矿物绝缘电缆的应用与选择

矿物绝缘电缆的应用与选择

矿物绝缘电缆的应用与选择

摘要:伴随着现代建筑施工技术的不断发展,建筑防火等级的提高,寄希望于军工、船舶等重要场所的耐火电缆———矿物绝缘电缆,在图书馆、机场候机楼、博物院、数据处理中心等公共建筑工程中得到应用。文章对矿物绝缘电缆的应用与选择进行了介绍。

关键词:矿物绝缘电缆;选择;应用

1 引言

矿物绝缘电缆又叫氧化镁电缆,以矿物材料氧化镁绝缘材料,保护铜芯的一种铜护套电缆,具有极强的防火绝缘性能,因此又称为防火电缆。矿物绝缘电缆的选择尤为重要,不仅要考虑到矿物绝缘电缆的物理性能与实际使用性能,还要结合消防系统建设工程的实际要求与施工标准,电气设计人员要了解和掌握矿物绝缘电缆的优势和劣势,合理进行矿物绝缘电缆的选择和应用,进而提高消防系统的建设综合质量水平。

2 矿物绝缘电缆的应用范围

矿物绝缘电缆由铜导体、矿物绝缘复合材料、环保护套等组成。矿物绝缘电缆可用于高层建筑、机场候机楼、图书馆、博物馆、档案馆、地铁隧道等公共建筑及军舰、船舶等项目中的普通照明、应急照明、消防电气线路、电梯和升降设备线路、计算机房控制线路及主干/分支配电线路、双电源控制线路等。

3 矿物绝缘电缆的主要特点

(1)耐火:由于矿物绝缘电缆中应用的两种材料———铜和氧化镁是无机物,所以此种电缆不会燃烧,也不会助燃。铜的熔点1083℃,氧化镁的熔点2800℃,可保证在接近火焰的条件下电缆仍可继续运行;(2)耐高温:矿物绝缘电缆可连续运行温度高达250℃,在非暴露触摸且不与可燃材料接触时,可在105℃或更高温度下正常使用。紧急情况下,电缆可在接近铜护套熔点的温度下短时间运行;对此,矿物绝缘电缆耐高温、抗老化性能较强,不会引发与传播火种,是一种极为安全的电缆产品;(3)载流量大:由于电缆本身允许使用温度高,且截面在35mm2以上的电缆都是单芯,所以矿物绝缘电缆载流量大。相对于同相同截面的电缆而言,矿物绝缘电缆比其他类型的电缆传输更高的电流。因为载流量大,电缆耐过载能力大,短路故障额定值也明显比其他类型的电缆要高,所以电缆更不容易老化、损坏;(4)机械强度高:矿物绝缘电缆坚固耐用,可经受剧烈的机械破坏,而不会损害其电性能,在电缆外径压扁至1/3的情况下仍可正常工作;()接地:对于矿物绝缘电缆来说,独立的接地导线是不需要的,因为此电缆所用的铜护套已起到接地导线的作用,并且有极好的低接地电阻。比其他电缆节约1根接地导线;(6)防水:借助矿物绝缘电缆的无缝金属护套,即便将电缆完全浸入水中,电缆仍可继续运行;(7)防辐射:电缆应用的无机材料,经辐照后材料不会发生变化,适用于核电站和其他核设施;(8)寿命长:在矿物绝缘电缆中应用的无机材料,可保证电缆具有稳定性、寿命长和耐火性;(9)外径小:矿物绝缘电缆的直径比其他额定电流相同的电缆要小;(10)接地:对于矿物绝缘电缆来说,独立的接地导线是不需要的,因为此电缆所用的铜护套已起到接地导线的作用,并且有极好的低接地电阻。比其他电缆节约1根接地导线。

4 矿物绝缘电缆的经济性能

(1)铜护套替代PE线。在矿物绝缘电缆制作的过程中,相比于普通电缆而言,减少导线,使用铜护套代替PE线,节省PE线的使用,进而降低工程成本,具备较强的经济性能。

(2)超长使用年限。矿物绝缘电缆的实际使用寿命主要由铜护套氧化速度决定,并受实际温度的影响,在实验中得到铜护套在250摄氏度温度下氧化速度为257年,而其正常工作温度为105度。说明矿物绝缘电缆使用寿命远远高于257年,在百年内无需更换电缆,进而降低工程成本。

