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[技術(shù)資料] 防火電纜應(yīng)用的比較分析
P:2006-06-14 18:22:08
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據(jù)資料介紹，我國發(fā)生的火災(zāi)中，因電氣引起的火災(zāi)一半左右。在電氣火災(zāi)中由于線纜老化和過載使用引起的火災(zāi)占較大比例，同時因火災(zāi)時引燃線纜散發(fā)出的有毒氣體會導(dǎo)致大量人員傷亡，并阻礙消防人員滅火。因此設(shè)計中正確選用電纜是非常重要的。
在民用建筑中，對重要的干線及消防線路一般常用的電纜有普通耐火電纜(NH—VV、NH—YJV)，低煙無鹵耐火電纜(NH—DW—YJV)和礦物絕緣電纜(BTTZ)。其他一般負荷的線路則采用阻燃型電纜 (ZR—VV、CR—YJV)。
下面針對重要干線和消防線路使用的電纜進行分析。
一、線路的安全可靠性
1．礦物絕緣電纜是全無機物組成的電纜、不會自燃，也可以長時間保持線路的完整，按照英國標(biāo)準(zhǔn)BS6387檢測，950~C可以達到3小時。而且可以經(jīng)受火災(zāi)中噴淋水和重物墜落的沖擊。
2．其他型耐火電纜，只能通過我國標(biāo)準(zhǔn)GBl2666．6檢測950℃保持90min，無法承受噴淋水和重物墜落的沖擊。為了滿足承受噴淋水和重物墜落的沖擊，需要穿金屬管或密封橋架進行保護，增加了安裝輔助費用和安裝空間要求。
二、煙霧和毒氣性能
我國和國際電工委員會評價電纜散發(fā)煙霧和鹵素毒氣性能的標(biāo)準(zhǔn)有：
《電線電纜煙霧特性》GBl2666．7-90
《電線電纜煙霧特性》IECl034
《電線電纜鹵素含量測定》IEC754
根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)要求可知：
1.礦物絕緣電纜是由無機物組成，沒有任何煙霧和毒氣。
2．塑料電纜(包括輻照交聯(lián)電纜和低煙無鹵電纜)總是會在火災(zāi)中釋放出煙霧和毒氣。交聯(lián)電纜的鹵素含量較低，煙霧量和聚氯乙烯絕緣的電纜相近；低煙無鹵的電纜煙霧量較低，鹵素含量極少，但其他的毒氣含量并沒有減少。因此，對于人員密集的場所，礦物絕緣電纜無毒的特性會在一旦發(fā)生火災(zāi)時，給人員逃生和消防求援創(chuàng)造條件。
三、經(jīng)濟性比較
在建筑中為達到線路同樣安全的保護等級，對于不同的電纜要采取不同的保護方式，例如，為保證重要消防線路達到60min的有效供電時間，一般有三種方式：
1．礦物絕緣電纜直接明敷，無需保護，這已通過許多國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)實驗和大型模擬實體火災(zāi)試驗得到了證實。
2．耐火類電纜在穿管或封閉的橋架中敷設(shè)，外涂防火涂料。
3．阻燃型電纜穿管在非燃燒體內(nèi)敷設(shè)，且保護層厚度不小于3cm。
因此比較各種電纜使用的經(jīng)濟性必須從總體的綜合造價(含線纜本體價、安裝附材價、安裝人工費等)進行分析。據(jù)資料介紹北京人民大會堂大禮堂改造項目使用礦物絕緣電纜與耐火電纜的造價比較，使用礦物絕緣的造價是使用耐火電纜的97．59％。
同時因為礦物絕緣電纜散熱性能優(yōu)良，線纜允許工作溫度更高，所以在同樣環(huán)境條件下礦物絕緣電纜的允許載流量要大于其它類型電纜一~二個等級，即如果其他電纜采用120mm2時，礦物絕緣電纜采用95mm2即可，這樣在同等供電條件要求下，采用礦物絕緣電纜會更加經(jīng)濟。
