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耐火电缆

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耐火电缆范文第1篇

关键词 高岭土;可瓷化硅橡胶;耐火电缆

中图分类号 TB33 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)112-0092-02

近些年来,国内火灾事故频发,火灾发生过程中在一定时间内保证电梯、照明系统、通信系统、信号控制系统等设备线路的畅通对于减少人员的伤亡和生命财产的损失具有重要的意义。火灾发生时,线路可能需要长时间承受300℃到1000℃的高温,普通阻燃电缆在这种条件很难保证线路的通畅,从而耐火电缆对于减少火灾造成的损失具有不可替代的作用。目前,国内的耐火电缆主要是氧化镁矿物及云母带绕包的耐火电缆。氧化镁矿物电缆质量大,生成速度慢,生产成本高,铺设不方便。另外,氧化镁容易吸水生成氢氧化镁,绝缘性会大大下降。云母带绕包的耐火电缆着火后绕包带容易脱落,耐火性能较差。

可瓷化硅橡胶是一种新型耐火复合材料,其耐火机理和传统耐火材料有所不同,是利用火灾发生时的高温使硅橡胶燃烧后形成的残余灰烬形成一层具有一定力学强度的绝缘耐火陶瓷层,利用形成的陶瓷层延缓或者阻止火焰及高温对内部器件的损害。这种耐火机理使得可瓷化硅橡胶耐火电缆具有生产成本低、重量轻、柔韧性好等优点,从而倍受人们的关注。

高岭土是一种常用的无机矿物填料,具有来源广泛、成本低、耐高温性能好等优点,利用高岭土填充硅橡胶制备可瓷化耐火复合材料可以大大降低硅橡胶复合材料的成本,并提供硅橡胶耐火复合材料的阻燃、耐火性能。本文对高岭土填充硅橡胶耐火材料的高温前后拉伸性能、高温后成瓷性能以及挤出制备电缆的耐火性能进行了研究。

1 实验部分

1.1 原材料

混炼硅橡胶,半透明,江苏宏达新材料股份有限公司购买,商品牌号:HD-7841;300目和3000目高岭土,白色粉末上海高全化工有限公司购买;成瓷填料,实验室合成。

1.2 样品制备

首先将各种填料在鼓风烘箱中120℃下干燥2小时,然后用双棍开炼机将填料按表1中比例混入硅橡胶中,混合均匀后得到混合好的胶料备用。

将胶料中加入硅橡胶重量1%的双-2,5硫化剂,双棍开炼机上混合均匀后入模具中,将胶料和模具一起放入平板硫化机上硫化成型,硫化温度180℃,硫化时间15分钟,得到可瓷化硅胶片。

剪裁出部分可瓷化硅胶片,放入马弗炉中,经过650℃/1小时+950℃/1小时高温处理后得到瓷化硅胶片。

将胶料中加入硅橡胶重量1.5%的双-2,4硫化剂,双棍开炼机上混合均匀后挤包到铜导线上,硫化后等到可瓷化硅橡胶耐火电线。

1.3 测试仪器及方法

可瓷化硅胶片的拉伸性能用万能电子拉力机按照GB/T 528测试其高温前的拉伸强度;瓷化硅胶片的微观形貌用扫描电镜观测;可瓷化硅橡胶耐火电缆的耐火完整性用ZY6014k燃烧机测试。测试方式分为三种:耐火测试,测试条件:将三根耐火电线缠绕成电缆,0.6 kV电压0.2 A电流950℃丙烷火焰烧蚀下,90分钟内三根电线彼此以及三根电线和支架之间不发生短路。耐火加震动测试:耐火测试过程中每30秒机械敲击装载测试电缆的耐火板一次;耐火加雨淋测试:耐火测试过程中伴随喷雾雨淋。

2 结果与讨论

2.1 填料对复合材料拉伸强度的影响

图1给出了配方ABCD的拉伸强度数据,为了比较,单纯硅橡胶(配方0)的拉伸强度也一并给出。从图中可以看出,加入填料后可瓷化硅橡胶的拉伸强度比单纯硅橡胶的拉伸强度低,其原因可能是填料未经过偶联剂处理,从而造成填料和基体之间作用力较弱。从配方A和配方C的拉伸强度对比可以看出,相同填充量下,300目的高岭土相比3000目的高岭土对硅橡胶的拉伸性能影响较小;从配方B和配方C的对比中可以看出,成瓷填料相比高岭土对硅橡胶的拉伸性能影响较小。从配方A和配方D的对比中可以看出,降低填料填充量有助于提供可瓷化硅橡胶的拉伸强度,但是从降低成瓷填料的角度去提高可瓷化硅橡胶的拉伸强度效果不大,拉伸强度的主要影响因素是高岭土。

图1 可瓷化硅胶片的拉伸强度

2.2 高温后成瓷性能分析

图2是配方D瓷化陶瓷片表面和内部的SEM图像。从图2(a)中可以看出,陶瓷片表面没有比较明显的孔洞,从内部是逸出的部分二氧化硅小球被粘结在表面。这说明高温过程中,硅橡胶基体分解产生小分子硅氧烷,并且从基体内部逸出,小分子硅氧烷进一步被氧化成二氧化硅,逸出的二氧化硅附着在陶瓷片表面。图2(b)是陶瓷片内部,从图中可以看出高岭土和生成的二氧化硅被成瓷填料粘结在一起,松散的二氧化硅较少,从而使陶瓷片具有了良好的阻隔火焰,降低热量传输的功能,起到良好的保护效果。

图2 配方D陶瓷片表面(a)和内部(b)SEM图像

2.3 挤出电缆耐火性能测试

图3给出了配方D挤出成型的耐火电线的样品照片,将三根耐火电线缠绕在一起形成耐火电缆测试样品,按照1.3部分的测试方法测试耐火电缆的耐火性能。测试结果是三种测试方法均通过。这说明配方D制备的耐火电缆具备了良好的耐火性能。

图3 挤出耐火电线样品照片

图4是耐火电缆测试样品测试后的照片,照片的左半边电缆时经过耐火测试后的部分,右半边是没有经过耐火测试的部分。从图4(a)中可以看出,测试过的部分表面附着了一层白色二氧化硅粉末,这层粉末有助于提高线缆的阻隔火焰的能力。图4(b)是将线缆表面的二氧化硅去除后陶瓷壳层的外表面,从这个图可以看出,电缆经过高温前后的体积略有增大,避免了由于体积收缩产生裂纹的问题,有助于提高电缆耐火后的绝缘性。

图4 耐火测试后电缆照片(a)和去除白色粉末后(b)

3 结论

1)填料的加入会大大降低硅橡胶本身的拉伸强度,其原因可能有两种,一种是填料添加量过大,另一种是填料本身没有经过表面处理,造成填料和基体之间结合力较弱。

2)可瓷化硅橡胶在高温下硅胶橡胶基体将热分解产生大量二氧化硅,部分二氧化硅会逸出复合材料基体从而粘结、附着在形成的陶瓷壳层表面,形成一层二氧化硅阻隔层。

3)成瓷填料可以很好的将高岭土和产生的二氧化硅粘结在一起形成比较致密的陶瓷层,并且体积略有增大,从而赋予耐火电缆优良的耐火、绝缘性能。

4 致谢

本文的工作受到江苏省科技支撑计划-工业部分(项目编号:BE2010148)、上海市科委纳米专项—产业化部分(项目编号:12nm0500300)和上海大学创新基金资助。

参考文献

[1]彭小弟,夏亚芳,刘军.一种新型陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶耐火电缆的[J].电线电缆,2007,4:28-29.

[2]苏柳梅,崔昌华,尚用甲,郑峰.可瓷化高分子复合防火材料的研究进展[J].粉末冶金材料科学与工程,209,14:290-294.

[3]韦震宇,张立群,田明.硅橡胶阻燃技术研究进展[J].合成橡胶工业,34(I):74-80.