(3)电缆成本费用。相比于其他电缆而言,矿物绝缘电缆在结构与材料方面具有很大的差异性,截面积电缆长度根据现有工程造价信息而言,高于聚乙烯电缆8%左右的费用,但同等工作环境下,矿物绝缘电缆可减低2档面积运行使用,节省PE线费用和金属线槽设置费用,进而总体造价低于10%左右。

5 矿物绝缘电缆的施工操作

制作电缆中间及终端接头时,应将电缆剥开并或把电缆截断,在电缆剥开或截断之后及时安装电缆中间及终端的接头,在测试绝缘电阻合格之后才能进行电缆接头的安装施工操作。在操作过程中,如出现电缆剥开或截断后较长时间无法进行安装,应及时采用涂胶热收缩管实施密封防潮封堵操作。在进行电缆中间、电缆终端及进配电箱柜的安装过程中应注意做好相关额度防潮及密封操作,防止出现芯线溅水的现象。矿物绝缘电缆中间接头主要是由中间连接器、中接端子、线芯绝缘及绝缘密封终端等组成,主要的安装步骤为:先制作绝缘密封终端,继而制作线芯绝缘,将中接端子安装之后,制作中接端子结缘,最后将中间连接器进行安装。

6 矿物绝缘电缆的应用场所

在现在社会对使用矿物绝缘电缆越来越广泛的要求下,作为设计人员,更应该对是否使用矿物绝缘电缆慎重取决,在何处应使用矿物绝缘电缆,可根据每个项目的不同情况,视情况而定,以达到提倡使用矿物绝缘电缆的初衷与效果,不能一概而论的觉得矿物绝缘电缆好,就全部使用矿物绝缘电缆,也不能为了节省造价而在该使用矿物绝缘电缆时使用有机绝缘耐火类电缆。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008 13.10.4消防设备供电及控制线路选择,应符合下列规定:火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物,其消防设备供电干线及分支干线,应采用矿物绝缘电缆;火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物,其消防设备供电干线及分支干线,宜采用矿物绝缘电缆;当线路的敷设保护措施符合防火要求时,可采用有机绝缘耐火类电缆。根据《建筑设计防火规范》GB50016-2014 10.1.10中的第3点:消防配电线路宜与其他配电线路分开敷设在不同的电缆井、沟内;确有困难需敷设在同一电缆井、沟内时,应分别布置在电缆井、沟的两侧,且消防配电线路应采用矿物绝缘类不燃性电缆。早期在设计过程中,根据《民用建筑电气设计规范》要求,仅有特级和一级建筑物的消防供电干线及分支干线才会使用矿物绝缘电缆,但在2014版《建筑设计防火规范》颁布后,因一般设计过程中,较少把普通线路和消防线路分开井道敷设,故大大增加了矿物绝缘电缆在消防配电线路中的使用,因此在二级建筑物中也会使用到矿物绝缘电缆,为了不大面积增加矿物绝缘电缆的使用,增加工程造价,对于地上部分不必要和普通负荷共用电井敷设的电缆,尽量采用有机绝缘耐火类电缆穿管暗敷,地下部分尽量消防负荷配线和普通负荷配线分开桥架敷设。但在需保证火灾时供电时间不小于180min的要求下,该使用矿物绝缘电缆的场所还是需要采用矿物绝缘电缆,不可为了降低造价,忽视了安全性。

故在今后的设计过程中,设计人员应合理考虑何时何地采用矿物绝缘电缆,使整个工程在建造和使用過程中更加的安全、经济。

7 结语

综上所述,矿物绝缘电缆在现代配电系统中已经具有广泛的使用空间,其耐火性、耐久性、安全性、可靠性、施工便捷和经济性是传统电力电缆所无法取代的。通过在本工程中矿物绝缘电缆的施工应用,结合施工过程中出现的问题,分析原因,总结施工经验,以期为后续相似工程提供参考。

参考文献:

[1] 冯成,王国权,吴士杰,等.矿物绝缘电缆的生产与应用[J].智能建筑与智慧城市,2016(10):76~78.

[2] 石二敏.高层住宅电缆特性要求与选用[J].中国新技术新产品,2017(13):67~68.

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