关于防火型电缆敷设及选型比较浅析

关于防火型电缆敷设及选型比较浅析

王本闯

 江苏永鼎盛达电缆有限公司  江苏苏州  215211

摘要：

新版GB 50016-2018《建筑设计防火规范》已颁布实施，根据建筑防火设计与施工的具体情况，本文着力于从线缆行业的视角分析当前防火线缆在制造过程中所选用材料的特性，防火线缆的分类与选用原则以及防火材料与结构的关系，就具体的建筑防火设计对电缆敷设时的适用做了较为详细的说明，以供相关从业及设计人员加以借鉴。

关键词：电线电缆防火安全 敷设、适用性

一、行业现状及需求

2007年起国家及行业部门就出台了防火线缆产品标准文件，都是指导防火线缆生产和验收的技术性规范，确保各方按照建筑行业规划设计验收合格，保证产品安全性能满足设计要求，为社会安全稳定保驾护航。防火电缆也会随着建筑选材设计及市场需求会逐步加大，会为后续的产品发展提供了动力支撑。

二、防火电缆的分类和敷设环境

防火电缆分为两种：刚性和柔性。刚性防火电缆的绝缘材料多是氧化镁或其混合物、柔性防火电缆绝缘材料多是耐火类的云母绕包或陶瓷化的隔热隔氧材料，然后多根线芯绞合成缆，外面再绕包或挤包一层或多层防火材料用来隔绝氧气和火焰，再依据敷设环境场合选择是否需要铠装，外护材料也根据实际防火等级和敷设环境进行选择。

刚性防火电缆结构简单，一次性投入成本较大，敷设施工难度极高，需要专业的施工人员和设备才能确保安全敷设，链接安装时也需要单独的端头金具及工具进行接驳。

柔性防火电缆是为了便于敷设施工而设计制造的，其主要是绝缘材料为云母类带材绕包而成，这样对于内导体的弯曲和外护套的弯曲都有辅助意义，同时制造中设计使用的隔氧、隔离火焰侵袭的护层材料也具有良好的弯曲性能。

三、市场上常见防火电缆产品分类及特性

3.1  符合GB/T 13033.1-2007 《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端 第1部分：电缆》;该系列产品（俗称刚性矿物绝缘防火电缆）型号如下。

型号的组成：

阻燃特性+系列代号+导体代号+铜护套代号+外套代号+结构特征代号

示例1：轻型铜芯铜护套矿物绝缘电缆，额定电压500V,单芯，1.5mm2,表示为：

BTTQ-500   1X1.5   GB/T 13033.1-2007

示例2：重型铜芯铜护套矿物绝缘无卤低压外套电缆，额定电压750V,单芯，120mm2,表示为：

WD-BTTYZ-750   1X120   GB/T 13033.1-2007

本系列产品要求绝缘材料由紧压成型的粉末矿物密实体组成，因此本系列产品也俗称刚性矿物绝缘防火电缆。

本型号电缆按照标准进行分类如下表1：

3.2  符合GB/T 34926-2017 《额定电压0.6/1kV及以下云母带矿物绝缘波纹铜护套电缆及终端》系列产品。

本标准分为：450/750V控制电缆和0.6/1（1.2））kV电力电缆两部分。

型号的组成：

燃烧特性代号+系列代号+导体代号+金属护套代号+非金属外护套代号（根据需要标注）+绝缘材料代号+额定电压+规格+标准号

示例1：额定电压450/750V铜芯云母带矿物绝缘波纹铜护套控制电缆，规格为7x1.5mm2,表示为：

         RTTZ-450/750V   7X1.5   GB/T 34926-2017

示例2：额定电压0.6/1KV铜芯云母带矿物绝缘波纹铜聚氯乙烯外护套电力电缆，规格为4x95mm2,表示为：

         RTTVZ-0.6/1KV   4x95   GB/T 34926-2017

示例3：额定电压0.6/1KV铜芯云母带矿物绝缘波纹铜聚烯烃外护套低烟无卤阻燃低毒电力电缆，规格为4x95mm2,表示为：

         WDZU-RTTYZ-0.6/1KV   4x95   GB/T 34926-2017

该系列产品要求绝缘材料由合成云母带组成，符合《JG/T 313-2014 额定电压0.6∕1kV及以下金属护套无机矿物绝缘电缆及终端》Y系列产品都俗称柔性电缆；金属护套应为普通退火铜或铜合金，符合GB/T2059-2008中T2或TU2牌号带材的规定。

3.3  符合JG/T 313-2014《 额定电压0.6∕1kV及以下金属护套无机矿物绝缘电缆及终端》系列产品。

型号的组成：

外护套燃烧特性代号+系列代号+导体代号+金属护套代号+绝缘材料代号+外护套材料代号（根据需要标注）+额定电压+规格+标准号

示例1：铜芯光面护套无机矿物绝缘电缆，额定电压500V,7芯，1.5mm2,表示为：

         YTTWG-500V-(7X1.5) - JG/T 313-2014

示例2：铜芯轧纹铜护套无机矿物绝缘聚氯乙烯外护套电缆，额定电压0.6/1kV,4芯，95mm2,表示为：

         YTTWV-0.6/1kV –(4X95) - JG/T 313-2014

示例3：铜芯轧纹铜护套无机矿物绝缘无卤低烟聚烯烃外护套电缆，额定电压0.6/1kV,（3x70+1x35）mm2,表示为：

         WD-YTTWY-0.6/1kV –(3x70+1x35) - JG/T 313-2014

本系列产品要求绝缘材料由无机矿物合成云母带组成，俗称柔性矿物绝缘电缆。金属护套应为普通退火铜或铜合金，符合GB/T2059-2008中T2或TU2牌号带材的规定。