耐火电缆范文第2篇

关键词:核电站;核岛电缆;防火封堵设计;核电工程

引言

电力能源是电气化的根本,发展电力工程对于整个社会发展有着非常重要的影响。但是,火电发电仍然存在燃煤消耗量较大,环境影响严重的缺陷,核能发电在我国的发展时间并不长,但是发展速度非常快。就目前而言,已经具备清洁、安全、燃料消耗低等特点,非常符合电力发展的需求。对此,核能发电是电能源的必然发展趋势。但是,因为核电站具备较高的火灾危险性,危害也比较大,在火灾发生之后,不仅会停电,还可能会造成放射性物质外泄引起环境污染及人员伤亡。对此,为了提升核电站核岛设计安全性,研究核电站核岛电缆防火封堵设计与常规火电差异有着显著意义。

1 建设的标准与规范要求有差异

常规火电厂主要是按照GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》相关的“电缆防火与组织延燃”当中的内容、GB50229-2006《火力发电厂与变电所设计防火规范》、DLGJ154-2000《电缆防火措施设计和施工验收标准》以及DL5027)-1933《电力设备典型消防规程》为主要的标准与规范要求[1]。核电站核岛主要是按照GB/T 22158-2008《核电厂防火设计规范》、EJ/T1217-2007《核动力厂火灾危害性分析指南》等核安全规范为主[2]。

2 采用的防火封堵材料有差异

2.1 火电厂防火封堵材料

当前火电厂所使用的防火封堵材料按照组成的成分与性能可以分为三个种类,分别为有机防火封堵材料、无机防火封堵材料、阻火包、阻火模块[3]。

有机防火封堵材料:有机防火封堵材料主要是由有机合成树脂组成,具备显著的可塑性,良好的防火性,发烟量较低,耐火性较强,能够有效地阻止烟气、火灾的蔓延和传播;无机防火封堵材料:无机防火封堵材料主要是以耐火高温无机材料与防火剂经过磨制而成,具备比较高的耐火限度和机械强度,能够有效地杜绝火焰穿透蔓延,属于快速固定形状的阻燃材料;阻火包:阻火包是一种以具备不燃性的布料将耐火材料包裹成不同形状的包状体。在遭遇火灾时,材料能够快速膨胀,形成严密的封堵结构,达到隔热阻火的目的。阻火包大多应用在空洞较大的位置,其具备重做、撤换便利的特点,尤其适用于更换电缆频率较高的重要位置,例如施工各种使用阻火包临时封堵通道;阻火模块:伴随着近些年相关技术的不断发展,陆续地研制出了使用无机膨胀材料与少量高质量胶联合材料所制作的阻火模块,其普遍具备凹凸自锁的性能,能够让封堵墙面的机械性能非常高,不容易发生变形、坍塌,在电缆沟等大型孔洞的封堵应用中效果显著。

2.2 核电站核岛防火封堵材料

核电站核岛当中,所采用的防火封堵材料与火电厂相比有明显的差异[4]。防火封堵材料主要是以无机防火水泥、硅酮泡沫与硅酮橡胶、含铅硅酮泡沫以及MCT水密阻火模块为主。

无机防火水泥:与火电厂的无机防火封堵材料较为类似,主要是应用在电缆密度低于40%的孔洞当中,无机防火水泥的优势在于造价相对于其他几种防火封堵材料而言比较低,缺陷在于封堵之后固化强度比较高,如果后续需要增加电缆,其必须要钻孔施工,施工较为麻烦。相关研究显示,在国外的一个新核电工程中,均未采用无机防火水泥防火,而是选择便于拆卸的柔性材料。但是,针对我国实际情况就当前状况而言,其施工难度比较高,仍然需要以无机防火水泥为主,但是,如果大量使用其他材料,会导致整个工程造价更高。对此,常规施工方式就是在施工过程中先使用耐火隔离板制作临时的封堵施工,在电缆施工完成之后再做永久封堵;硅酮泡沫与硅酮橡胶:硅酮泡沫与硅酮橡胶属于有机硅氧化物的聚合物,普遍需要按照电缆密度的大小进行针对性应用,硅酮泡沫普遍应用于电缆密度在40%至60%之间的孔洞中,在电缆密度高于60%时,就需要采用硅酮橡胶。采用硅酮橡胶的优势在于密度较高,凝固时间比较长,渗透性较高,针对电缆密度较高、间隙较小的状况下封堵效果显著。而含铅硅酮泡沫则主要应用于有放射性防护需求的位置;MCT封堵模块:MCT封堵的应用类似于火电厂的水密阻火模块,以预埋在土建墙体或楼板当中的金属框、高分子材料组合而成的积木式组合模块与金属压紧压头构成。

以上所指出的核电站核岛电缆防火封堵材料与火电厂的不同均是因为核岛对封堵的要求与火电厂的要求不相同而形成的。

3 施工方式与难易程度的差异

火电厂的设计只需要在图纸当中明确标注封堵的施工方式和要求,便可以按照设计需求,参照封堵材料的使用方式,在满足规范的施工技术下施工即可[5]。但是,核电站核岛的电缆防火封堵施工不仅需要按照图纸当中的设计进行,还需要结合施工现场的电缆贯穿密度和封堵要求选择最佳封堵材料,然后根据这一种材料的施工方式进行施工,需要与施工现场有更加紧密的联系,并且核电站的封堵材料除了无机防火水泥以外,施工工艺都非常繁琐,对于施工人员的要求比较高。

4 耐火极限与封堵要求的差异

核电站与火电厂之间,耐火极限有明显的差异。虽然核电站与火电厂均需要所有电缆贯穿位置都需要有相应的耐火限制,但是火电厂的耐火极限是以GB 50229为标准,也就是必须高于1小时的耐火能力[6]。相反,核电站必须要有1.5小时的耐火极限,明显高于火电厂。

在核电站核岛中,按照土建结构的不同,每一个封堵都需要具备以下几个功能:耐火极限、气密性、水密性、生物屏蔽、人员安全、所能承受的抗震与抗压力。而火电厂中,只是单一的要求填充全面,但是对实际的填充密度、水密性、气密性、生物屏蔽等参数没有具体要求。从这一方面看,核电站核岛电缆防火封堵设计比常规火电厂有着更为苛刻的要求。

5 结束语

综上所述,核电站的防火封堵设计将会直接决定整个核电站的工作安全性。文章针对核电站核岛的防火封堵设计和常规火电封堵设计的差异进行对比、分析。对此,希望本研的研究能够对正在建设或即将建设的核电站防火封堵设计提供相应的参考、借鉴作用。

参考文献

[1]张云峰.核电站核岛电缆防火封堵设计与常规火电差异分析[J].产业与科技论坛,2012(4):96-97.

[2]吕宏伟.压水堆核电站核岛电气防火封堵施工的合理化研究[J].中国高新技术企业,2013(28):31-32.

[3]习磊朋,杨伟涛,董旭.M310核电站核岛厂房土建开洞封堵判断原则研究[J].产业与科技论坛,2016,15(7):71-74.

[4]孙长生,庞松涛.压水堆核电站过程控制系统(发电厂热工自动化技术丛书)[M].中国电力出版社,2014.

[5]高杰宗,钟华,周杰. 1000核电站核岛与常规岛焊缝渗透探伤验收标准中的差异[J].无损探伤,2012(5):26-29.

