建築用礦物絕緣電纜性能及應用

中國隨著建築用電纜的負荷越來越大，建築電氣施工對所用電纜的性能要求也越來越多，很多電纜生產企業為了滿足市場需求，都在不斷的研發新型電纜，以實現高質量高性能的新型建築用電纜。目前已經有各種阻燃電纜與耐火電纜被研發應用，在一定程度上改善了電纜的使用性能，但這些電纜在實際的應用中卻仍然存在諸多問題，如價格過高等，因而目前我國的建築用電纜依然是使用的普通阻燃耐火電纜。

而普通電纜在使用中一旦發生事故，就會使電纜著火併釋放大量的毒煙，給建築內人員逃生造成不利環境。為了能夠有效解決這些問題，必須要研發一種具有良好性能的電纜作為建築的主要線路電纜，就目前的技術來講，礦物絕緣電纜是性能最佳的一種建築用電纜，以下本文就對其性能與實際應用情況進行分析。

一、建築用礦物絕緣電纜的性能及優點　　

由於礦物絕緣電纜是以礦物氧化鎂為主要的絕緣體材料，而氧化鎂又是一種不可燃燒的物質，且在遇到高溫時不會產生毒煙或其他有害物質，因此以氧化鎂作為銅芯、銅護套的絕緣體的電纜具備較好的性能和諸多優點，具體如下所示：　　

1、絕緣性高　　

在一般情況下，只要電纜濕度控制在0.4%以下時，氧化鎂絕緣電阻的絕緣性要比普通絕緣材料高出許多，因而使得礦物絕緣電纜具備了較高的絕緣性。　　

2、耐熱性能良好　　

在高溫時，無論是線芯或者是銅護套均不產生氧化。由於電纜絕緣內的含氧量很低，線芯氧化並不嚴重。但電纜護套因暴露在空氣介質中而劇烈的氧化，溫度越高氧化就越嚴重。當電纜銅護套的溫度超過250℃時，便開始發生急劇氧化，形成氧化層CuO，使護套厚度減薄。電纜在250℃時，護套厚度減薄0.25mm，一般要經過240年左右的時間，而在1000℃時，則只需2.87h，所以允許正常工作溫度必須在250℃及以下，當銅護套厚度為0.5mm時，在1000℃高溫下可使用6.79h。

3、 允許載流量大　　

由於氧化鎂材料具有較高的導熱係數和耐過載能力，使防火電纜可以承受高密度電流，尤其是小截面電纜。礦物絕緣電纜載流量採用英國電機工程師學會所有定的計算後的修正值，對於同截面的電纜而言，防火電纜比其它類型的電纜傳送的電流要大。根據比較，小規格的電纜載流量提高30%左右，大規格的電纜提高10%左右。同時，過載能力強，也是其它電纜無法比擬的。　　

4、機械性能　　

防火電纜具有極好的機械性能，並能具有經受較大的變形後仍能保持本身的工作性能的特性。　

5、防火特性佳　　

從我國建築發生電氣火災事故的原因調查分析可以發現，引起電氣火災事故的原因大都是因為電纜負荷過大或短路導致電纜自燃，或者因為外界火源接觸到電纜而引起的電纜燃燒。

無論是哪種情況，都是因為電纜自身的防火性能不佳而引起的。而礦物絕緣電纜則不會輕易出現自燃或燃燒現象，這是因為礦物絕緣電纜是以氧化鎂為絕緣體的，而氧化鎂的熔點高達2800℃，很難輕易燃燒，因而礦物絕緣電纜的防火性能極佳。

經試驗表明，礦物絕緣電纜在溫度高達800℃ -900℃的火焰中燒2h，電纜一直能正常運行；在1000℃的火焰下燃燒30 min，電纜仍完好無損，繼續正常運行。這就表明了礦物絕緣電纜已完全達到電氣和建築防火安全規程的要求。

6、耐腐蝕性和耐輻射性好　　

由於銅護套具有較好的耐腐蝕性能，一般情況下，無需加防護措施。當電纜應用於化學腐蝕（如酸、鹼）較嚴重的場合或工業污染嚴重的地點時，宜選用加PVC護套的防火電纜。另外，銅護套具有屏蔽層的功能，因而也具有耐輻射性。　　

