表1 BBTR(Z)与BTTZ比较
比较内容 |
BBTR(Z)柔性矿物绝缘电缆 |
BTTZ刚性矿物绝缘电缆 |
安全可靠 |
绝缘性 |
增强了电性能与机械物理性,耐化学性,更有绝缘能力 |
容易吸潮影响绝缘,特备是大量的接头所导致,保护绝缘体的铜管同样具有风险 |
耐电性 |
耐电压等级重型为1000伏,符合现代建筑电气设计,大大提高使用寿命 |
耐电压能力最多达到750伏,很难承受变频与电感因素形成的冲击电压,很难符合现代设计的安全要求 |
使用安全性 |
耐温等级125℃,安装过程无接头,提高了可靠性 |
接头过多引起的不可靠性 |
节能环保 |
环保性 |
无机物组成,无污染,绿色环保 |
金属构成,其制造过程存在环保问题 |
节能性 |
耐压、耐受性更高,更支持现代建筑的节能设计 |
耐电压等级低,对现代建筑设计有局限性 |
公益性 |
从根本上节约了资源与能源型产品的消耗 |
大量消耗金属铜与镁等资源性材料 |
施工便利 |
规格限制 |
多芯结构中的单芯最大截面积可做到300mm2,可以覆盖各种规格建筑电线电缆需求 |
多芯结构的单芯截面积局限于35mm2以下,难以实现多芯大截面的防火电缆要求 |
敷设要求 |
无接头、重量轻,各种常规方法敷设均可,占用空间很小,无敷设安全隐患 |
接头多、外径大,占用宝贵空间,而且线路设计、施工难,且易产生敷设安全隐患 |
施工问题 |
结构柔性,便于弯曲,中间无接头,方便省力 |
在具体的施工过程中,难以弯曲,造成接头过多,施工麻烦 |
3.1 传统刚性矿物绝缘电缆特性
1. 铜管拉拔工艺使得单根连续长度有限,安装的过程中需要不断使用接头,增加材料和人工成本,并且需要对接头处电气性能作特殊处理。
2. 35mm2及以上均为单芯电缆,安装工序多,并且不利于各芯电气参数的均衡。
3. 线芯棒型实心铜导体,非常坚硬,使得其最大截面通常为400mm2。
4. 氧化镁粉末充当绝缘层,易产生厚薄不均现象,工艺稍有差池便会击穿,额定电压最高为450/750V。
5. BTTZ电缆不断的使用专用接头,因此需要特别处理以保证火焰下承受水喷淋后仍保持通电。
6. 一旦受火铜管外壳即为直接受火温度——950℃+50℃(塑料外护套瞬间烧损),铜导体芯线阻随温升而增加,因此火灾中BTTZ压降损失大。
7. 金属套采用分段拉拔工艺,大截面400mm2单根最长不超过60米,氧化镁对环境有污染,成本高,效率难以提高。
3.2 柔性矿物绝缘电缆特性
1. 提高了绝缘的稳定性:不仅保留了刚性矿物绝缘电缆的耐火特性,而且还具有不宜吸潮等特点,因此绝缘性更稳定。
2. 提高了耐电压等级:耐压水平可达到1000V,从而减少了很多因电感、变频电器的频繁启动而造成的冲击电压,相应地使得线路系统使用寿命大大提高。
3. 全系列性:可以根据用户实际需求,加工成单芯或多芯结构,最多可做到96芯,几乎可以覆盖电力电缆、控制电缆等各种规格的建筑电缆需求。
4. 无中间接头:采用了成熟的绞线和成缆技术,可以根据用户要求定长生产,不仅减少了接头成本,更可以提高并实现线路的整根一致性。
5. 柔性易安装:因为采用了绞线、成缆等传统电缆结构,使得电缆更柔软,同时由于不需要专用终端接头,更方便了安装和敷设。
6. 节省空间:由于可提供大截面、大长度的多芯电缆,从而避免了因多根排列以及中间接头而造成的不必要的敷设空间浪费。
7. 公益性:由于结构的改进,大量使用了矿物和矿物化合物,不仅节约了铜、镁等资源,还相应地节约了大量的能源消耗,公益价值同样十分显著。
4 在超高层建筑上的应用案例
4.1 案例介绍
考虑到高层建筑内人员的反应速度慢,以及由烟雾和缺乏电力供应造成的恐慌和混乱,致使对高层建筑的疏散时间在很大程度上无法确定,因此,紧急线路和消防报警提示线路成为火灾中最重要的线路,必须要保持线路完整。
河南电视塔是郑州市标志性建筑,高度388m,全钢结构。由于工程的重要性,防火系统全部采用了BBTRZ-1000v电缆,该系列电缆由于是柔性矿物绝缘电缆,耐压等级是1000v,规格从3×2.5+E2.5开始,到3×240+2×120全系列电缆,共20145Km。设计单位是在比较了刚性矿物绝缘电缆(即铜管氧化镁绝缘电缆)和各类其他结构的耐火电缆的基础上,作出采用了BBTRZ-1000v柔性矿物绝缘系列电缆的决定。
4.2 安装与敷设
电缆明敷时,应沿全长采用电缆支架、挂钩或金属吊绳等支持,最大跨距,应符合下列规定:
1. 满足支持件的承载能力和无损电缆的外层及其缆芯。
2. 使电缆相互间能够配置整齐。
3. 适应工作条件下的布置要求。
4. 直接支持电缆用的普通支架(臂式支架),吊架的允许跨距宜符合下表规定的数值。
表2 普通支架、吊架的允许跨距(mm)
电缆特征
电缆外径D |
敷设方式 |
水平 |
垂直 |
D≤20 |
400 |
1000 |
20<D≤30 |
600 |
1200 |
30<D≤50 |
800 |
1500 |
D>50 |
1000 |
2500 |
柔性矿物绝缘防火电缆的截面积单芯为1.5mm2~600mm2,多芯为1.5mm2~300m2。在防火电缆领域,最大限度的降低了使用单位的投资成本,提高了建筑物的安全防火性能等级。
4.3 验证
柔性矿物绝缘防火电缆的设计参数,是严格遵循英国BS6387标准,以及国际电工委员会IEC标准。这些技术参数,已经分别通过了国家消防总局与上海电缆研究所的专项检测。
表3 燃烧试验的测试标准

试验方法:
单纯防火试验:C级 直接受火温度950±40℃,燃烧180min
防水防火试验:W级 650℃,先燃烧15min,再燃烧和喷淋15min
防火防撞试验:Z级 950℃、15min/30次
5. 结论
该类电缆在安装完毕后能够保证应急使用,平时也可作为耐温125℃无卤阻燃电缆、耐火电缆使用,因该系列电缆覆盖面广,既克服刚性MI电缆的缺陷,又发挥了柔性MI电缆的优势,并且为各重点工程提供了实用产品,使现代工程在电气线路中达到了短路不燃烧,燃烧不短路的功效,本文采用的应用案例证明柔性矿物绝缘电缆不仅在消防报警和紧急救生回路等防火性能上能够成功应用,在高密度电流及其他特殊性能要求的情况下也能得推广应用。
参考文献
【1】中国消防手册 郭铁男、李世雄等 上海科学技术出版社 2007
【2】电线电缆简史 湖北省宜昌市红旗电缆厂 1985年11月
【3】GB/T 12706
【4】GB/T 13033
【5】GB/T 12666
【6】BS-6387
【7】IEC-60331