防火電纜設(shè)計誤區(qū)淺談

泉州市公安消防支隊 莊勛港

漳州市公安消防支隊 王西川

防火電纜設(shè)計誤區(qū)淺談

泉州市公安消防支隊 莊勛港

漳州市公安消防支隊 王西川

現(xiàn)階段，想要防火電纜的應(yīng)用發(fā)揮最大的作用，就必須要對防火電纜的概念深入的了解，并對防火電纜設(shè)計中存在的問題進行詳細(xì)的分析，這樣才能全面的掌握防火電纜存在的設(shè)計誤區(qū)。

防電電纜；電纜結(jié)構(gòu)；溫升電阻；敷設(shè)

1 引言

由于目前我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，社會也在不斷的進步，所以對防火電纜的需求也在逐步增多，特別是在建筑工程中，應(yīng)用防火電纜的地方非常多，所以必須要對防火電纜進行全方位的關(guān)注，特別是防火電纜存在的設(shè)計誤區(qū)一定要當(dāng)成關(guān)注的重點。

2 概念

防火電纜主要分為三種：耐火電纜、阻燃電纜、低煙無鹵電纜，這樣的化分主要依據(jù)的就是消防性能。此外根據(jù)這3中電纜的組合還能形成很多的具有消防性能的電纜，比如阻燃耐火低煙無鹵電纜就是其中一種，但是在實際的設(shè)計過程中，因為阻燃耐火電纜會存在很多的代號，這樣就非常容易導(dǎo)致設(shè)計人員在區(qū)分型號的時候出現(xiàn)錯誤，所以必須要對防火電纜的概念進行深入的了解。首先從阻燃電纜開始，阻燃電纜是一種不易著火的電纜，一旦著火它還具有防止火焰蔓延的性能。而且通過實驗可以劃分為4級，這樣的作用主要就是為了防止電纜本身成為火源的起點、危險的源頭。必須要知道的就是，這跟耐火時間的長短沒有任何的關(guān)系。其次就是耐火電纜，它主要就是火焰延燒到一定的時間和溫度的時候，它還能夠使電線的各個線路保持一定的完整性。通過實驗分為2級，這樣的作用就是為了能夠保證在火災(zāi)發(fā)生的時候還能夠保證設(shè)備能夠正常的進行供電。最后低煙無鹵電纜，它的主要的作用就是一旦發(fā)生火災(zāi)，電纜出現(xiàn)燃燒的時候，不會因為燃燒釋放出有毒的氣體，這樣有助于人們的逃生。從對以上三種防火電纜的概念分析我們可以知道，前面兩種電纜在燃燒特性上面有所不同，但是不存在檔次高低之說。在以往的設(shè)計過程中，很多的設(shè)計人員都認(rèn)為耐火電纜的等級要要高一級，所以在具體的應(yīng)用選擇的時候，本應(yīng)該使用阻燃電纜的場所會選擇使用耐火電纜，他們以為這樣會使電纜的消防性能發(fā)揮出更大的作用，其實他們的這種認(rèn)識和做法是不對的，應(yīng)用阻燃電纜的作用為了能夠防止電纜的燃燒，這樣在火災(zāi)發(fā)生的時候，能夠有效的延長火焰的蔓延時間，這是減少火源的傳播媒介的一種方式，應(yīng)用阻燃電纜就是為了達到降低火災(zāi)規(guī)模的作用。而耐火電纜起到的作用就是能夠保證在發(fā)生火災(zāi)的時候，電纜不受影響還能夠進行工作。因此，根據(jù)防火電纜所起發(fā)揮的作用和達到的目的不同，很多的地區(qū)也做出了相關(guān)的規(guī)定：

比如在廣東、福建和上海等地，在地下室或者人口較多的地方，空氣中必須要要采用阻燃電纜，這樣做的目的不僅為了防止普通電纜在應(yīng)用的過程中成為產(chǎn)生火災(zāi)的源頭，也為了防止普通電纜的應(yīng)用的過程中如成為有助火災(zāi)燃燒的媒介，只有應(yīng)用阻燃電纜，才能夠有效的增加防火的安全性。但是如果沒有規(guī)定，這些場所一旦應(yīng)用了耐火電纜，在火災(zāi)發(fā)生的時候，就會提高火災(zāi)的危險性，因為，耐火電纜表層的保護層是可以燃燒的，這樣在火災(zāi)發(fā)生的時候，它會在無形當(dāng)中成為助燃的工具。所以，設(shè)計人員在對防火電纜進行設(shè)計的時候，必須要根據(jù)電纜的性能不同、應(yīng)用的場所不同等等各個方面進行全面的分析考慮，只有這樣才能呈現(xiàn)出更好的消防效果。

3 電纜材料

目前，我國電纜的絕緣層和護套層主要應(yīng)用的就是聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，交聯(lián)聚乙烯(XLPE)這幾種材料。通過對這幾種材料進行分析，我們可以知道：聚氯乙烯材料具有很好的阻燃性能，它主要依據(jù)的就是聚乙烯聚合物在受熱的時候，大概達到194度的時候會發(fā)生分解從而釋放出大量的氯化氫氣體，這個氣體會是空氣密度的1.27倍，而且能夠?qū)θ紵矬w的周圍進行覆蓋，從而對氣體進行相應(yīng)的阻隔，最終達到緩解系統(tǒng)燃燒的目的。由此可見聚氯乙烯材料能夠發(fā)揮出阻斷燃燒的作用，但是它的阻燃功能再好，但是燃燒以后都會出現(xiàn)有鹵有煙的現(xiàn)象。聚乙烯或者是交聯(lián)聚乙烯材料沒有本質(zhì)的不同，只是聚乙烯是線式的分子結(jié)構(gòu)，而交聯(lián)聚乙烯是網(wǎng)狀的分子結(jié)構(gòu)。但是它們的聚合物非常高，所以聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯具有易燃性，值得注意的是，在燃燒以后它們不會出現(xiàn)有鹵有煙的情況。通過上述的分析，我們可以得知，聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯本身就是低煙無鹵的材料，所以YJY電纜就是一種低煙無鹵電纜。

