礦物絕緣電纜的應(yīng)用與選擇

張洋

摘? ? 要：伴隨著現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑防火等級的提高，寄希望于軍工、船舶等重要場所的耐火電纜———礦物絕緣電纜，在圖書館、機(jī)場候機(jī)樓、博物院、數(shù)據(jù)處理中心等公共建筑工程中得到應(yīng)用。文章對礦物絕緣電纜的應(yīng)用與選擇進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：礦物絕緣電纜;選擇;應(yīng)用

1? 引言

礦物絕緣電纜又叫氧化鎂電纜，以礦物材料氧化鎂絕緣材料，保護(hù)銅芯的一種銅護(hù)套電纜，具有極強(qiáng)的防火絕緣性能，因此又稱為防火電纜。礦物絕緣電纜的選擇尤為重要，不僅要考慮到礦物絕緣電纜的物理性能與實(shí)際使用性能，還要結(jié)合消防系統(tǒng)建設(shè)工程的實(shí)際要求與施工標(biāo)準(zhǔn)，電氣設(shè)計(jì)人員要了解和掌握礦物絕緣電纜的優(yōu)勢和劣勢，合理進(jìn)行礦物絕緣電纜的選擇和應(yīng)用，進(jìn)而提高消防系統(tǒng)的建設(shè)綜合質(zhì)量水平。

2? 礦物絕緣電纜的應(yīng)用范圍

礦物絕緣電纜由銅導(dǎo)體、礦物絕緣復(fù)合材料、環(huán)保護(hù)套等組成。礦物絕緣電纜可用于高層建筑、機(jī)場候機(jī)樓、圖書館、博物館、檔案館、地鐵隧道等公共建筑及軍艦、船舶等項(xiàng)目中的普通照明、應(yīng)急照明、消防電氣線路、電梯和升降設(shè)備線路、計(jì)算機(jī)房控制線路及主干/分支配電線路、雙電源控制線路等。

3? 礦物絕緣電纜的主要特點(diǎn)

（1）耐火：由于礦物絕緣電纜中應(yīng)用的兩種材料———銅和氧化鎂是無機(jī)物，所以此種電纜不會燃燒，也不會助燃。銅的熔點(diǎn)1083℃，氧化鎂的熔點(diǎn)2800℃，可保證在接近火焰的條件下電纜仍可繼續(xù)運(yùn)行;（2）耐高溫：礦物絕緣電纜可連續(xù)運(yùn)行溫度高達(dá)250℃，在非暴露觸摸且不與可燃材料接觸時(shí)，可在105℃或更高溫度下正常使用。緊急情況下，電纜可在接近銅護(hù)套熔點(diǎn)的溫度下短時(shí)間運(yùn)行;對此，礦物絕緣電纜耐高溫、抗老化性能較強(qiáng)，不會引發(fā)與傳播火種，是一種極為安全的電纜產(chǎn)品;（3）載流量大：由于電纜本身允許使用溫度高，且截面在35mm2以上的電纜都是單芯，所以礦物絕緣電纜載流量大。相對于同相同截面的電纜而言，礦物絕緣電纜比其他類型的電纜傳輸更高的電流。因?yàn)檩d流量大，電纜耐過載能力大，短路故障額定值也明顯比其他類型的電纜要高，所以電纜更不容易老化、損壞;（4）機(jī)械強(qiáng)度高：礦物絕緣電纜堅(jiān)固耐用，可經(jīng)受劇烈的機(jī)械破壞，而不會損害其電性能，在電纜外徑壓扁至1/3的情況下仍可正常工作;（）接地：對于礦物絕緣電纜來說，獨(dú)立的接地導(dǎo)線是不需要的，因?yàn)榇穗娎|所用的銅護(hù)套已起到接地導(dǎo)線的作用，并且有極好的低接地電阻。比其他電纜節(jié)約1根接地導(dǎo)線;（6）防水：借助礦物絕緣電纜的無縫金屬護(hù)套，即便將電纜完全浸入水中，電纜仍可繼續(xù)運(yùn)行;（7）防輻射：電纜應(yīng)用的無機(jī)材料，經(jīng)輻照后材料不會發(fā)生變化，適用于核電站和其他核設(shè)施;（8）壽命長：在礦物絕緣電纜中應(yīng)用的無機(jī)材料，可保證電纜具有穩(wěn)定性、壽命長和耐火性;（9）外徑?。旱V物絕緣電纜的直徑比其他額定電流相同的電纜要小;（10）接地：對于礦物絕緣電纜來說，獨(dú)立的接地導(dǎo)線是不需要的，因?yàn)榇穗娎|所用的銅護(hù)套已起到接地導(dǎo)線的作用，并且有極好的低接地電阻。比其他電纜節(jié)約1根接地導(dǎo)線。

4? 礦物絕緣電纜的經(jīng)濟(jì)性能

（1）銅護(hù)套替代PE線。在礦物絕緣電纜制作的過程中，相比于普通電纜而言，減少導(dǎo)線，使用銅護(hù)套代替PE線，節(jié)省PE線的使用，進(jìn)而降低工程成本，具備較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性能。