帖 子 獎 罰 在民用建筑中，對重要的干線及消防線路一般常用的電纜有普通耐火電纜(NH—VV、NH—YJV)，低煙無鹵耐火電纜(NH—DW—YJV)和礦物絕緣電纜(BTTZ)。其他一般負荷的線路則采用阻燃型電纜 (ZR—VV、CR—YJV)。
下面針對重要干線和消防線路使用的電纜進行分析。
一、線路的安全可靠性
1．礦物絕緣電纜是全無機物組成的電纜、不會自燃，也可以長時間保持線路的完整，按照英國標(biāo)準(zhǔn)BS6387檢測，950~C可以達到3小時。而且可以經(jīng)受火災(zāi)中噴淋水和重物墜落的沖擊。
2．其他型耐火電纜，只能通過我國標(biāo)準(zhǔn)GBl2666．6檢測950℃保持90min，無法承受噴淋水和重物墜落的沖擊。為了滿足承受噴淋水和重物墜落的沖擊，需要穿金屬管或密封橋架進行保護，增加了安裝輔助費用和安裝空間要求。
二、煙霧和毒氣性能
我國和國際電工委員會評價電纜散發(fā)煙霧和鹵素毒氣性能的標(biāo)準(zhǔn)有：
《電線電纜煙霧特性》GBl2666．7-90
《電線電纜煙霧特性》IECl034
《電線電纜鹵素含量測定》IEC754
根據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)要求可知：
1.礦物絕緣電纜是由無機物組成，沒有任何煙霧和毒氣。
2．塑料電纜(包括輻照交聯(lián)電纜和低煙無鹵電纜)總是會在火災(zāi)中釋放出煙霧和毒氣。交聯(lián)電纜的鹵素含量較低，煙霧量和聚氯乙烯絕緣的電纜相近；低煙無鹵的電纜煙霧量較低，鹵素含量極少，但其他的毒氣含量并沒有減少。因此，對于人員密集的場所，礦物絕緣電纜無毒的特性會在一旦發(fā)生火災(zāi)時，給人員逃生和消防求援創(chuàng)造條件。
三、經(jīng)濟性比較
在建筑中為達到線路同樣安全的保護等級，對于不同的電纜要采取不同的保護方式，例如，為保證重要消防線路達到60min的有效供電時間，一般有三種方式：
1．礦物絕緣電纜直接明敷，無需保護，這已通過許多國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)實驗和大型模擬實體火災(zāi)試驗得到了證實。
2．耐火類電纜在穿管或封閉的橋架中敷設(shè)，外涂防火涂料。
3．阻燃型電纜穿管在非燃燒體內(nèi)敷設(shè)，且保護層厚度不小于3cm。
因此比較各種電纜使用的經(jīng)濟性必須從總體的綜合造價(含線纜本體價、安裝附材價、安裝人工費等)進行分析。據(jù)資料介紹北京人民大會堂大禮堂改造項目使用礦物絕緣電纜與耐火電纜的造價比較，使用礦物絕緣的造價是使用耐火電纜的97．59％。
同時因為礦物絕緣電纜散熱性能優(yōu)良，線纜允許工作溫度更高，所以在同樣環(huán)境條件下礦物絕緣電纜的允許載流量要大于其它類型電纜一~二個等級，即如果其他電纜采用120mm2時，礦物絕緣電纜采用95mm2即可，這樣在同等供電條件要求下，采用礦物絕緣電纜會更加經(jīng)濟。
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四、安裝敷設(shè)性能
1．電纜敷設(shè)彎曲半徑要求
首先，按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《礦物絕緣電纜敷設(shè)》99D163要求，其敷設(shè)的彎曲半徑為電纜直徑的6倍：而VV電纜是電纜直徑的8倍；交聯(lián)類(含輻照交聯(lián))為電纜直徑的10倍。其次，礦物絕緣電纜35mm2以上均采用單芯結(jié)構(gòu)，其所需要的敷設(shè)空間將會更小。例如：同樣使用120mmz的電纜，礦物絕緣電纜所需的彎曲半徑為16．8mm× 6＝100．8mm；而3X120mm2的VV電纜直徑是36mm，安裝所需的半徑為36minx8＝288mm�？梢娍傮w的安裝空間可以節(jié)約，施工也更加方便。
2．電纜的連接和終端