耐火电缆范文第3篇

摘要:消防设备电气配线设计矿物绝缘电缆

火灾发生时消防设备的正常运行对于人员平安疏散、控制火势蔓延、减少火灾损失有十分重要的功能。因此消防设备的电气配电线路配电系统应满足可靠性、耐火性、平安性、有效性、科学性的要求,以保证火灾时消防设备供电不会中断,保障人身平安,保证供电持续时间,确保供电质量并力求系统接线简单,投资省、运行费用低。

1.消防设备电气配线设计

在对消防电气配线的具体设计过程中,以《火灾自动报警系统设计规范》为主,以《高层民用建筑设计防火规范》、《民用建筑设计防火规范》为辅,同时兼顾《民用建筑电气设计规范》,根据不同消防设备其配电线路应选用耐火配线或耐热配线。消防设备的耐火配线是指按照时间-温度标准曲线对消防设备配电线路进行试验,从受火的功能起,到火灾升温达到840℃时,在30min内仍能继续有效供电的线路;消防设备的耐热配线是指按照时间-温度标准曲线的1/2曲线,对消防设备配电线路进行试验,从受到火的功能起,到火灾升温达到380℃时,在15min内仍能有效供电的线路。建筑消防设备配电线路的具体防火设计,应将变配电所低压母线、应急母线和动力电缆出线到具体消防设备最末级配电箱的所有配电线路作为耐火耐热配线的考虑范围,并分不同系统考虑各自消防设备的耐火耐热配线方案。

1.1火灾自动报警系统配电线路

火灾自动报警系统的报警线路可采用耐热配线,火灾自动报警系统的联动线路则应采用耐火配线,其目的是保证在火灾自动报警系统瘫痪状态下,消防控制中心仍然能够通过手动操作起动各消防设备。

1.2消火栓泵、喷淋泵等配电线路

消火栓系统加压泵、水喷淋系统加压泵、水幕系统加压泵等消防水泵的配电线路包括消防供电电源干线和各水泵电动机配电支线两部分。水泵房供电电源应为双电源末端切换,一般由建筑物变配电所低压配电柜直接提供和自备发电机房供给。消防供电电源干线应采用耐火配线,水泵电动机配电支线路可采用耐热配线,条件许可时也可采用耐火配线。

1.3气体、卤代烷等灭火设备配电线路

气体、卤代烷等灭火设备控制盘的电源由双电源末端切换供给,电源线-控制盘-电磁线圈-起动回路配电采用耐火配线,其他线路(包括探测器、报警器、指示灯、电动关闭门窗等)可选用耐热配线。。

1.4防排烟系统的装置配电线路

防排烟系统包括送风机、排烟机、70℃防火阀、280℃防火排烟阀等各类阀门以及送风口、排烟口等装置。它们一般布置较为分散,其配电线路防火既要考虑供电主回路,也要考虑联动控制线路。防排烟装置配电线路应选用耐火配线,联动和控制线路也应采用耐火配线。另外,根据规范要求,分支线不得穿越不同的防火分区。

1.5防火卷帘门、常开防火门配电线路

在火灾初期,防火卷帘门起着人员疏散、防止火灾蔓延的功能,所以配电线路应可靠。一般情况下,防火卷帘门电源引自建筑各楼层或同一防火分区内带双电源切换的配电箱,经分配后向各防火卷帘门专用控制箱(该控制箱设在防火卷帘门顶部)供电,供电方式采用放射式。当防火卷帘门水平配电线路较长时,应采用耐火配线,以确保火灾时仍能可靠供电并使防火卷帘门有效动作,防止火势蔓延。

常开防火门配电一般应采用耐火配线,以确保火灾时常开防火门可靠关闭,防止火势蔓延。

1.6消防电梯配电线路

消防电梯电源必须采用专线。工程设计中消防电梯配电一般由高层建筑的变配电所低压配电柜敷设一路专线至位于顶层的消防电梯机房,另一路专线由地下室自备发电机房引来,线路较长且路径复杂。为提高供电可靠性,消防电梯配电线路应采用耐火配线。

1.7火灾应急照明线路

火灾应急照明包括疏散指示、火灾事故照明和备用照明。疏散指示采用带蓄电池的应急指示标志,火灾事故照明采用带蓄电池的应急照明灯,备用照明则利用双电源切换来实现。高层建筑的火灾应急照明线路应采用耐火配线。

1.8消防广播、通信等配电线路

火灾事故广播、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线可采用耐热配线。

根据国内外电线电缆产品的发展和对电气线路的保护方式的探究结果,对消防设备的耐火配线应优先选用矿物绝缘电缆,也可选用封闭式桥架等有效保护的耐火电缆或穿金属管并埋设在不燃烧体结构内,且保护层厚度≥30mm。耐热配线可选用摘要:线路明敷时,采用穿金属管或金属线槽保护并应用防火涂料提高线路的耐火性能;当采用阻燃和耐火电缆时,可不穿金属管保护,但应敷在电缆井内或电缆沟内或吊顶内有防火保护办法的封闭式线槽内,但当和延燃电缆敷设在同一竖井时,二者之间应用耐火材料分隔开。消防控制设备工作接地应采用专用的25mm2以上铜芯控制干线。

2矿物绝缘电缆用于消防设备电气配线的探索

2.1矿物绝缘电缆简介

矿物绝缘电缆(MineralInsulatedCables),是由铜芯、铜护套和氧化镁绝缘等全无机物组成的电缆。因其采用独特的制造方式,使氧化镁绝缘材料高度紧密地压实在电缆的无缝铜护套中,和铜芯、铜护套共同形成密实的一体,因而具有良好的耐火、耐高温、载流量大、防水、耐腐蚀、耐机械损伤、耐辐照及电磁相容性、美观大方等特征,同时该电缆在火灾条件下不会放出任何烟雾、卤素及有毒有害气体。同时矿物绝缘电缆的铜护套可作为地线使用,和其它类型相比可减少一根芯线,只需明敷,轻易安装,加之使用寿命长,可以预期在消防设备的电气配线中采用矿物绝缘电缆会产生良好的经济效益和社会效益。

2.2国外标准规范对矿物绝缘电缆用于消防设备电气配线的规定或推荐情况

由于矿物绝缘电缆可以从根本上解决电气线路的平安新问题,国际上很多国家的有关建筑物标准和规范对在哪些场合和部位一定要用矿物绝缘电缆,在哪些场合或部位推荐使用都有具体明确的规定。下面粗略介绍一下国外标准规范对矿物绝缘电缆用于消防设备电气配线的规定或推荐情况摘要:

2.2.1英国国家标准中的规定或推荐情况

(1)BS5839建筑物的火灾探测和报警系统(Firedetectionandalarmsystems)第一部份系统设计、安装和维护的实施法规(Part1Codeofpracticeforsystemdesigninstallationandservicing)

(2)BS5266-1摘要:1999应急照明第1部份摘要:除影院及用于娱乐的非凡建筑物外的其它建筑物的应急照明(Emergencylighting–Part1摘要:Codeofpracticefortheemergencylightingofpremisesotherthancinemasandcertainotherspecifiedpremisesusedforentertainment)

2.2.2澳大利亚国家标准中的规定或推荐情况

(1)线路规则(Wiringrules)

(2)AS2941-1995固定消防装置—泵站系统(Fixedfireprotectioninstallations–Pumpsetsystems)

(3)AS2293建筑物中应急疏散照明(Emergencyevacuationlightinginbuildings)第1部份摘要:安装要求(Part1摘要:Installationrequirements)

2.2.3美国国家标准中的规定或推荐情况

(1)NFPA70国家电气法规(NationalElectricalCode)

在上述标准中,都将矿物绝缘电缆列入作为规定或推荐选用的菜单中,而且规定在火灾时间较长的情况下使用的,则应选用矿物绝缘电缆,假如选取用其它电缆则必须埋设在建筑物的不燃烧结构中或用隔板将电缆和其它重大危险区域隔开,并应有附加的机械保护。

2.3国内对矿物绝缘电缆的生产和探究情况

我国对矿物绝缘电缆的探究开发较晚,1968年上海电缆探究所开始探究用于反应堆堆芯测量用探测电缆,70年代开始探究电力用配线电缆;80年代初沈阳电缆厂六分厂开发了小规格的电力用配线电缆和加热电缆,80年代中期北京东风电缆厂从意大利LMI公司引进全套矿物绝缘电缆生产技术革新和部份设备,因种种没有正式生产并将设备转给哈尔滨电缆厂,也没有投入生产,80年代末上海电缆探究所将矿物绝缘电缆生产技术转让给湖州久立耐火电缆有限公司[现改名为泰科热控(湖州有限公司)形成生产线,在1996年国家计委将矿物绝缘电缆列为“国家重大科技成果产业化项目”后引进国外关键生产设备,建成规模较大生产水平较高的生产车间,90年代中后期江苏等地的几家电缆厂也建成有生产车间。

