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发布时间:2019.06.26 新闻来源:广州番禺电缆集团有限公司_旗下品牌番电-乐光 浏览次数:

 

跟着国内经济建设的迅猛发展,人们对消防安全的注重程度日积月累,自2015 年设计标准 GB50016-2014《修建设计防火标准》从头修订施行后,明确要求矿藏绝缘类不燃电缆强制使用于消防配电线路设备,至此矿藏绝缘电缆在国内市场呈现出爆破式添加。传统矿藏绝缘电缆也被称为(刚性)矿藏绝缘电缆,其防火功能超卓、科技含量高,但制造进程杂乱, 出产企业需求投入较高资金用于技能研发及配备改进。尽管该产品在我国推行使用现已超越20 年,但国内有才干研发的企业并不多,尤其是专业化矿藏绝缘电缆出产企业更为稀缺。一起,受其结构特色的约束,矿藏绝缘电缆的交货长度随导线截面增大而缩短,长距离敷设时中心接头多、氧化镁绝缘易吸潮、电缆刚度大敷设不方便等特色,除少数具有先进施工水准的企业外,被大多数安装公司冲突运用。

刚性BTTZ电缆与柔性YTTW电缆试验项目

因而,一些出产企业针对矿藏绝缘电缆须满意 BS6387C、W、Z 的防火查验标准,在传统有机塑料电缆制造工艺的基础上,然后推行了一系列相同满意该查验标准的产品,现在该类产品尚无国家相关标准,业界也被称为非标矿藏绝缘电缆。因为结构类似于有机电缆,故而冠以(柔性)矿藏绝缘电缆之名,借此代替传统(刚性)矿藏绝缘电缆。

经过近几年的市场推行,非标(柔性)矿藏绝缘电缆在国内也取得了许多成绩,但非标(柔性)矿藏电缆是否等同于传统(刚性)矿藏电缆?其耐火功能、安全牢靠性与传统(刚性)矿藏电缆有何差异?笔者结合现行国家标准及标准,就两者产品的结构原理、电气功能、施工特色进行归纳比较。

1 矿藏绝缘电缆总述

1.1 传统(刚性)矿藏绝缘电缆诞生于19 世纪末,由瑞士工程师ArnoldFrancoisBorel 提出想象,并于1896年取得专利权, 随后于1934-1936 年投入到法、英出产便敏捷发展。我国于上世纪60 时代研发,开始只触及军事范畴,80 时代中期呈现工业化出产,现在已被全面推行到修建范畴。依照 GB50054—2011《低压配电设计标准》、JGJ232—2011《矿藏绝缘电缆敷设技能规程》对其界说为 :在同一金属护套内,由一根或数根导体经紧压成形的粉末矿藏绝缘密实组成。GB/T13033-2007《额外电压750V 及以下矿藏绝缘电缆及终端》明确规定矿藏绝缘电缆的类型包含750V 重型(BTTZ、BTTVZ、WD-BTTYZ)、500V 轻型(BTTQ、BTTYQ、WD-BTTYQ)共六品种型,依据表1 可知(柔性)矿藏绝缘电缆的绝缘并非选用密实矿藏粉末组成。因而从严厉含义来讲,它并非矿藏绝缘类电缆。

表1 常见矿藏绝缘电缆结构比照
BTTZ电缆与YTTW电缆对比

1.2 非标(柔性)矿藏绝缘电缆创造较晚,开始于上个世纪70 时代由瑞士 Studer 公司研发而成。我国自2001 年呈现该产品后,其品种也在不断改动,比如 YTTW- 金属护套柔性矿藏绝缘电缆、NG-A(BTLY)- 阻隔型柔性矿藏绝缘电缆、BBTRZ- 柔性矿藏绝缘电缆等,现在各个出产厂家自行对产品命名,原资料及制造标准也不尽相同。因为还未公布相关的国家标准,如今只能参阅一些企业标准或行业标准,其防火功能更是缺少依据。