3.4行业企标防火电缆型号

近年来，特别是新材料、新工艺和电缆的新的结构设计，推动了防火电缆型号的不断出新。但由于没有相应的国际及行业标准的规范，使得市场上的防火电缆名称较为混乱，不规范，企业都按照自己的企业标准制定给个型号。

产品型号案例：

NG-A(BTLY）/BTTLY/BTLYQ/BTLV/BTTLV/BTLVQ)0.6/1KV，4×120mm2；表示隔离型柔性防火电缆，额定电压0.6/1KV，4芯，标称截面120mm2；

此系列产品用铝为主要材料金属管挤出代替铜管拉拔不但简化了工艺提高了效率，而且使产品成本大幅下降（铝材仅为铜材综合成本的1/10）。铝管之所以能代替铜管，在高温火焰下不熔，得益于铝管外挤覆的膨胀耐火层：在火焰侵袭下膨胀层发泡固化，形成厚厚的屏障阻隔了火焰对铝管的直接喷射。不但铝管的完整性得以保存，而且使云母带受热温度降低至600以下，云母带绝缘的稳定性无疑得到提高（云母带的绝缘电阻随温度的降低而上升）。

四、防火电缆的设计与选型

依据建筑和敷设环境设计选型合适的防火电缆非常重要，除了提供电力还需兼顾安全指标及建设成本，因此具体选型中需要考虑以下因素：

1）防火特性：根据防火等级可选择产品对应的产品标准；通用性更好的话选择通过英国BS6387三项考核：即950℃、3h火焰下不击穿，650℃、30min后承受15min的水喷淋（直接浸水亦可），950℃火焰下承受15min的敲击振动而不破坏的试验。

2）供电特征：根据供电方式设计可以选择防火电缆产品结构，结构可涵盖：1.5-6平方规格可生产1-37芯；10-185平方规格可生产1-5芯，2.5-185平方也可生产单芯等等。

3）敷设环境特性：考虑是否是垂直/水平敷设、是否穿管、有无防水要求、是否埋地等因素来选择合适的防火电缆型号，是否需要铠装等。

4）可靠性：防火电缆是否需要有良好的防鼠、防蚁、防辐射功能,可保证电缆具有稳定性、寿命长和耐久性；工作温度低、线损小、抗过载能力强，使用寿命长、安全性高，在有环保要求的项目中尤其适合应用。

5）防爆：可要求电缆中填充高度压实的绝缘材料及专门密封套安装的电缆终端可以阻止蒸汽、气体和火焰进入与电缆连接的电气设备，因而实用于有爆炸危险的地方和各种防爆设备、器材的连线。

6）耐腐蚀：BTT（L）系列矿物绝缘电缆的金属套具有高耐腐蚀性，对于大多数的装置来说，它不需要采取附加的防护措施；即使在电缆的金属护套易遭受化学品腐蚀或工业污染严重的地方，因为电缆最外层有塑料外护套的保护，它仍然安全。

7）机械性强度高：BTT（L）系列矿物绝缘电缆坚固耐用，在电缆直径变形三分之一的情况下仍可正常工作，即使经受剧烈的机械破坏，也不会损害其电性能。

8)防火检验通过性一般满足的试验条件为：

a)通过国家防火建筑材料质量监督检验中心检测,产品标准要求及检测依据：BS 6387:1994《在火焰条件下电缆保持电路完整性的性能要求》，包括BS 6387:1994附录D2标准的单纯耐火试验（C类）：（ 950℃，180min），试样在施加额定电压下，3A熔断器不熔断。

b)通过公安部四川消防研究所实体火灾实验

对实体火灾实验中电缆产生烟气浓度、化学成分、照度、热辐射强度，电缆自熄时间，电缆燃烧程度等多种参数进行检测。

五、结束语

每一种型号防火电缆所使用的结构及材料都有其不足之处，目的都是要达到相应的防火等级要求，性价比、综合性能是其不二选择，但过高的性价比是目前的材料推广使用的最大障碍。经过以上的产品分析，防火电缆所用的材料基本由无机物构成，普通耐火电缆的耐火层是由无机物与一般有机物复合而成，因此防火性能较普通耐火电缆更优，且不会因燃烧而分解产生腐蚀性气体；还有防爆、耐腐蚀性强、载流量大、耐辐射、机械强度高、体积小、重量轻、寿命长、低烟或无烟的特点。在隧道、楼道、电梯井、油灌区、重要木结构公共建筑、公共场所、高温场所等可采用这种防火性能好的电缆是满足目前建筑工程行业防火安全设计规范的首选类型。防火电缆因附加值高、市场需求前景广阔，有巨大的开发潜力，为线缆行业的发展提供了新方向和广阔的市场需求。

王本闯 1987.4--   河南泌阳人 现任职于江苏永鼎盛达电缆有限公司技术总监

参考文献：

[1] 《电力电缆选型与敷设(第3版)》出版社：化学工业出版社作者:黄威

[2] 《线缆材料·结构·性能·应用》机械工业出版社

作者：郭红霞

[3] 《电缆工艺技术原理及应用》机械工业出版社作者：王卫东

[4] 《电力系统电缆防火指南》 中国电力出版社 作者：赵凤姿主编