为了了解矿物绝缘电缆在高暖和实际火灾中能否对消防设备保持良好的供电能力,参照国外的试验探究,公安部四川消防科学探究所和有关电缆企业共同进行了电缆短样随炉升温的耐火试验和上述电缆用不同敷设方式的模拟实体火灾电缆特性试验探究。

(1)电缆短样试验

电缆短样随炉升温试验样品分别为摘要:矿物绝缘电缆、普通聚氯乙烯电缆、阻燃电缆、隔氧层阻燃电缆、耐火电缆。把电缆同时并排的放在烧结炉中加热升温,电缆的两端伸出炉外,分别连接电源和指示灯用于观察失效温度和时间。从试验结果中可以得出,在高温或火灾情况下,一般电缆(包括耐火电缆、隔氧层电缆),在明敷或穿管保护下都满足不了消防系统供电线路的平安要求,只有矿物绝缘电缆,在明敷的情况下就可以完全解决新问题。

(2)模拟实体火灾试验

参照英国消防探究所的实体火灾试验方案,公安部四川消防科研所的有关电缆企业共同对上述电缆分别选用五种敷设方式(支架裸敷、支架穿管明敷、防火桥架内明敷、防火桥架内穿管、穿管埋墙暗敷)进行了模拟实体火灾试验探究。

探究结果表明摘要:在1小时的实体火灾试验中,电缆的耐火性能,明敷矿物绝缘电缆优于其它类型的电缆,并能保持对电气设备的正常供电能力;普通聚氯乙烯电缆五种敷设方式全部失效;阻燃电缆和隔氧层阻燃电缆除穿管埋墙暗敷外全部失效;耐火电缆除有防火桥架保护和埋墙暗敷外全部失效。矿物绝缘电缆还能够在火灾中承受试验重物坠落的冲击,能够经受喷淋水的冲击,能再次正常通电启动相关供电设备,完全能够在火灾条件下保持规定时间的消防供电。另外普通电缆、阻燃电缆、阻燃隔氧层电缆及耐火电缆,在明敷及穿钢管并施防火涂料保护时,其持续供电时间均未达到30分钟,这对于消防控制室、消防水泵、消防电梯、防排烟设施等供电时间较长的消防设备供电是不利的。

根据以上探究结果和参照国外标准,我国对《高层民用建筑设计防火规范》进行了修订,《高层民用建筑设计防火规范》中“消防电源及其配电”一节已修订为摘要:

9.1.4消防用电设备的配电线路应符合下列规定

9.1.4.1当采用暗敷设时,应敷设在不燃烧体结构内,且保护层厚度不宜小于30mm。

9.1.4.2当采用明敷设时,除矿物绝缘类不燃性电缆外,应采用有防火保护的金属管或封闭式金属线槽保护。

9.1.4.3当采用阻燃和耐火电缆时,可不穿金属管保护,但应敷在电缆井内或电缆沟内或吊顶内有防火保护办法的封闭式线槽内。

9.1.4.4对供电时间要求较长的消防设备供电线路,当采用明敷设时,宜采用矿物绝缘电缆,或封闭式防火桥架等有效保护的耐火类电缆。

相信通过这次对《高层民用建筑设计防火规范》的修订和实施,我国对矿物绝缘电缆的使用会有一个很大的发展,从而为在火灾情况下消防设备的正常运行、人员的疏散和营救提供有力的技术保障。

参考文献

1.蒋永琨等高层建筑消防设计手册上海同济大学出版社1995

耐火电缆范文第4篇

关键词:低烟无卤电缆;施工;措施

中图分类号:TU992.05文献标识码:A 文章编号:

引言

电气火灾《中国火灾统计年鉴》数据显示1993年至2007年15年间,全国共发生火灾152.76万起,其中电气火灾37.37万起,占火灾总起数的24.5%。而2008年全国全年共发生电气火灾4.57万起,更是占到了火灾总数的30.1%。近年来电气火灾无论发生起数和直接经济损失都占据了各类火灾之首位。在电气火灾中,因火灾引燃线缆散发出的有毒气体导致大量人员伤亡,并阻碍消防人员灭火。因此设计中正确选用电线电缆,防止电线电缆的燃烧和降低电线电缆燃烧造成的危害,是非常重要的。

1.电气安装工程中阻燃、耐火电缆的划分原则

1.1阻燃和耐火均是按防火要求划分的。

《阻燃和耐火电线电缆通则GB/T19666―2005》中3.1条款:阻燃 flame retardance 在规定试验条件下,试样被燃烧,在撤去火源后,火焰在试样上的蔓延仅在限定范围内并且自行熄灭的特性,即具有阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力。

在应用中,阻燃缆线的价值是:火势不会顺着缆线伸展到此刻还没有火的区域中,避免火场规模因缆线原因扩大,使火场所造成的损失尽量限制在已经发生火灾的区域内。

《阻燃和耐火电线电缆通则GB/T 19666―2005》中3.2条款:耐火 fire resistance 在规定的火源和时间下燃烧时能持续地在指定状态下运行的能力,即保持线路完整性的能力。

耐火是指火势“舔”到缆线后,缆线依然能够继续传输信息或电源,使相关的设备和系统缆线在火势四周发生后,依然有能够正常工作的能力。其在应用中,过程设备继续工作,消防员依然能够从消防报警设备中获得最新的火场信息,能够通过电视监控系统看到火灾现场的情况,能够通过广播设备给身陷火场的逃生者以必要的指导,启动火灾自动报警设备、消火栓、消防泵、水幕泵、自动喷水系统、水喷雾和泡沫灭火系统、二氧化碳灭火和干粉灭火系统、防排烟设备、火灾应急广播、火灾应急照明、消防电梯等设备。

为了减少火灾中人员的伤亡,对地铁、高层建筑、商场、剧院、发电站、化学工厂、城市广场及其他公用事业等防火要求高的建筑物,应采用阻燃、耐火低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆、电线或无烟无卤电力电缆、电线。此类电缆、电线当火灾发生时,蔓延速度慢,烟浓度低,可见度高,有害气体释放量小,便于人员撤离。燃烧气体的腐蚀性小,也避免了对仪器设备的损害,低卤、无卤的特性,使得电缆材料在耐老化和耐紫外线 及其它辐照性能大大提高,从而延长电缆的使用寿命。

2.低烟无卤电缆电线简介

低烟无卤电缆要求“具有规定的耐火机能(如线路完整性、烟密度、烟气毒性低和耐侵蚀性)”,《阻燃和耐火电线电缆通则GB/T 19666―2005》中要求电线、电缆使用的材料均应无卤。

低烟无卤电缆电线包括:阻燃低烟无卤电缆电线和耐火低烟无卤电缆电线。如低烟无卤阻燃耐火控制电缆有WDZN-KYJY、WDZN-KYJY22 、WDZN-KYJYP2、 WDZN-KYJYP23等 ;低烟无卤阻燃耐火交联电力电缆WDZN-YJV、WDZN-YJV22 等;低烟无卤阻燃耐火电线WDZ-BY WDZN-BY 等。

3.低烟无卤电缆在工程中的应用范围

在建建筑电气工程中,因为主干传输线路可能会跨越多个防火分区,所以为了主干传输线路可能发生爆炸、火灾时,依然能够进行传输信息,至少确保部分区域依然能够连续运行,不必因天灾人祸发生在一层而造成整个建筑物全数遏制运行(消防报警规范要求某一层发生火灾时,除本层报警外,上一层和下一层也报警,其他楼层不播放报警信息)。为此其主干缆线也应该采用耐火缆线。因为依据国家标准,它可以保证在750℃的火场中依然能够传输信息达90分钟以上,而依据欧洲标准则可以保证在850℃的火场中依然能够传输信息达3个小时以上。