2 结构原理比较

2.1 绝缘资料

2.1.1 (刚性)矿藏绝缘电缆的绝缘选用无机矿藏原料 MgO(氧化镁)粉末紧缩密实而成,一般填充密度为75%~80%,如表2 所示,其熔点远远超越铜护套熔点(1083℃),且电阻率受温度改动影响小,在高温下具有优秀的电绝缘性和散热性,作为无机矿藏资料,其天然的不燃性以及无烟无卤特性十分适合于重要场所消防配电线路,仅有的缺乏是MgO 易吸收空气中的水分,电缆的暂时封端或电缆头制造须在1h 内完结,不然绝缘阻值会敏捷降至10MΩ 以下。但因为MgO+H2O(热水) Mg(OH)2 ↓属可逆反应,在施工进程中使用火焰喷灯等办法对电缆端部区域重复加热,能够消除这一缺点。

表2 绝缘资料功能比照

2.1.2 而(柔性)矿藏绝缘电缆的绝缘资料就难以一致了, 最具代表性的便是选用耐火(NH)电缆常用的云母带绕包。在此以 A 类耐火级的组成云母 KMg3(AlSi3O10)F3 为例 : 它是以 F- 代替(OH)-,在常压下组成出的大晶体人工云母, 再用粘合剂将云母片张贴于玻璃布上。参阅表2 可知,其熔点缺乏氧化镁粉的1/2,导热率仅为氧化镁粉的1/10,常温下电阻率略高于氧化镁粉,但随同温度上升电阻率却显着下降, 该资料在有机耐火电缆(如 NH-YJV)中只能作耐火层,而不行作为绝缘层,因为其绝缘功能、散热功能远不及交联聚乙烯。云母带也相同具有易受潮的缺点,其受潮后绝缘敏捷下降, 且不行康复。而其他比如 BBTRZ、NG-A(BTLY)居然选用交联聚乙烯作为绝缘层,其结构已完全脱离了无机矿藏类绝缘的界说。

2.2 金属外护套

2.2.1 (刚性)矿藏绝缘电缆的选用无缝铜管作为外护套, 详细出产工艺流程如下 :


 

铜护套管选用拉拔工艺延伸,到达预订长度后又经过2 道热处理工序,其拉拔进程中发作的应力已根本消除,轧制也保证了电缆全体截面尺度做到最小,而且使护套与内部氧化镁密实压紧。按上述工艺成型的电缆不管是抗压强度、仍是机械功能,都超越一般耐火电缆。但美中缺乏的是,铜管在一次下料时原资料有限,拉拔的长度也有约束,以750VBTTZ-4×25mm2 电缆为例,其最大出货长度仅为130m,若在超高层修建中使用,需消耗很多的中心接头作业进行衔接,必然添加工程量与施工难度。

2.2.2 (柔性)矿藏绝缘电缆最典型的外护套选用铜轧纹焊接工艺,其出产工艺流程如下 :


 

为做到电缆出货长度无限延伸,(柔性)矿藏绝缘电缆外护套选用铜带绕包焊接,轧纹后即装盘,因为未做热处理,护套上因焊接发作的剩余应力没有消除,在实践敷设进程中经常呈现开裂。一起,铜带轧纹也增大了电缆全体截面尺度,如表3 所示,邻近标准(柔性)电缆比(刚性)体积大10%~174%, 分量重3.9%~86.2%。

表3 4*25mm2(含防腐护套)电缆标准明

2.3 电气功能比较

2.3.1 耐火性实验

耐火性是验证电缆在火灾情况下继续供电的才干,笔者结合出厂检验阅历,选取具有代表性的 BTTZ 型(刚性)与YTTW 型(柔性)标准都为4×25mm2 进行剖析,检测标准以英国 BS6387(C、W、Z 级)耐火实验为准,各选一样品顺次进行3 项实验。比对成果见表4。

表4 BS6387耐火实验比照

从成果来看,两者均能经过 BS6387 标准测验,但 YTTW(柔性)样品的铜护套90°弯处已发作变形,当样品重复上述实验后,YTTW(柔性)铜护套发作开裂。一起,受轧纹结构的影响,云母带绝缘被烧至黑粉状并脱落于护套缝隙内,而BTTZ(刚性)样品再次重复上述实验后,护套仅留有少数碰击痕迹。随后在对两者进行绝缘电阻测验时,YTTW(柔性) 绝缘阻值近乎为0Ω,BTTZ(刚性)阻值仍超越200MΩ。