礦物絕緣電纜與塑料絕緣電纜不同，其連接和終端必須按照99D163標(biāo)準(zhǔn)圖集所規(guī)定的方法施工，相對塑料絕緣電纜多了些工序，但為了獲得良好的使用價值和一勞永逸的使用，多出這些工序也是值得的。
綜上所述，可以認(rèn)為：
1．礦物絕緣電纜在我國的應(yīng)用是新產(chǎn)品和新技術(shù)。
2．礦物絕緣電纜在國家重點項目和消防設(shè)備的供電中的使用符合我國有關(guān)建設(shè)規(guī)范發(fā)展和方向。
3．隨著國內(nèi)制造廠技術(shù)的成熟和引進生產(chǎn)線大規(guī)模生產(chǎn)能力的形成及工程應(yīng)用的推廣普及，礦物絕緣電纜使用成本將會更加降低，技術(shù)將會更加成熟。
五、工程應(yīng)用中存在的問題
1．工程中用于消防設(shè)備的控制線路、消防廣播線路和消防電話線路等穿涂有防火涂料的金屬管時，可采用阻燃電線。當(dāng)金屬管和金屬線槽涂刷防火涂料后，從理論上講同樣是避免線路與火源及周圍環(huán)境直接接觸，并在一定程度上延長線路在火災(zāi)條件下的供電時間及線路的老化時間。但關(guān)鍵是在涂刷防火涂料的過程中，由于受到眾多因素的限制(如工藝要求復(fù)雜，需經(jīng)多次反復(fù)幾道涂刷。受管線敷設(shè)場地影響很難涂刷均勻，受天氣環(huán)境及人為因素影響等等)，質(zhì)量很難保證，從而影響耐火的效果。況且為達到長久的耐火效果，耐火涂料是需要定期重新涂刷的，通常是兩到三年涂刷一次。鑒于上述原因，建議在工程項目中，在不能確保涂刷質(zhì)量的情況下，盡可能不采用或少采用此種敷設(shè)方式，而采用輕型礦物絕緣電纜敷設(shè)于一般線槽中。
2．電纜在電纜橋架敷設(shè)時，應(yīng)考慮散熱的需要，而在實際項目設(shè)計中，經(jīng)常采用耐火金屬線槽敷設(shè)線纜，由于耐火金屬線槽是全封閉的敷設(shè)環(huán)境，在此環(huán)境內(nèi)，敷設(shè)條件極為惡劣。對于以作為能量傳輸為主的電力電纜而言，這樣的敷設(shè)環(huán)境勢必大大影響其載流能力，同時，由于耐火金屬線槽結(jié)構(gòu)的特點，其電線電纜的有效敷設(shè)空間小，從而造成經(jīng)濟上的不合理，且大大增加了線路故障的概率，因此不宜采用耐火金屬線槽。采用礦物絕緣電纜，可在梯式橋架或沿墻、棚等明敷，可很好解決線路的散熱問題。
六、工程應(yīng)用
目前我國“高層建筑防火設(shè)計規(guī)范”、“建筑防火設(shè)計規(guī)范”、“民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范”都在進行修訂，其中對重要的消防設(shè)備的供電采用礦物絕緣電纜都進行了規(guī)定，而且目前國內(nèi)一些重大工程如飛機場、高層和超高層建筑、大型公共建筑中重要負荷的供電采用礦物絕緣電纜的成功實例也越來越多，根據(jù)以上分析和一些成功實例的經(jīng)驗，我們在幾個工程設(shè)計中對消防水泵、噴淋水泵、防排煙風(fēng)機、消防電梯、應(yīng)急照明等的供電線路均采用了礦物絕緣電纜，減少了防火橋架、暗敷管線的工程量，相對的擴大了各類管線的施工空間，方便了施工，而且更重要的是切實保證了消防負荷的供電，提高了建筑物及人員的抗災(zāi)能力和安全等級。
1．電纜敷設(shè)彎曲半徑要求
首先，按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計圖集《礦物絕緣電纜敷設(shè)》99D163要求，其敷設(shè)的彎曲半徑為電纜直徑的6倍：而VV電纜是電纜直徑的8倍；交聯(lián)類(含輻照交聯(lián))為電纜直徑的10倍。其次，礦物絕緣電纜35mm2以上均采用單芯結(jié)構(gòu)，其所需要的敷設(shè)空間將會更小。例如：同樣使用120mmz的電纜，礦物絕緣電纜所需的彎曲半徑為16．8mm× 6＝100．8mm；而3X120mm2的VV電纜直徑是36mm，安裝所需的半徑為36minx8＝288mm�？梢娍傮w的安裝空間可以節(jié)約，施工也更加方便。