在人员密集区域(如:机场、陈列所馆、办公建筑等),除了采用耐火缆线外,还要考虑无毒性,因此应使用阻燃、耐火/低烟无卤缆线。

使用阻燃、耐火/低烟无卤缆线是当今中国电线电缆行业中总体成长趋势,在国家规范《阻燃和耐火电线电缆通则》(GB/T 19666-2005)中,对于阻燃、耐火/低烟无卤缆线的标准、性能、及相关试验有详尽的介绍。

4.低烟无卤电缆在工程中的应用

室内阻燃缆线、阻燃/低烟无卤缆线和阻燃/耐火/低烟无卤都属于建筑电气中的“塑料绝缘缆线”,即可以像常规的双绞线和光缆一样弯曲和施工的缆线,它们在施工中与常规的电气安装工程缆线施工没有区别,所需要考虑的问题仍然是最小弯曲半径、拉伸力/拉伸强度、双绞线不许可打圈、光缆不得用脚踩等,并没有附加的要求。

由于此种电缆的施工工艺并不复杂,与一般电缆的敷设要求相同。低烟无卤电缆施工中的一些注意事项如下:

4.1阻燃、耐火电缆应持有消防部门颁发的消防产品使用许可证。全部电缆必须有出厂合格证,合格证上应标明电缆规格、型号、电缆长度、各种数据等;

4.2电缆进场后必须在有见证情况下送质检部门检验,检验合格后方可进行施工;

4.3电缆敷设前应对电缆进行详细检查,规格型号、截面、电压等级均应符合设计要求。外观应无扭曲、损坏现象。对1KV以下电缆,用1KV摇表摇测线间及对地的绝缘电阻应不低于10MΩ;

4.4临时联络指挥系统的设置

a.线路较短或室外的电缆敷设,可用无线电对讲机联络,手持扩音喇叭指挥;

b.高层建筑内电缆敷设,可用无线电对讲机作为定向联络,简易电话作为全线联络,手持扩音喇叭指挥(或采用多功能扩大机,它是指挥放电缆的专用设备);

4.5电缆的搬运及支架架设

a.电缆短距离搬运,一般采用滚动电缆轴的方法。滚动时应按电缆轴上箭头指示方向滚动。如无箭头时,可按电缆缠绕方向滚动,切不可反缠绕方向滚动,以免电缆松驰;

b.电缆支架的架设地点的选择,以敷设方便为原则,一般应在电缆起止点附近为宜。架设时,应注意电缆轴的转动方向,电缆引出端应在电缆轴的上方;

4.6电缆沿桥架敷设前,应防止电缆排列不整齐,交叉严重,须事先将电缆排列好,划出排列图表,按图表进行施工。电缆桥架内的电缆应在首端、尾端、转弯及每隔50m处,设有编号、型号及起止点等标记。标记应清晰齐全,挂装整齐,无遗漏。

4.7电缆沿桥架敷设时,应单层敷设,并敷设一根整理一根、卡固一根。垂直敷设的电缆每隔1.5m~2m处应加以固定;水平敷设的电缆,在电缆的首尾两端,转弯及每隔5m~10m处进行固定。

4.8在桥架内电力电缆的总截面(包括外护层)不应大于桥架横断面的40%,控制电缆不应大于50%。拐弯处电缆的弯曲半径应以最大截面电缆允许弯典半径为准。

4.9为了保障线路运行安全和避免相互间的干扰和影响,下列不同电压,不同用途的电缆不宜敷设在同一层桥架上:

a.1KV以上和1KV以下的电缆;

b.同一路径向一级负荷供电的双路电源电缆;

c.应急照明和其它照明的电缆;

d.强电和弱电电缆。

以上几种情况,如受条件限制必需安装在同一层桥架上时,应采用隔板隔开。

4.10电缆敷设完毕后,应及时清除杂物,有盖板的盖好盖板,并进行最后调整。

5.电力电缆施工中应注意的问题

5.1大电流电力电缆引发的涡流问题

电力电缆在施工中,有采用钢支架的,有采用钢质保护管的,有采用电缆卡与架空敷设的,凡是在电力电缆周围形成钢(铁)性闭合回路的,均有可能形成涡流,特别是在大电流电力电缆系统中,涡流更大。在电力电缆施工时,必须采取措施,使电缆周围不能形成钢(铁)性闭合回路,防止电缆引起涡流现象发生。

5.2电力电缆的转弯引起的机械性损伤问题

由于电力电缆外径较大,运输、敷设较为困难,电力电缆对转弯半径的要求也比较严格。电力电缆在施工中,如果转弯角度过大,导体内部受到机械损伤,电缆绝缘强度下降,会出现故障。由此可见,电缆施工过程中,要尽可能减少电缆受到的扭力,在电缆转弯和裕留电缆时,让电缆处于自然弯曲状态,杜绝内部机械损伤现象。

耐火电缆范文第5篇

Abstract: this paper analyzes the high-rise building electrical wiring fire prevention design, building the electrical wiring insulation wire due to short circuit or damaged or caused by aging fault caused by the highest proportion of fire, and puts forward to building floor electrical wiring the measures of fire design.

Keywords: architecture; Fire electrical equipment; Fire wiring

中图分类号:TN913.1 文献标识码:A 文章编号:

近年来,国内火灾事故的频繁发生,给人们的人身和财产安全带来很大的威胁,给国家带来了极大的经济损失。特别是随着近几年经济的发展、第三产业的兴起、高层建筑的增多以及装修工程的普及,火灾隐患也随之增多。据统计,在诸多引起火灾的因素中,以电气线路引起火灾的比例为最高。建筑内电气火灾的起因可能是用电设备出现故障,而大多时候是电线因短路或绝缘受损或老化引起的。怎样从建筑电气线路设计的角度杜绝火灾隐患变得非常重要。而为了能够尽早地发现火灾,并保证在消防过程中能给消防系统正常供电,使人员能顺利的疏散和火灾有效的扑救,要求消防系统的线路要十分可靠。本文结合建筑防火要求和电线电缆的应用,对建筑中一般电力线路和消防设备配电线路的选型、敷设、防火设计与性能要求进行几点分析。