2.3.2 耐压实验

依据 GB/T13033-2007 的电压实验要求 :2500V 用于750V 电缆导体间 / 每个导体与铜护套间,升压速度应≥ 150V/s,每次应继续1min,实验进程电缆应不击穿。在此以同一厂家相同标准的 BTTZ(刚性)和 YTTW(柔性)样品为实验目标。

(1) 首要对 BTTZ 电缆升压至2500V 并继续15min 后, 未击穿。继续升压至3300V 附件发作击穿,静置3h 后,对该样品从头打耐压,升压至2500V 未击穿,阐明氧化镁绝缘是因部分熔化形成击穿,但击穿并未改动其化学性质,因而绝缘功能可自行康复。

(2)在对 YTTW 电缆实验时于2800V 邻近击穿,3h 后从头打耐压,最高升压至50V 时再次击穿。标明 YTTW 电缆击穿后绝缘功能无法康复,只能从头替换。

2.3.3 载流温度测验

于标准室温 20 ℃环境下,选取同一厂家标准都为4×25mm2 的 BTTZ(刚性)和 YTTW(柔性)电缆样品,别离通以额外电流140A,并于两个样品导线及铜护套相同方位设温度传感器,成果见图1 :

图1 额外载流量时电缆温升曲线

从成果能够看出,在相同实验条件下,继续通电4h, BTTZ(刚性)电缆的导线比 YTTW(柔性)低5.5℃,铜护套低6.7℃。然后验证了上述关于绝缘资料功能剖析的观点, 氧化镁粉的散热性显着优于组成云母带。而就电缆本身而言, 散热性相同对载流量会发作较大影响。

3 施工特色比较

3.1 曲折才干

3.1.1 依据标准图集09D101-6《矿藏绝缘电缆敷设》的辅导定见,(刚性)矿藏绝缘电缆最小曲折半径 R ≥ 6D,因为电缆铜护套在出产时的退火工艺已消除了变形应力,其柔韧性并不亚于一般耐火电缆。

3.1.2 现在还没有相关国家标准提及(柔性)矿藏绝缘电缆的曲折才干,依据一些(柔性)电缆的产品阐明书可知, 其最小曲折半径 R 的范围在15D~20D 之间,因为上述观点已证明同标准的(柔性)电缆不管在体积仍是分量上均超越(刚性),未经热处理的轧纹铜护套也使电缆本身变得坚固,所以在实践敷设进程中并不及(刚性)柔软。

3.2 终端 / 中心接头密封性

3.2.1 在制造(刚性)矿藏绝缘电缆终端时,为保证绝缘层不受潮气影响,终端头 / 中心接头附件都会顺便绝缘封盖, 并胶封于电缆切断处,然后使氧化镁阻隔空气水分的污染, 保证电气绝缘功能。

3.2.2 因为(柔性)矿藏绝缘电缆大多选用云母带绕包作为绝缘,所以电缆切断处无法胶封,只能选用热缩套对电缆衔接处密封,该工艺是针对交联聚乙烯等有机电缆的密封办法,其阻隔潮气的才干远不及胶封完全。

4 结语

经过上述研讨,能够发现(刚性)与(柔性)矿藏绝缘电缆实质上既是国家标准与非标产品的差异,作为一款老练产品,传统(刚性)矿藏绝缘电缆的使用已超越120 年,依托其安稳牢靠的功能,国内外现已逐步呈现出代替耐火电缆的趋势。而非标(柔性)矿藏绝缘电缆现在还存在许多缺点, 尽管国内一些出产企业研发了多种(柔性)电缆,但其功能一直无法与传统(刚性)相媲美,乃至柔韧度也不及(刚性) 超卓,如今只要选用传统(刚性)矿藏绝缘电缆才干保证消防配电安全牢靠。

参阅文献

[1]GB/T13033-2007《额外电压 750V 及以下矿藏绝缘电缆及终端》.

[2]GB50016-2014《修建设计防火标准》.

[3] 王希真 . 人工组成云母的功能及使用 . 第七届绝缘资料与绝缘技能学术会议论文集,2001 年 12 月 8 日 .

[4]I.O. 威尔逊,孙兆谓 . 耐高温矿藏绝缘电缆用氧化镁绝缘 [J]. 电线电缆,1983 年 02 期 .

作者简介 :陶源(1986—),男,汉族,陕西西安人,工程师,学士,深圳市特区建发出资发展有限公司,研讨方向为修建消防电气。

 

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