（2）超長使用年限。礦物絕緣電纜的實(shí)際使用壽命主要由銅護(hù)套氧化速度決定，并受實(shí)際溫度的影響，在實(shí)驗(yàn)中得到銅護(hù)套在250攝氏度溫度下氧化速度為257年，而其正常工作溫度為105度。說明礦物絕緣電纜使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于257年，在百年內(nèi)無需更換電纜，進(jìn)而降低工程成本。

（3）電纜成本費(fèi)用。相比于其他電纜而言，礦物絕緣電纜在結(jié)構(gòu)與材料方面具有很大的差異性，截面積電纜長度根據(jù)現(xiàn)有工程造價(jià)信息而言，高于聚乙烯電纜8%左右的費(fèi)用，但同等工作環(huán)境下，礦物絕緣電纜可減低2檔面積運(yùn)行使用，節(jié)省PE線費(fèi)用和金屬線槽設(shè)置費(fèi)用，進(jìn)而總體造價(jià)低于10%左右。

5? 礦物絕緣電纜的施工操作

制作電纜中間及終端接頭時(shí)，應(yīng)將電纜剝開并或把電纜截?cái)?，在電纜剝開或截?cái)嘀蠹皶r(shí)安裝電纜中間及終端的接頭，在測試絕緣電阻合格之后才能進(jìn)行電纜接頭的安裝施工操作。在操作過程中，如出現(xiàn)電纜剝開或截?cái)嗪筝^長時(shí)間無法進(jìn)行安裝，應(yīng)及時(shí)采用涂膠熱收縮管實(shí)施密封防潮封堵操作。在進(jìn)行電纜中間、電纜終端及進(jìn)配電箱柜的安裝過程中應(yīng)注意做好相關(guān)額度防潮及密封操作，防止出現(xiàn)芯線濺水的現(xiàn)象。礦物絕緣電纜中間接頭主要是由中間連接器、中接端子、線芯絕緣及絕緣密封終端等組成，主要的安裝步驟為：先制作絕緣密封終端，繼而制作線芯絕緣，將中接端子安裝之后，制作中接端子結(jié)緣，最后將中間連接器進(jìn)行安裝。

6? 礦物絕緣電纜的應(yīng)用場所

在現(xiàn)在社會對使用礦物絕緣電纜越來越廣泛的要求下，作為設(shè)計(jì)人員，更應(yīng)該對是否使用礦物絕緣電纜慎重取決，在何處應(yīng)使用礦物絕緣電纜，可根據(jù)每個(gè)項(xiàng)目的不同情況，視情況而定，以達(dá)到提倡使用礦物絕緣電纜的初衷與效果，不能一概而論的覺得礦物絕緣電纜好，就全部使用礦物絕緣電纜，也不能為了節(jié)省造價(jià)而在該使用礦物絕緣電纜時(shí)使用有機(jī)絕緣耐火類電纜。根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》JGJ16-2008 13.10.4消防設(shè)備供電及控制線路選擇，應(yīng)符合下列規(guī)定：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)保護(hù)對象分級為特級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，應(yīng)采用礦物絕緣電纜;火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對象分級為一級的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支干線，宜采用礦物絕緣電纜;當(dāng)線路的敷設(shè)保護(hù)措施符合防火要求時(shí)，可采用有機(jī)絕緣耐火類電纜。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014 10.1.10中的第3點(diǎn)：消防配電線路宜與其他配電線路分開敷設(shè)在不同的電纜井、溝內(nèi);確有困難需敷設(shè)在同一電纜井、溝內(nèi)時(shí)，應(yīng)分別布置在電纜井、溝的兩側(cè)，且消防配電線路應(yīng)采用礦物絕緣類不燃性電纜。早期在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，僅有特級和一級建筑物的消防供電干線及分支干線才會使用礦物絕緣電纜，但在2014版《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》頒布后，因一般設(shè)計(jì)過程中，較少把普通線路和消防線路分開井道敷設(shè)，故大大增加了礦物絕緣電纜在消防配電線路中的使用，因此在二級建筑物中也會使用到礦物絕緣電纜，為了不大面積增加礦物絕緣電纜的使用，增加工程造價(jià)，對于地上部分不必要和普通負(fù)荷共用電井敷設(shè)的電纜，盡量采用有機(jī)絕緣耐火類電纜穿管暗敷，地下部分盡量消防負(fù)荷配線和普通負(fù)荷配線分開橋架敷設(shè)。但在需保證火災(zāi)時(shí)供電時(shí)間不小于180min的要求下，該使用礦物絕緣電纜的場所還是需要采用礦物絕緣電纜，不可為了降低造價(jià)，忽視了安全性。

故在今后的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)合理考慮何時(shí)何地采用礦物絕緣電纜，使整個(gè)工程在建造和使用過程中更加的安全、經(jīng)濟(jì)。

7? 結(jié)語

綜上所述，礦物絕緣電纜在現(xiàn)代配電系統(tǒng)中已經(jīng)具有廣泛的使用空間，其耐火性、耐久性、安全性、可靠性、施工便捷和經(jīng)濟(jì)性是傳統(tǒng)電力電纜所無法取代的。通過在本工程中礦物絕緣電纜的施工應(yīng)用，結(jié)合施工過程中出現(xiàn)的問題，分析原因，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，以期為后續(xù)相似工程提供參考。

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