一、一般电气线路防火设计1.电线电缆截面的选择在有关建筑电气设计规范中,均要求在选择电线电缆时导体允许载流量必须大于负荷的计算电流,在选择电线电缆的截面时,应考虑电线电缆的敷设方式和所在环境的温度。因为电线电缆在不同敷设方式下(如明敷和暗敷;穿难燃塑料管保护和穿镀锌钢管保护等)和不同温度下有不同的载流量。电力电缆应能承受故障时的故障电流,尤其短路电流的短时作用。此外,选择低压配电线时还应考虑到用电量不断增加的可能性。因为随着人们生活要求的提高,建筑内可能会增加一些新的用电设备,使建筑物用电负荷增加,如果电线电缆载流量小于新的负荷计算电流,则很可能引起线路绝缘水平下降甚至引起火灾,所以在选择电线电缆时应考虑到这一点。另外,电力电缆的经济性也在考虑之列。2.线路敷设方式的选择在《民用建筑电气设计规范》中对多种敷设方式的规定,主要是从防火角度出发的,建议线路尽量采用暗敷。如因需要采用明敷时,应特别注意电线电缆的选用和敷设方式,以保证防火分区及免遭破坏。封闭式母线、电缆桥架以及金属线槽在穿楼板处须采用防火隔板和防火材料隔离;穿越防火墙时,应采取防火隔离措施;另外,楼层间预埋钢管在布线后两端管口应做密封隔离。对于吊顶内的线路敷设,严禁采用直敷布线,须穿金属管或难燃塑料管保护,并且应与灯具保持一定的水平和垂直距离,而且必须避开灯具的散热孔。3.电线、电缆的选型在电线、电缆选型时有三方面须注意,第一、应尽量选用铜芯线,避免使用铝芯线;第二、须根据电气线路防火要求的程度,选择使用阻燃型、耐火型或矿物绝缘型的电线、电缆。第三、线路的经济运行。二、消防电气线路防火设计1.火灾自动报警系统电气配线火灾自动报警系统是预报火灾的重要设施,对于早期发现火灾以及获得及时扑救起着十分重要的作用。由于其作用主要表现在非火灾时期和火灾初期,因此火灾自动报警系统电气线路的支线部分,最好采用阻燃型电线穿保护管敷设在不燃结构层内(保护层厚度不小于3cm)。对于当前普遍采用的总线制火灾报警系统中的干线,由于一般回路干线线路较长,时常要穿越不同防火分区,并且多为明敷,如若干线出现故障,会造成干线回路内的所有监测点处于无监测状态,因此需要提出更高的要求,如采用耐火电缆敷设在耐火电缆桥架内,有条件的可采用铜皮保护矿物质绝缘防火电缆。2.消火栓泵和喷淋泵等配电线路因为消防水泵是实施灭火工作的主要设备,消防水泵运行正常与否,直接关系到火灾扑救效果,所以其配电线路的防火设计应特别重视。根据消防工程现行做法,消防水泵一般集中设置在水泵房,其配电线路包括双电源或双回路电源干线和各个水泵电动机配电支线两部分。通常,水泵电动机配电线路的敷设方法可采用穿管埋地暗敷,如选用阻燃型电线穿保护管并埋设在不燃结构层内;或者采用电缆桥架架空明敷,如选用耐火电缆并最好配以耐火型电缆桥架,以提高电气线路的耐火耐热性能。而水泵房供电电源一般由高层建筑变电所直接提供,当变电所与水泵房贴邻或相距较近并属于同一个防火分区时,可采用耐火电缆或耐火母线沿防火型电缆桥架明敷;当变电所与水泵房相距较远,如穿越不同的防火分区时,应该采用铜皮防火型电缆供电。3.防排烟装置配电线路防排烟装置是高层民用建筑中重要的防火设施,它包括送风机、排烟机、各类阀门、防火阀等,它们运行的正常与否,直接关系到人员疏散效果和能否有效防止火灾蔓延。由于防排烟装置的布置一般比较分散,因此其电气线路防火设计既要考虑供电主回路线,也要考虑联动控制线路。因为阻燃型电缆遇到明火时,其电气绝缘性能会迅速降低,所以,防排烟装置配电线路明敷时应该采用耐火型交联低压电缆或铜皮防火型电缆,而暗敷时可采用一般耐火电缆;联动和控制线路也应该采用耐火电缆。此外防排烟装置配电线路和联动控制线路在敷设时应尽可能缩短线路长度,并避免穿越不同的防火分区。4.防火卷帘门配电线路防火卷帘门的作用是将不同的防火分区加以隔离,阻断火灾蔓延。而防火卷帘门的隔离火势作用是建立在通过配电线路可靠供电以使防火卷帘门有效动作基础上的,一般,防火卷帘门的电源可引自高层建筑中各楼层带双电源切换的配电箱,经防火卷帘门专用配电箱向防火卷帘门控制箱供电,供电方式多采用放射式或环式。当防火卷帘门水平配电线路较长时,宜采用耐火电缆并在吊顶内使用耐火型电缆桥架明敷,以确保火灾发生并造成室内温升较高时,仍能可靠供电并使防火卷帘门有效降落,阻断火势蔓延。5.消防电梯配电线路消防电梯是人员疏散和火灾扑救时使用的重要交通工具,其配电线路防火设计应与之功能相适应。根据当前消防工程实例,消防电梯配电一般是由设在高层建筑底层或地下室的变电所敷设两路专线配电至位于高层建筑顶层的电梯机房,因而消防电梯配电线路一般都比较长,且路由也比较复杂,因此为提高供电可靠性,消防电梯配电线路应采用耐火电缆;当有供电可靠性特殊要求时,两路配电专线中的一路可选用铜皮防火型电缆。此外,垂直敷设的消防电梯配电线路应尽可能设在电气竖井内。6.火灾应急照明线路火灾应急照明的作用是保证火灾时人员有序疏散和消防人员继续工作,它包括疏散指示照明、火灾事故照明和备用照明。一般,疏散指示照明和火灾事故照明采用带镍镉电池的应急照明灯具或可瞬时启燃的普通照明灯具,而备用照明则利用双电源切换来实现。所以,火灾应急照明线路一般采用阻燃型电线穿钢管保护,暗敷于不燃结构层内,以达到防火要求。对于装饰装修工程,可能遇到土建结构工程已完工,应急照明线路不能暗敷于结构层内,而只能明敷于吊顶内的情况,这时电气线路应采用耐热型或耐火型电线。7.消防广播通迅系统配电线路火灾事故广播系统、消防电话、火灾警铃等设备的电气配线,应该保证其功能的发挥。在条件允许的情况下,可优先采用阻燃型电线穿管单独暗敷;当必须采用明敷线路时,应该对线路做耐火处理。三 结束语:现代的高层建筑越趋智能化,用电设备越来越多,用电负荷越来越大,故电气事故引起火灾的隐患也越来越多。为了减少电气火灾,我们在做建筑的电气线路设计时要做好线路的防火设计。为了及时发现火灾、顺利疏散人员和有效扑救,要求我们的消防配电线路必须符合耐火要求,做到具有很强的可靠性。

参考文献:

1、《建筑设计防火规范》GB 50016--2006

2、《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95

3、《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-98

耐火电缆范文第6篇

【关键词】铝合金电缆、经济性、应用范围、低烟无卤阻燃耐火型

1、引言

铝合金电力电缆与以往纯铝电缆的不同,但优于纯铝电缆,铝合金电力电缆的弯曲性能、抗蠕变性能和耐腐蚀性能比纯铝电缆大大提高,能够保证电缆在长时间过载和过热时保持连续性能稳定。铝合金电缆具有较大的经济性,越来越引起甲方的关注,相信在技术和规范成熟后,会获得巨大的应用前景。

2、铝合金电缆特点

合金电缆抗氧化、腐蚀性能优于铜芯电缆。芯电缆接头蠕变性能较差,而合金电缆、铜芯电缆抗蠕变性能优良。铝与合金连接稳定可靠,铝芯、合金电缆与铜连接时需要用铜铝过渡端子。铝芯电缆机械性能表现为硬、脆,即弯曲半径小,柔韧性差,其弯曲半径为电缆外径的15-20倍。铜芯电缆比较柔软,弯曲半径为10-15倍电缆外径,比铝小。合金电缆的弯曲半径为7倍的电缆外径,比铜芯电缆还要柔韧。在满足同等电气性能的前提下,使用铝合金电缆的重量是铜芯电缆的一半,其截面是传统铜芯电缆的1.1~1.25倍,价格比传统的铜芯电缆低15~30%。节约安装成本:由于铝合金电缆的弯曲性能好和重量轻,易于安装,具有较大的经济性。但要注意铝合金电缆截面大,需增大桥架截面,可能电井面积需增大。

3、目前规范关于铝合金电力电缆的应用范围要求

《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007第3.1.3条规定,控制电缆;电机励磁、重要电源、移动式电气设备等需保持连接具有高可靠性的回路;振动剧烈、有爆炸危险或对铝有腐蚀等严酷的工作环境;耐火电缆;紧靠高温设备布置;安全性要求高的公共设施;工作电流较大,需增多电缆根数时应采用铜导体。除此情况外,电缆导体材质可选用铜或铝导体。《公共建筑节能设计标准》DB/11687-2009第6.3.4条规定,截面规格较小的末端配电线路应用铜线,配电干线电缆(如电气竖井中)可根据需要选择铜、铝或铝合金为导体的电缆。电线(户内布电线)和电缆在制造标准、电压等级、结构、应用方式等方面均有所不同。《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058-92第2.5.8条规定,爆炸性气体环境电气线路的设计和安装应符合下列要求:在1区内应采用铜芯电缆;在2区内宜采用铜芯电缆,当采用铝芯电缆时,与电气设备的连接应有可靠的铜-铝过渡接头等措施。第3.4.3条规定,爆炸性粉尘环境电气线路的设计和安装应符合下列要求:爆炸性粉尘环境10区内高压配线应采用铜芯电缆;爆炸性粉尘环境11区内高压配线除用电设备和线路有剧烈振动者外,可采用铝芯电缆。爆炸性粉尘环境10区内全部的和爆炸性粉尘环境11区内有剧烈振动的,电压为1000V以下用电设备的线路,均应采用铜芯绝缘导线或电缆。第4.3.8条规定,火灾危险环境电气线路的设计和安装应符合下列要求:在火灾危险环境内,当采用铝芯绝缘导线和电缆时,应有可靠的连接和封端。 《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第13.10.1 条规定,消防线路的导线选择及其敷设,应满足火灾时连续供电或传输信号的需要。所有消防线路,应为铜芯导线或电缆。从规范上看,安全要求高的场所需要铜芯电缆,例如学校教育建筑、大型商场等,消防线路需采用铜芯导线或电缆。通过规范了解到,消防负荷回路、末端回路不能用铝合金电缆,只剩非消防回路干线可用铝合金电缆,大大约束了铝合金电缆的应用。

