厂、印刷厂、棉纺厂、亚麻厂、船舶等。如在英国北海上的
8、一些海上石油生产平台,为安全起见都选用矿物绝缘电缆,大的平台用量近。1.2.4 高温场合钢铁工业、常规电站及核电站、锅炉房、铸造厂、玻璃工业、造船、机器配线等。1.2.5 一切重要的公用设施广播通讯系统、地球卫星地面接收站、多层停车场、公共照明、公用设施建筑、铁路布线等。如:上海东方明珠电视塔障碍灯用的电缆就是矿物绝缘电缆。 国内外矿物绝缘电缆生产使用现状及国内远景预测目前,就我们所知及与我们进行过交流或有产品输入我国的国外矿物绝缘电缆(主要指配线电缆)生产公司主要有美英合资的 (包括在英国、加拿大的制造厂和美国及英国的公司)、法国的 、意大利的 (以前的 )、澳大利亚的 (即公司)以及英国的
9、公司等,除了外,其他一些公司均为大型公司,生产能力很大,虽然矿物绝缘电缆有很多其他电缆没法相比的特点,而且应用领域在不断的扩大,但目前市场竞争仍是很激烈的。我国对矿物绝缘电缆的研究、开发较晚,年上海电缆研究所开始研究试制反应堆堆芯测量用探测电缆,从年代中期开始研究开发电力用配线电缆。年代中期上海电缆研究所协助北京东风电缆厂从意大利公司引进了全套矿物绝缘电缆生产技术,购置了部分国外设备,建成了年产的生产车间,后因厂内部种种原因未能正式生产便将设备全部转手到哈尔滨电缆厂(哈尔滨电缆厂至今未生产)。年代末上海电缆研究所将矿物绝缘电缆生产技术转让给湖州久立耐火电缆有限公司,并形成年产的生产线,直到年国
10、家计委将矿物绝缘电缆列为“国家重大科技成果产业化项目”,湖州久立耐火电缆有限公司引进国外关键设备,建成目前国内规模最大、生产水平最高的矿物绝缘电缆生产车间,年代中期江苏宝胜电缆厂也建成了一个小规模的矿物绝缘电缆生产车间。为什么和国外相比国内对矿物绝缘电缆的生产和应用的差距这么大,除了生产时间不长和一些其他原因外,笔者认为下面几个因素也是不可忽视的。1.3.1 立法不够一些国家标准、规范、法规大大滞后于国民经济的飞速发展和人们对生活质量日益提高的要求。由于国家没有明确规定,使很多应该选用矿物绝缘电缆的场所和部位没有选用,除了已经造成很多能够避免而没避免的损失外,对很多已建成的工程也预留下了很大的
11、隐患。1.3.2 认识模糊部分人对电缆五花八门的名称认识不够,往往望词生意,认为选用耐火电缆甚至是阻燃电缆就可以万事大吉,事实并不如此,湖州久立耐火电缆有限公司做的模拟火灾实体试验和短样电缆的加温试验的试验结果充分说明,能真正保证着火条件下电力线路完整性要求的只有矿物绝缘电缆。1.3.3 价格因素大部分人认为矿物绝缘电缆价格太高,当然,单从电缆本身、同截面、同芯数的矿物绝缘电缆比有机类型的耐火电缆价格要高一些,这是由于材料成本的原因。但是,如果综合考虑到其载流量大,节省一根地线,安装方便,只需明敷,不需任何防火和机械保护等优点,其价格比就比有机类型耐火电缆还要低,北京人民大会堂大礼堂照明线路技
12、改项目用矿物绝缘电缆是用塑料耐火电线穿管敷设总造价的,而且此时的矿物绝缘电缆并没有降低截面等级选用。北京国家电力调度中心用矿物绝缘电缆的总造价为低烟无卤耐火电缆的。如果考虑到电缆的使用寿命,矿物绝缘电缆的价格优势就会更加明显。 矿物绝缘电缆在国外有关建筑物消防设施及重要部位的使用规定或推荐使用情况 英国国家标准中的规定或推荐情况2.1.1 BS 5839建筑物的火警探测和报警系统第一部分系统设计、安装和维护的实施法规在电缆线和其它内部连接一节中,推荐使用的电缆型号如下:(1)符合BS 的带有或没有外套的矿物绝缘铜护套电缆;()符合 起码满足或类要求的电缆;()符合 起码满足或类要求的电缆;()
13、符合 绝缘和护套电缆;()符合 绝缘无护套电缆;()符合 一般目的的橡胶绝缘、纤维编织复合的电缆;()符合、和型号的绝缘电缆;()符合 绝缘和护套、钢丝铠装的电缆;()符合 具有交联聚乙烯或硬的乙丙橡胶绝缘、钢丝铠装护套电缆;()具有一个中心导体不小于股直径的聚乙烯绝缘、护套同轴电缆;()对探测热电缆(见该标准条)。在该标准中,虽然菜单中列有种之多,但规定在火灾中需较长时间(起码小时)使用的,则只能用菜单中的()和()两种电缆,如果用其它电缆则必须埋在建筑物结构的泥灰中厚以上或用隔板把电缆与重大危险地隔开,隔板或地板最低要具有小时的耐火能力,同样,用其它非金属铠装电缆还应有附加的机械保护,而矿
14、物绝缘电缆则不需要。2.1.2 BS 5266-1:1999应急照明第1部分:除影院及用于娱乐的特殊建筑物外的其它建筑物的应急照明规定用于备用电源和逃生照明之间连接的电缆必须是具有特有的抗火焰冲击和自然伤害的电缆,或密封于适当的沟道、导线管、桥架或线槽中,以得到必要的火灾保护及机械强度。在电缆火灾保护中规定应采用下列电缆和配线系统:()具有高抗火特性的电缆;符合标准的矿物绝缘铜护套电缆,该电缆可以带或不带外护套敷设;符合 标准的电缆,该电缆至少符合类要求。()需要附加有火灾保护的配线系统;符合 标准的穿入硬管中的绝缘电缆。管道应为 :规定的等级或等级;符合 标准的、穿入钢管的绝缘电缆;符合 或
15、 标准的绝缘及护套钢丝铠装电缆。2.1.3 BS 5454档案文件的贮存和展览该标准中的照明线中就明确规定,在贮藏室的照明用线只能用带螺丝组件的矿物绝缘铜护套电缆,而且规定在线进出贮藏室处应加以密封,以防止鸟和虫的进入。 澳大利亚国家标准中的规定或推荐使用情况2.2.1 AS 3000线路规则该标准中消防设备和电梯规定可使用的电缆菜单为:()在金属套管内有或没有护套的电缆;()矿物绝缘电缆;()具有金属外壳的母线;()其它对火和伤害可提供一定防护程度(相当于上述种情况)的方法。前面所指的消防设备包括:消防增压泵、火警探测和报警系统、建筑物中控制烟雾和火情的其它设施,如通风机及控制建筑物防火保护
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