2．電纜的連接和終端
礦物絕緣電纜與塑料絕緣電纜不同，其連接和終端必須按照99D163標(biāo)準(zhǔn)圖集所規(guī)定的方法施工，相對塑料絕緣電纜多了些工序，但為了獲得良好的使用價值和一勞永逸的使用，多出這些工序也是值得的。
綜上所述，可以認(rèn)為：
1．礦物絕緣電纜在我國的應(yīng)用是新產(chǎn)品和新技術(shù)。
2．礦物絕緣電纜在國家重點項目和消防設(shè)備的供電中的使用符合我國有關(guān)建設(shè)規(guī)范發(fā)展和方向。
3．隨著國內(nèi)制造廠技術(shù)的成熟和引進生產(chǎn)線大規(guī)模生產(chǎn)能力的形成及工程應(yīng)用的推廣普及，礦物絕緣電纜使用成本將會更加降低，技術(shù)將會更加成熟。
五、工程應(yīng)用中存在的問題
1．工程中用于消防設(shè)備的控制線路、消防廣播線路和消防電話線路等穿涂有防火涂料的金屬管時，可采用阻燃電線。當(dāng)金屬管和金屬線槽涂刷防火涂料后，從理論上講同樣是避免線路與火源及周圍環(huán)境直接接觸，并在一定程度上延長線路在火災(zāi)條件下的供電時間及線路的老化時間。但關(guān)鍵是在涂刷防火涂料的過程中，由于受到眾多因素的限制(如工藝要求復(fù)雜，需經(jīng)多次反復(fù)幾道涂刷。受管線敷設(shè)場地影響很難涂刷均勻，受天氣環(huán)境及人為因素影響等等)，質(zhì)量很難保證，從而影響耐火的效果。況且為達到長久的耐火效果，耐火涂料是需要定期重新涂刷的，通常是兩到三年涂刷一次。鑒于上述原因，建議在工程項目中，在不能確保涂刷質(zhì)量的情況下，盡可能不采用或少采用此種敷設(shè)方式，而采用輕型礦物絕緣電纜敷設(shè)于一般線槽中。
2．電纜在電纜橋架敷設(shè)時，應(yīng)考慮散熱的需要，而在實際項目設(shè)計中，經(jīng)常采用耐火金屬線槽敷設(shè)線纜，由于耐火金屬線槽是全封閉的敷設(shè)環(huán)境，在此環(huán)境內(nèi)，敷設(shè)條件極為惡劣。對于以作為能量傳輸為主的電力電纜而言，這樣的敷設(shè)環(huán)境勢必大大影響其載流能力，同時，由于耐火金屬線槽結(jié)構(gòu)的特點，其電線電纜的有效敷設(shè)空間小，從而造成經(jīng)濟上的不合理，且大大增加了線路故障的概率，因此不宜采用耐火金屬線槽。采用礦物絕緣電纜，可在梯式橋架或沿墻、棚等明敷，可很好解決線路的散熱問題。
六、工程應(yīng)用
目前我國“高層建筑防火設(shè)計規(guī)范”、“建筑防火設(shè)計規(guī)范”、“民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范”都在進行修訂，其中對重要的消防設(shè)備的供電采用礦物絕緣電纜都進行了規(guī)定，而且目前國內(nèi)一些重大工程如飛機場、高層和超高層建筑、大型公共建筑中重要負荷的供電采用礦物絕緣電纜的成功實例也越來越多，根據(jù)以上分析和一些成功實例的經(jīng)驗，我們在幾個工程設(shè)計中對消防水泵、噴淋水泵、防排煙風(fēng)機、消防電梯、應(yīng)急照明等的供電線路均采用了礦物絕緣電纜，減少了防火橋架、暗敷管線的工程量，相對的擴大了各類管線的施工空間，方便了施工，而且更重要的是切實保證了消防負荷的供電，提高了建筑物及人員的抗災(zāi)能力和安全等級。
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