但经过近年来的发展,铝合金电缆也能有低烟无卤阻燃耐火型,关键是它的防护结构方案,同样的方案能用于铜芯,也能用于铝合金芯。纯铝芯电缆的阻燃耐火级别很低,不适用于涉及消防安全级别较高的场所,据了解稀土高铁铝合金导体、耐火云母带、阻燃硅烷交联聚乙烯绝缘、阻燃玻璃纤维绕包带、低烟无卤阻燃聚烯烃内护套、铝合金带连锁铠装、低烟无卤阻燃聚烯烃外护套这种结构的铝合金电缆,能在750~800℃下经受40分钟的阻燃耐火试验,达到阻燃IA级、耐火I级,可适用于消防安全级别较高的场所。但值得注意的是铜的熔融温度可达1080℃,而铝的熔融温度为660℃,铝合金的熔点比纯铝要低些。但实际火灾现场最高温度均在1000℃左右。因此,铝合金材料不适宜用作耐火电缆的导体,除非采用这种特殊结构。对于需耐火3小时场所,即使采用传统的耐火电缆也不能满足防火等级的要求,应采用防火性能更为可靠的矿物绝缘电缆。

4、铝合金电力电缆的前景

据了解中国是一个贫铜国家,却是富铝国家,铜矿资源存量约2600万吨,精铜矿进口依存度超过70%,高于铁矿石和石油的对外依赖程度,铜价的大幅度上涨造成社会成本的增加。并且铜芯电缆的设计使用寿命是30年,而铝合金电缆的使用寿命却为40年。对于高层建筑,在垂直竖井中敷设大截面的电缆难度大。所以垂直敷设电缆所需的费用是水平敷设电缆的2.6~4倍。因此铝合金电缆在电气性能达到铜的基础上,更轻便、更柔韧、更节能、机械性能、安全性能及经济性能远远超过铜缆。

结束语

虽然目前铝合金电缆不能完全取代铜芯电缆,但相信再经过几年发展,通过新技术创新,解决技术难关,终有铝合金电缆取代铜芯电缆的一天。不远的将来,合金电缆必定将在电力市场占据一个重要的地位,带领电缆行业跨越一个新的台阶。

参考文献

[1] 《电力工程电缆设计规范》GB 50217-2007

[2] 《公共建筑节能设计标准》DB/11687-2009

耐火电缆范文第7篇

摘 要:电力系统频繁发生的火灾事故对电线电缆的阻燃性能要求越来越高,尤其在密集敷设大量电缆的场所应用阻燃电缆以阻止火势蔓延和保证重要回路的不间断供电显得日益重要。随着人们安全环保意识的提高,阻燃电缆的低烟无卤化已成为研究的热点。本文主要从专利文献的视角对阻燃电缆技术的发展过程、技术特点、国内外专利的申请分布情况、主要专利申请人、涉及的关键技术等等方面进行了分析和研究。

关键词:阻燃、耐火、电缆、环保

1、研究背景

近年来,在我国的电力系统火灾事故中,由于电力电缆着火而导致电力系统供电中断的比例有上升趋势,此类事故给国家经济、人民财产与人身安全带来了巨大损失。因此,利用阻燃电缆来阻止火势蔓延以及耐火电缆保证重要回路的不间断供电显得日益重要。通常所说的阻燃电缆是个广义概念,其包括阻燃电缆和耐火电缆两大类[1],这两类电缆容易被人混淆,但实际上却是不同的概念。阻燃电缆是指在规定的实验条件下,试样被燃烧,在撤去试验火源后,火焰的蔓延仅在限定范围内,残焰在限定时间内能自行熄灭的电缆。阻燃电缆难以着火,万一着火,其可能被烧坏而不能运行,但是能够把燃烧限制在具备范围内,不产生蔓延。耐火电缆是指在燃烧条件下仍然能维持该线路一段时间的正常工作90-180分钟。介于其各自的特性,其应用场所也有所不同。通过对阻燃电缆专利申请的分析,能够了解国内外相关专利技术的发展状况和发展趋势。

2、技术发展脉络

国外于70年代初开始进行阻燃电缆开发工作。早期,含卤塑料和橡胶被大量使用于电线电缆的绝缘和护套;同时为了提高阻燃性,还在含卤塑料和橡胶基料中添加溴系阻燃剂等。这些线缆材料在火灾发生时由于燃烧和热分解,会释放出大量的浓烟和有毒的腐蚀性气体,给人员疏散和消防救援带来极大的困难甚至人员伤亡,且会腐蚀电子设备和建筑物的钢结构材料。70年代末,出于对安全性和环保的考虑,人们开始着力研制性能更好的“清洁”的低烟无卤阻燃电缆[2]。80年代中后期,相关的研发成果和产品相继问世并投入实际应用。现在世界各国对无卤阻燃电缆的需求量逐年增加,特别是工业发达地区,如美国、加拿大,同时各国正在进一步制订和完善各种无卤阻燃电缆标准。国内对阻燃电缆的认识较晚,一些大的电缆厂家在80年代初期相继生产出含卤阻燃电缆,其中绝大多数阻燃电缆是采用PVC护套,直到现在,PVC阻燃电缆在国内仍占有一席之地。80年代末,国内一些高等院校、研究所以及电缆厂商开始研制低烟、低卤、低酸的阻燃电缆。到了21世纪,国内的无卤阻燃电缆技术得到长足的发展,但目前所使用的无卤阻燃电缆料在一定程度上还是依赖进口。

3、专利申请总体分析

3.1国内外主要申请人分析

20世纪以后,越来越多中国研发机构开始关注与重视阻燃电缆领域,中国专利量有了大幅提升。但是,中国申请人强调专利数量而忽视专利质量的现象也日益凸显,对于核心技术的研究和开发仍有待突破。

3.2国内外专利申请区域分布

在阻燃电缆领域中,国内外专利申请量排名前三的分别是中国、日本、美国。其中,日本在该领域最为发达,处于明显领先的地位,并且日本在该产业中拥有大量的核心专利,这与日本在电力领域中处于领先地位不无关系。在国内,企业为该领域的主要研发力量,江苏省在阻燃电缆领域的发展较为发达,安徽、上海等地紧随其后。而个人、科研院所和高校在该领域的研况相比公司来说更是少之又少。

3.3国内外主要申请人分析

在阻燃电缆领域中,日本申请人以日立(HITD)、住友(SUME)、藤仓(FUJD)等公司为主,日立公司属于日本电缆领域的龙头企业。国内申请人主要有中利科技集团股份有限公司、芜湖航天特种电缆厂、江苏亨通线缆科技有限公司等,其专利总申请量和授予发明专利权的在本行业中都是占有很大比重的。

