礦物絕緣電纜的應(yīng)用及思考

高永強

（廣州地鐵設(shè)計研究院股份有限公司）

1 引言

近些年來，隨著越來越多的火災(zāi)事故給人們帶來了太多的傷痛和警示，人們對生命安全也越發(fā)重視?；馂?zāi)情況下，消防配電線路的安全是消防用電設(shè)備正常運行的保障，它能夠提升滅火的成功率以及火場內(nèi)人們的存活率。礦物絕緣電纜可以保障重要的消防水泵、排煙風(fēng)機(jī)等設(shè)備在火災(zāi)情況下的持續(xù)用電要求，是火災(zāi)時的生命線。這幾年，國內(nèi)礦物絕緣電纜發(fā)展迅猛，各種類型的礦物絕緣電纜讓人眼花繚亂。各廠家都宣稱滿足了BS 6387 CWZ的要求，能夠替代傳統(tǒng)的剛性礦物絕緣。為了能夠更好地在工程項目中應(yīng)用，有必要對礦物絕緣電纜的分類、載流量要求、接地要求進(jìn)行分析與思考。

2 分類

礦物絕緣電纜又可以稱為無機(jī)型耐火電纜或MI電纜。具有良好的導(dǎo)電性能、機(jī)械物理性能、耐火性能，在火災(zāi)條件下能夠保證火災(zāi)延續(xù)時間內(nèi)的消防用電，無毒、不延燃、不產(chǎn)生煙霧。國內(nèi)礦物絕緣電纜可以按結(jié)構(gòu)或者標(biāo)準(zhǔn)分類。

2.1 按結(jié)構(gòu)分類

剛性：由銅導(dǎo)體、氧化鎂絕緣、金屬護(hù)套、可外覆有機(jī)材料外護(hù)套。

柔性：由銅導(dǎo)體、無機(jī)礦物質(zhì)（云母帶）絕緣、無機(jī)礦物填充、金屬護(hù)套等可外覆有機(jī)材料外護(hù)套。

2.2 按標(biāo)準(zhǔn)分類

可分為國家級、行業(yè)級、企業(yè)級三類。

圖1 不同類型礦物絕緣電纜圖示

3 敷設(shè)方式及載流量

礦物絕緣電纜的敷設(shè)可采用沿墻、支架、頂板、與其他電纜一同敷設(shè)于橋架內(nèi)、單獨敷設(shè)于專用橋架內(nèi)等方式。敷設(shè)時的相序排列方式應(yīng)按《礦物絕緣電纜敷設(shè)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 232-2011）表2執(zhí)行（三角形排列、田字型排列或扁平互相接觸一字型排列）。礦物絕緣電纜截面的選擇與普通電纜有一定區(qū)別，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)環(huán)境確定電纜工作溫度，再合理選擇相應(yīng)的截面的電纜載流量。在實際工程中礦物絕緣電纜的敷設(shè)由于安裝空間問題，為了施工便利，經(jīng)常會直接與其他種類電纜敷設(shè)在同一電纜支架、電纜溝、電纜橋架上。根據(jù)JGJ 232-2011的3.1.2條的要求，礦物絕緣電纜工作溫度應(yīng)按70°C考慮。

從上表中可以看出，同等截面不同類型的電纜，因其允許工作溫度的不同，載流量大致有ⅤⅤ,ⅤLⅤ＜BTTZ(有外護(hù)層或允許接觸的裸護(hù)套)＜YJⅤ,YJY＜BTTZ（不允許接觸），所以，按工作溫度70°C選擇礦物絕緣電纜，可能還需要選大一個等級。

柔性礦物絕緣電纜還未有國家規(guī)范有對其載流量的要求，只能從廠家提供的樣本中查詢。

4 接地

礦物絕緣電纜的銅護(hù)套可利用作為保護(hù)導(dǎo)體，也可以不作為保護(hù)導(dǎo)體使用。當(dāng)電纜銅護(hù)套作為保護(hù)導(dǎo)體使用時，應(yīng)滿足《低壓配電設(shè)計規(guī)范》GB 50054-2011 3.2.14的要求,如表3所示。

表3 GB50054-2011中表3.2.14

根據(jù)GB∕T 13033.1-2007額定電壓750Ⅴ及以下礦物絕緣電纜及終端第1部分：電纜表10表11可計算得出單芯銅護(hù)套的截面積見表4。

可以看出，當(dāng)同一回路（一個回路單芯電纜數(shù)量＞2根）內(nèi)的礦物絕緣電纜銅護(hù)套均用作保護(hù)線時，是完全可以滿足規(guī)范要求的。

表1 剛性及柔性礦物絕緣電纜對比表

5 結(jié)語

礦物絕緣電纜有抗外在火焰破壞的能力，能夠抵抗火場的燃燒、噴淋、撞擊，自身擁有不會產(chǎn)生火源的特性。它持續(xù)供電的能力為消防搶救贏得寶貴時間。

在實際工程中剛性礦物絕緣電纜由于經(jīng)常與其他電纜一同敷設(shè)，因此工作溫度建議按70°C考慮。此時，剛性礦物絕緣電纜的載流量略小于YJⅤ,YJY，因此在選擇截面的時候應(yīng)與YJⅤ,YJY同級甚至要大一級考慮，并應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度校正系數(shù)、成束敷設(shè)降低系數(shù)。還應(yīng)注意火災(zāi)時環(huán)境溫度升高，導(dǎo)致電阻增大情況下的供電壓降也應(yīng)滿足要求。

剛性礦物電纜可用外護(hù)套作為接地線。在設(shè)計中如果遇到需采用雙拼截面的剛性礦物電纜時，應(yīng)注意除了每個單獨接地外，還應(yīng)采用相同截面的接地銅線將每根電纜的接地銅片之間可靠連接。單芯電纜敷設(shè)時應(yīng)注意，必須避免形成閉合磁路，防止產(chǎn)生渦流，通?？梢圆捎闷纷中位蛱镒中卫υ季€。當(dāng)存在雜散電流腐蝕、拖拽電纜可能對銅護(hù)套造成損傷、考慮人身觸電保護(hù)時、室外直埋等可對銅護(hù)套造成損傷的敷設(shè)情況下，應(yīng)采用帶有絕緣外護(hù)層的礦物絕緣電纜。

剛性礦物絕緣電纜的防火性能、持久性能是目前市面上柔性礦物絕緣電纜無法比擬的。剛性礦物絕緣電纜還具有體積小、重量輕的優(yōu)點，并且有生產(chǎn)、設(shè)計、施工、驗收完善的國家規(guī)范要求。缺點是安裝復(fù)雜，配件昂貴，容易受潮。柔性礦物絕緣電纜安裝與普通電纜相似、安裝無接頭、施工簡單、成本低、降低投入成本，防火性能一樣能達(dá)到BS6387的要求。由于大部分的柔性礦物絕緣電纜是各家企業(yè)自己制定的標(biāo)準(zhǔn)，而各廠家標(biāo)準(zhǔn)高低不一，質(zhì)量參差不齊，載流量標(biāo)準(zhǔn)也只能靠廠家的提供資料。因此，應(yīng)該根據(jù)項目情況，優(yōu)先使用執(zhí)行國標(biāo)的礦物絕緣電纜。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)跟企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的柔性礦物絕緣電纜應(yīng)慎重考慮。

表2 不同電纜載流量（A）對比表

表4 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜終端單芯銅護(hù)套的截面積