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用途

剛性礦物絕緣電纜發(fā)明較早，19世紀末瑞士工程師Arnold Francois Borel就提出礦物絕緣電纜的設(shè)想，并于1896年獲得專利權(quán)，1934-1936年法、英投入生產(chǎn)以后發(fā)展很快。我國也于上世紀六十年代研制，開始用于軍事領(lǐng)域，80年代中期開始工業(yè)化生產(chǎn)，并逐步被建筑領(lǐng)域全面接受。 柔性礦物絕緣防火電纜的發(fā)明比較晚，大約是在上個世紀七十年代誕生于瑞士斯圖特電纜公司。本公司從2000年開始研究柔性礦物絕緣防火電纜，于2003年推出國內(nèi)最早、最新的柔性礦物絕緣防火電纜。 由于剛性礦物絕緣電纜在可靠性、生產(chǎn)及敷設(shè)方面的缺陷，在歐美發(fā)達國家中逐漸退市，柔性礦物絕緣防火電纜成為防火領(lǐng)域的主流電纜產(chǎn)品。

特點

相對傳統(tǒng)的剛性礦物絕緣電纜，柔性礦物絕緣電纜是由銅絞線、礦物化合物絕緣、和礦物化合物護套所構(gòu)成。其采用柔性結(jié)構(gòu)，主要材料均采用無機材料，彌補了結(jié)構(gòu)硬、易燃燒、有毒等缺陷，并且具有一些其他電纜不具有的優(yōu)點，如：耐火、載流量大、耐沖擊電壓、耐機械損傷、無鹵無毒、防爆、防水、耐腐蝕、壽命長、安全、耐過載、耐高溫、成本低等特點。

主要功能

一般的電線電纜由于絕緣使用的都是有機高分子材料，因此在火焰條件下極易碳化從而失去絕緣作用。由于柔性礦物絕緣防火電纜（BBTRZ）主要材料由礦物化合物組成，它本身不會引起火災(zāi)，不可能燃燒或助燃。而這些材料一般都具有1500℃以上的較高熔點，因此防火電纜即使用于火焰條件下也能發(fā)揮正常的輸電功能，是一種真正意義上的防火電纜。并能通過BS6387 C、W、Z試驗。

一、BBTRZ防火電纜結(jié)構(gòu)

電纜導(dǎo)體：有多股銅絲交合而成，具有良好的彎曲特性。

絕緣層：采用礦物質(zhì)絕緣材質(zhì)，可耐溫到1000度以上。

防水隔離層：采用聚乙烯隔離材質(zhì)。

礦物質(zhì)填充層：采用國內(nèi)外先進納米技術(shù)研制的具有防火、耐火、耐高溫、隔溫、隔熱等優(yōu)點的無機礦物質(zhì)材料。

外護套：采用低煙無毒或更好更高的塑型材質(zhì)，有良好的防腐蝕特性，可根據(jù)要求選擇不用型號的材料（可選）。

二、BBTRZ防火電纜型號

注：Z=600/1000V 或 450/750V ； Q=300/500V

例一，額定電壓 500V，單芯 10mm ， 表示為：BBTRQ-500 1*10 
例二，額定電壓 750V，3 芯 35mm，表示為：BBTRZ-750 3*35
例三，額定電壓 1000V，5 芯 16 mm，表示為：BBTRZ-1000 5*16

三、電纜的主要性能

柔性：

由于電纜的導(dǎo)體采用了成熟的絞線技術(shù)，而且護套是采用交聯(lián)的無機材料制成，非銅管型。因此不僅重量輕，而且更具有柔軟的特性。能避免設(shè)計和安裝剛性礦物絕緣電纜(BTTZ)時經(jīng)常遇到的接線終端問題。

防火：

由于電纜的組成材料均為礦物化合物，故決定了電纜本身的非燃性。產(chǎn)品符合BS，IEC國際標準，能在帶電的情況下承受950℃ 3小時的燃燒，并保障電路的正常運行。因此即使在短路溫度以上也可以保持不變。