4、总结

阻燃电缆逐渐趋于无烟、无卤、无毒的环保阻燃方向,也顺应了我国当下对于环境保护和治理的高度重视和发展的政策。阻燃剂的无卤化、抑烟及低毒已成为当前和今后阻燃研究领域的前沿课题。我国对于阻燃电缆的研究起步较晚,我国阻燃电缆企业及研发机构必须着眼于学习和合作,抓住阻燃电缆由有卤有毒阻燃型电缆向无卤环保型电缆转型的机会,加强对核心关键技术的研究,重视专利保护,提高我国阻燃电缆技术的水平以及核心技术的掌握能力。

参考文献:

耐火电缆范文第8篇

建筑节能涉及到建筑设计的方方面面,各个专业;浅谈住宅小区电气设计时的一些节能问题,提出了具体的解决方案。

关键词:

供配电节能电线电缆的选择和敷设

中图分类号:TE08文献标识码: A 文章编号:

近些年来,低碳、节能已成为我们生活的主题,各行各业都在研究如何节能,探讨可持续发展的问题,建筑领域尤其重要。建筑行业的节能涉及到很多相关行业;故建筑节能势在必行;好在这几年来执行的还不错,不管是土建部分还是安装工程部分,都在推行新材料新工艺,使节能从设计到施工均能全面执行。

今天我仅仅谈谈电气设计时的节能问题,在建筑电气方面,节能已落实到施工图的设计环节,笔者就想就住宅小区的电气设计时的一些节能问题发表一下个人的看法。

第一节:电线电缆的选择和敷设

一、电线电缆截面的选择电线电缆截面的选择是建筑电气设计工作中很重要的一部分,应考虑的因素很多,如架空敷设、环境温度变化等。一般情况下,电线电缆截面是遵循导体允许温升、经济电流、电压损失、热稳定校验等四个原则来选择的。

1、按导体允许温升选择截面电线电缆按发热条件的允许长期工作电流,不小于线路的工作电流来选择电缆截面的。线路的工作电流通常是按计算电流来的。按经济电流选择截面所谓经济电流是寿命期内,投资和导体损耗费用之和最小的适用截面所对应的工作电流。按经济电流选择电缆截面与按导体允许温升选用电缆截面选取二者之中较大者。

3、按电压损失校验截面配电设计中,应使各种用电设备端电压符合电压允许偏差值。

4、按热稳定进线校验导体从正常运行的允许最高温升上升到极限温度的持续时间。短路电流的持续时间通常不大于5s.热稳定通常按下式校验:

S≥I/K2t从以上电力电缆的选择方法,我们可以看出,电线电缆的选择不仅是一个简单的载流量的问题,要兼顾以上四个方面来进行选择。从节能方面考虑,选择截面稍大的电缆是比较节能的,这主要原因是电缆截面越大阻抗较小。另外,从电缆运行的长期性和经济电流原则来看,也宜选择截面稍大的电缆。

综上所述,选择截面稍大的电线电缆是有利于降低运行损耗的,即有利于节能的措施。但截面过大又会增加电线电缆的成本。那么,选择多大是较为合适的呢?按照我们实际施工的经验,一般按工作电流选择载流量并大二级是较为合适。

二、电线电缆的敷设实际上,关于电线电缆的敷设有很多问题是值得我们探讨的。按《高层建筑设计防火规范》GB 50045-95(2005年版)要求,消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要,因而是否选用阻燃、耐火电缆我们也需要讨论。

1、阻燃、耐火电缆的选用条件按《高规》9.1.4的要求,普通电缆穿防火处理的保护管或防火处理的封闭金属线槽就应该满足要求了。

如果选用阻燃或耐火电缆敷设在电井内应可以明敷,不需要再采取额外的防护措施。

目前,通常的做法是既选用阻燃、耐火电缆又采用防火处理的封闭金属线槽,这种双重保护的方式,本人认为是有些浪费的。

现在,笔者以为,在电井内敷设的耐火或阻燃电缆可以明敷,不采用封闭金属线槽,而水平敷设在电井外的电缆应敷设在封闭金属线槽内。这样不仅能节省投资,还有利于电缆的散热,从而更好地保证了电缆在运行时的性能。

2、新型材质电缆的应用目前我们推荐使用的电线电缆均为铜芯电线电缆,因为铜导体有如下好处:

(1) 载流量相同时,铜芯电缆的截面较小。

(2) 铜材的机械性能优于铝材,延展性好,便于加工安装。

虽然铜导体有诸多好处,但铜资源也是有限的,随着对节能要求的越来越高和铜材价格的高涨,又给我们提出了一个新的课题。目前市场上推出了一种合金铝电缆,不是原来的纯铝电缆。与以前的铝材相比,合金铝电缆在使用性能方面有了很多提高,在机械性能上是非常好的,仅在载流量方面还有缺陷,值得推广。

3、矿物绝缘电缆的应用矿物绝缘电缆简称MI电缆,国内习惯称为氧化镁电缆或防火电缆,它是由矿物材料氧化镁粉作为绝缘的铜芯铜护套电缆,矿物绝缘电缆由铜导体、氧化镁、铜护套两种无机材料组成。

矿物绝缘电缆本身不会引起火灾,不可能燃烧或助燃,由于铜的熔点是1083℃、氧化镁的熔点是2800℃,因此该种电缆可以在接近铜的熔点的火灾情况下继续保持供电,是一种真正意义上的防火电缆。除耐火性较好外,还有载流量大、防水、防爆、耐腐蚀、耐机械损伤等优点。但因为这种电缆较贵市场上很少有人选用。不过,通过技术改进,这种电缆的造价已经降低了大概30%左右,建议在制冷站、锅炉房等大电流场合使用。

第二节:供配电系统节能

正确设计供配电系统,选用节能设备,实现供配电系统和用电设备的经济运行。

供配电系统线损率应符合《评价企业合理用电技术导则》(GB/T3485)的规定:一次变压不得超过3.5%,二次变压不得超过5.5%,三次变压不得超过7%。

供配电系统设计应符合下列规定:

1.一根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素,合理设计供配电系统和选择供电电压,同一电压供电系统变配电级数不宜多于两级。

2. 变压所主接线应简单可靠,其接线应能适应负荷变化时,按经济运行原则灵活投切变压器。

3. 变压所靠近负荷中心,内部变压电所之间宜设联络线。

4. 配变电所向单位内部各单体建筑供电时,设备容量在250kW以上或需用变压器容量在160kvA以上且供电距离大于200m者,宜以10kV供电;设备容量在250kW以下或需用变压器容量在160kvA以下且供电距离小于200m者,可由低压方式供电。

5. 变压器低压侧集中对无功功率进行补偿,使功率因数达0.95,以保证变压器高压侧达0.90以上。

四. 变压器的选择和设置应符合下列规定:

1. 应按变压器经济运行条件,合理选择变压器的容量和台数,变压器应深入负荷中心,变压器负荷率控制在85%范围内。

2. 选用SCB10节能变压器。

3. 设备用量在250kW以上者,宜设变压器。季节性负荷较大时,宜设专用变压器。

五. 供配电线路设计应符合下列规定:

1. 应按经济电流密度合理选择导线截面(见第一节所述)。

2. 低压供电距离宜小于250m。

六. 小区路灯电源宜采用太阳能光伏发电系统。

七. 引入各建筑的线路,在上一级一律实行分路计量。

八. 应急照明和疏散指示采用LED灯。

九. 采用节能灯和电子镇流器。建筑内的公共走道照明采用声光控制的节能自熄开关。

十.严格执行《建筑照明设计标准》GB50034-2004的要求;住宅照度为75~150Lx,照明功率密度值不大于6W/平方米;风机房.水泵房的照度为100Lx,照明功率密度值不大于4W/平方米;自行车库照度为75Lx,照明功率密度值不大于3.5W/平方米;商业网点照度为300Lx,照明功率密度值不大于10W/平方米。

十一. 单相照明负荷尽可能均匀平衡到三相负荷中,以减少电压损失,影响光源 的发光效率。

十二. 选用绿色、环保且经国家认证的电气产品。在满足国家规范及供电行业标准的前提下,选用高性能电气设备、高品质电缆、电线以降低自身的损耗。