7、使用期限較長，且更加安全可靠　　

由於礦物絕緣電纜的結構組成是銅芯與絕緣護套組成，是一個密閉的整體，因而材料很難被外界空氣中的氧氣作用而發生老化現象，這就使得電纜的整體使用壽命更長，再加上銅護套的自身特性，使得電纜的接地性更好，因此有效實現了防雷接地措施，從而確保電氣線路運行的安全可靠。　　

8、性價比較高　　

與普通的電纜相比，礦物絕緣電纜的單價相對較高，一般會高出2-3倍，比其他具有防火性能或阻燃性能的電纜也要高出1倍左右。但若從性價比的角度來看，礦物絕緣電纜的性價比是非常高的，因而其價格實際上並不算高，尤其是當前礦礦物絕緣電纜的價格已經在不斷下調，更是進一步增大了其性價比。　　

二、礦物絕緣電纜在建築中的應用範圍與應用方法　　

在實際的建築電氣工程施工中，採用礦物絕緣電纜作為建築的主要電纜對於提高建築的整體電氣工程施工質量是有著很大幫助的。目前在很多建築的電氣施工中，都大量採用了礦物絕緣電纜，取得了較好的應用效果。　　

1、 應用範圍　　

（1）需確保人身和財產安全的場所。如高層建築、歷史性建築、博物館、大型旅館、醫院、影劇院、百貨商場等。　　

（2）高溫或火災危險區域。船舶、機場、煉油廠、煤氣廠、油庫、核電站、發電廠、鋼鐵廠和化工廠等。　　

（3）重要的公用設施。如廣播通信大樓、地球衛星地面接收站、多層停車場、公用照明、地鐵、隧道、礦井等。　　

2、 應用中的注意要點　　

（1）選用型號及規格。目前，應用最廣泛的是7芯以下的防火電纜，國外已生產出19芯的電纜，1.4芯大部分用作電力系統，7芯以上的電纜用作控制系統，單芯電纜的最大截面已到400mm，24芯電纜已到25-。如果需要更大截面或更多迴路時，可根據情況平行敷設多根電纜。一般使用場合選用裸電纜，在化工廠或污染嚴重的地區應選用帶PVC外護套的電纜。　　

（2）工作溫度的確定。在設計時，國際電工委員會建議，在正常情況下防火電纜的長期使用溫度為90℃，這主要考慮到終端密封材料的溫度限制以及電纜線路在高溫工作時的電壓降和功率損耗。在特殊情況下，不帶聚乙烯護套的電纜允許在250℃及其以下高溫狀態連續工作。在事故或火災等情況下，電纜可在更高溫度下持續工作，直至銅的熔點（1083℃）溫度為止。但在這種情況下，電纜的電氣參數將會改變，絕緣電阻下降，損耗增大。　　

（3）截面的選擇及其經濟性。在負荷相同的情況下，防火電纜選擇的導體截面可比聚氯乙絕緣和護套型電纜等低一檔以下。因此，防火電纜的外徑比普通鎧裝型電纜外徑要小得多，重量也輕。由此可見，防火電纜不但在阻燃、耐火特性上，而且在外徑尺寸和重量上都優越於其它電纜，從而可減少電纜溝或電纜橋架的尺寸，使工程總投入的費用減少。　　

（4）防火電纜的敷設與安裝。防火電纜配有專門的永久性終端，採購方便，現場敷設和安裝時生產廠家派員工到施工現場負責免費技術指導，終端包括中間聯接器和終端頭，以確保電纜在使用過程中可靠的聯接與密封。電纜的敷設和安裝並不是很困難，所有安裝工序均可現場操作。電纜在出廠試驗之前，已經進行退火處理，電纜不是很硬，用手可以彎曲，在木錘墊上木板可以很容易的將電纜矯直。安裝中間聯接器和終端頭可用專用安裝工具，生產廠家均可配套供應。　　

三、結語　　

綜上所述，防火電纜具有其它電纜不可比擬的阻燃和耐火特性，是消防系統用最佳電纜，可替代耐火電纜在建築工程中廣泛使用，並能夠達到良好的電氣工程施工效果。

來源：雙贏電纜