4 電纜結(jié)構(gòu)

4.1 阻燃電纜結(jié)構(gòu)組成

阻燃電纜主要是由導(dǎo)體、絕緣、阻燃填充層、阻燃外護套組成。阻攔電纜主要使用以下兩種添加材料，1是含鹵材料，但是現(xiàn)在通常不采用此種材料，因為它的消防性能比較差。2是無機金屬水合物膠狀料，它主要依據(jù)的就是析水降溫、隔絕氧氣的原理，它主要采用的是氫氧化鎂和氫氧化鎂等，但是具體的應(yīng)用要注意幾個問題：如果在絕緣層添加此種材料，就會對它的絕緣電阻產(chǎn)生一定的影響，因此，通常一般不對電纜的絕緣層進行阻燃處理。此外，無鹵阻燃材料具有的阻燃性和它的機械物理性會成反比，電纜的護套外層添加材料以后就會導(dǎo)致抗拉強度相對降低，這樣就會造成無鹵低煙的阻燃外套出現(xiàn)開裂的情況。這個問題是很難解決的，必須要改進工藝或者是重新開發(fā)新的材料。必須注意的是，在低煙電纜的阻燃處理過程中，必須要把填充層、保護內(nèi)層當(dāng)成重點。其中填充層主要應(yīng)用的是玻璃纖維繩和巖棉繩。保護內(nèi)層主要采用的是氫氧化鋁和氫氧化鎂。

4.2 耐火電纜結(jié)構(gòu)組成

耐火電纜主要是由導(dǎo)體、耐火層、絕緣、內(nèi)襯層、護套等結(jié)構(gòu)組成。其中起主要作用的就是耐火層，但是必須注意的就是它的填充結(jié)構(gòu)和護套結(jié)構(gòu)的阻燃作用是不確定的。所以，耐火電纜不能被當(dāng)作阻燃電纜應(yīng)用。

5 建筑防火電纜設(shè)計中易被忽視又極其重要的問題

5.1 未考慮銅電纜在高溫時電阻上升

高溫時電阻上升的情況主要是對耐火電纜和礦物絕緣電纜而言的。銅的電阻率溫度系數(shù)為0.00393aR/℃，假設(shè)火災(zāi)時的溫度為900℃，需要工作的時間為 180分鐘。銅的電阻率為：1. 678 + (900－20)x0. 00393 =5.1364。這樣產(chǎn)生的電阻率就是原電阻率的3.06倍，電纜壓降也是相同的。這是個重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范我們可以知道，在正常情況下，用電設(shè)備的電壓必須符合以下條件：電動機的額定電壓為±5%。應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明的額定電壓為 +5%，－10%。此外，在火災(zāi)發(fā)生時為了能夠保證消防泵、應(yīng)急照明等的正常運行，在對耐火電纜或者礦物絕緣電纜進行選擇的時候，必須要對電阻升高和電纜受損的情況進行充分的考慮，并要進行有效的計算和校驗工作。

5.2 未考慮弱電智能化線纜的低煙無鹵化

由于現(xiàn)在建筑越來越智能化，而且較多的采用的都是弱電系統(tǒng)，比如監(jiān)控、門禁等等地方。這些系統(tǒng)線纜的使用數(shù)量不比配電系統(tǒng)電纜的使用數(shù)量少，但是現(xiàn)如今主要應(yīng)用的還是普通的網(wǎng)線，這些普通網(wǎng)線的外皮大部分采用的都是PVC材質(zhì)，這種普通的網(wǎng)線如果應(yīng)用在人多的地方，一旦發(fā)生危險，是難以想象的。追究這樣情況發(fā)生的原因，我國對強電配電的電纜低煙無鹵化都是有一定的規(guī)范要求的，設(shè)計的時候，也是必須要依照規(guī)范的，審查的時候也會要求審圖師進行嚴(yán)格的把關(guān)，一般情況下是不會出現(xiàn)問題的。但是建筑中應(yīng)用比較大的弱電線纜通常受不到重視，這就給線纜的消防安全帶來很大的隱患。因此，必須針對這個問題進行相關(guān)的審查工作，并且制定有效的驗收制度。

6 結(jié)語

本文通過對消防電纜的全面分析，希望能夠?qū)Ψ阑痣娎|的設(shè)計起到有效的幫助作用。

[1]GB/t19666－2005阻燃和耐火電線電纜通則[S]．

[2]本刊編輯部．漫談建筑物耐火電纜的選擇[J]．電氣工程應(yīng)用,2017,02:33-37．

莊勛港（1975—），男，福建泉州人，碩士，工程師，專業(yè)：高分子化學(xué)。

王西川（1985—），男，大學(xué)本科，助理工程師，現(xiàn)供職于漳州市公安消防支隊。