低煙：

根據(jù)IEC1034進行煙氣發(fā)散試驗，測試透光度達到80％以上( 標準為60％ )。

無鹵：

由于電纜的絕緣，護套均是無機化合物材料，沒有通常的PVC材料。因此即使在火災(zāi)條件下，也無酸性氣體發(fā)散。

耐溫：

電纜可在125℃環(huán)境溫度下長期工作，替代耐溫125℃的低煙無鹵阻燃電纜使用。在緊急情況下也可以在1080℃以下短期工作。

耐腐：

電纜采用的礦物化合物材料，經(jīng)輻照后更具有耐腐蝕功能，敷設(shè)時可不加任何附加措施。

載流量大：

比照相同截面的電纜，柔性礦物絕緣防火電纜不僅能傳輸更高的電流而且能承受較大的過載。

機械強度高 ：

柔性礦物絕緣防火電纜通過高能電子B射線，對經(jīng)過特殊開發(fā)的無機化合物實施交聯(lián)后制成。產(chǎn)品符合BS，IEC國際標準，能在950℃及通電情況下，承受15分鐘內(nèi)連續(xù)的30次撞擊。全面克服了因材料老化特性急劇惡化而造成電纜的機械特性不足。

四、性能對比
      一般的電線電纜由于絕緣使用的都是有機高分子材料，因此在火焰條件下極易碳化 從而失去絕緣作用。由于柔性礦物絕緣防火電纜主要材料全都采用無機礦物或礦物化合 物組成，它本身不會引起火災(zāi)，不可能燃燒或助燃。而這些材料一般都具有 1500℃以上 的較高熔點，因此防火電纜即使用于火焰條件下也能發(fā)揮正常的輸電功能，是一種真正意義上的防火電纜。

      柔性礦物絕緣防火電纜產(chǎn)品的工藝結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)電纜完全相同，成功的解決了氧化鎂 銅管礦物絕緣電纜的生產(chǎn)工藝所決定的產(chǎn)品眾多不足之處。該產(chǎn)品的問世，成為防火電 纜發(fā)展史上的一個里程碑，同時也加快了中國電纜的技術(shù)研發(fā)水平與國際接軌的進程。

表 1 BBTRZ與BTTZ比較

4.1 傳統(tǒng)剛性礦物絕緣電纜特性

1. 銅管拉拔工藝使得單根連續(xù)長度有限，安裝的過程中需要不斷使用接頭，增加材 料和人工成本，并且需要對接頭處電氣性能作特殊處理。

2. 35mm2 及以上均為單芯電纜，安裝工序多，并且不利于各芯電氣參數(shù)的均衡。

3. 線芯棒型實心銅導(dǎo)體，非常堅硬，使得其最大截面通常為 400mm2。

4. 氧化鎂粉末充當絕緣層，易產(chǎn)生厚薄不均現(xiàn)象，工藝稍有差池便會擊穿，額定電 壓最高為 450/750V。

5. BTTZ 電纜不斷的使用專用接頭，因此需要特別處理以保證火焰下承受水噴淋后仍 保持通電。

6. 一旦受火銅管外殼即為直接受火溫度--950℃+50℃(塑料外護套瞬間燒損)，銅導(dǎo)體 芯線阻隨溫升而增加，因此火災(zāi)中 BTTZ 壓降損失大。

7. 金屬套采用分段拉拔工藝，大截面 400mm2 單根最長不超過 60 米，氧化鎂對環(huán)境 有污染，成本高，效率難以提高。
 
4.2 柔性礦物絕緣電纜特性

1. 提高了絕緣的穩(wěn)定性：不僅保留了剛性礦物絕緣電纜的耐火特性，而且還具有不 宜吸潮等特點，因此絕緣性更穩(wěn)定。

2. 提高了耐電壓等級：耐壓水平可達到 1000V，從而減少了很多因電感、變頻電器 的頻繁啟動而造成的沖擊電壓，相應(yīng)地使得線路系統(tǒng)使用壽命大大提高。

3. 全系列性：可以根據(jù)用戶實際需求，加工成單芯或多芯結(jié)構(gòu)，最多可做到 96 芯， 幾乎可以覆蓋電力電纜、控制電纜等各種規(guī)格的建筑電纜需求。

4. 無中間接頭：采用了成熟的絞線和成纜技術(shù)，可以根據(jù)用戶要求定長生產(chǎn)，不僅 減少了接頭成本，更可以提高并實現(xiàn)線路的整根一致性。

5. 柔性易安裝：因為采用了絞線、成纜等傳統(tǒng)電纜結(jié)構(gòu)，使得電纜更柔軟，同時由 于不需要專用終端接頭，更方便了安裝和敷設(shè)。

6. 節(jié)省空間：由于可提供大截面、大長度的多芯電纜，從而避免了因多根排列以及 中間接頭而造成的不必要的敷設(shè)空間浪費。

7. 公益性：由于結(jié)構(gòu)的改進，大量使用了礦物和礦物化合物，不僅節(jié)約了銅、鎂等 資源，還相應(yīng)地節(jié)約了大量的能源消耗，公益價值同樣十分顯著。
五、在超高層建筑上的應(yīng)用案例
5.1 案例介紹 考慮到高層建筑內(nèi)人員的反應(yīng)速度慢，以及由煙霧和缺乏電力供應(yīng)造成的恐慌和混亂，致使對高層建筑的疏散時間在很大程度上無法確定，因此，緊急線路和消防報警提 示線路成為火災(zāi)中最重要的線路，必須要保持線路完整。

河南電視塔是鄭州市標志性建筑，高度 388m，全鋼結(jié)構(gòu)。由于工程的重要性，防火 系統(tǒng)全部采用了 BBTRZ-1000v 電纜，該系列電纜由于是柔性礦物絕緣電纜，耐壓等級是 1000v，規(guī)格從 3×2.5+E2.5 開始，到 3×240+2×120 全系列電纜，共 20145Km。設(shè)計單位 是在比較了剛性礦物絕緣電纜(即銅管氧化鎂絕緣電纜)和各類其他結(jié)構(gòu)的耐火電纜的基礎(chǔ)上，作出采用了 BBTRZ-1000v 柔性礦物絕緣系列電纜的決定。

5.2 安裝與敷設(shè) 電纜明敷時，應(yīng)沿全長采用電纜支架、掛鉤或金屬吊繩等支持，最大跨距，應(yīng)符合下列規(guī)定：

1. 滿足支持件的承載能力和無損電纜的外層及其纜芯。

2. 使電纜相互間能夠配置整齊。

3. 適應(yīng)工作條件下的布置要求。

4. 直接支持電纜用的普通支架(臂式支架)，吊架的允許跨距宜符合下表規(guī)定的數(shù)值。

表 2 普通支架、吊架的允許跨距(mm)

 柔性礦物絕緣防火電纜的截面積單芯為 1.5mm2～600mm2，多芯為 1.5mm2～300m2。 在防火電纜領(lǐng)域，最大限度的降低了使用單位的投資成本，提高了建筑物的安全防火性 能等級。

5.3 驗證

柔性礦物絕緣防火電纜的設(shè)計參數(shù)，是嚴格遵循英國 BS6387 標準，以及國際電工委員會 IEC 標準。這些技術(shù)參數(shù)，已經(jīng)通過了國家消防總局的專項檢測。

表 3 燃燒試驗的測試標準

  試驗方法：

單純防火試驗：C 級 直接受火溫度 950±40℃，燃燒 180min 防水防火試驗：W 級 650℃，先燃燒 15min，再燃燒和噴淋 15min 防火防撞試驗：Z 級 950℃、15min/30 次

六、結(jié)論

該類電纜在安裝完畢后能夠保證應(yīng)急使用，平時也可作為耐溫 125℃無鹵阻燃電纜、 耐火電纜使用，因該系列電纜覆蓋面廣，既克服剛性MI電纜的缺陷，又發(fā)揮了柔性MI電纜的優(yōu)勢，并且為各重點工程提供了實用產(chǎn)品，使現(xiàn)代工程在電氣線路中達到了短路不燃燒，燃燒不短路的功效，本文采用的應(yīng)用案例證明柔性礦物絕緣電纜不僅在消防報 警和緊急救生回路等防火性能上能夠成功應(yīng)用，在高密度電流及其他特殊性能要求的情 況下也能得推廣應(yīng)用。

來源：BBTRZhttp://www.gdsycable.com/ild/2014071421.html