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隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對消防安全的重視程度日益提高。自2015年《建筑設(shè)計防火規(guī)范》重新修訂實施以來，礦物絕緣不燃電纜的強制應(yīng)用已在消防配電線路設(shè)施中得到強制應(yīng)用。到目前為止，
礦物絕緣電纜在國內(nèi)市場上呈現(xiàn)爆炸性增長。傳統(tǒng)的礦物絕緣電纜也被稱為（剛性）礦物絕緣電纜，具有優(yōu)異的防火性能，但由于其結(jié)構(gòu)特性的限制，礦物絕緣電纜的交付長度隨著導(dǎo)線截面的增加而縮短，長距離敷設(shè)時有許多中間接頭，氧化鎂絕緣容易吸收水分，電纜剛性敷設(shè)不方便。剛性礦物絕緣電纜的使用正在發(fā)達(dá)國家，尤其是在歐盟。
因此，在傳統(tǒng)有機塑料電纜制造工藝的基礎(chǔ)上，推廣了一系列符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，在傳統(tǒng)有機塑料電纜制造工藝的基礎(chǔ)上，推廣一系列產(chǎn)品也符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)，該產(chǎn)品沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)也被稱為非標(biāo)準(zhǔn)
礦物絕緣電纜。由于其結(jié)構(gòu)類似于有機電纜，它被稱為（柔性）礦物絕緣電纜，以取代傳統(tǒng)的（剛性）礦物絕緣電纜。
通過近年來的市場推廣，非標(biāo)準(zhǔn)（柔性）礦物絕緣電纜在中國也取得了許多成就，但非標(biāo)準(zhǔn)（柔性）礦物電纜是否等同于傳統(tǒng)的（剛性）礦物電纜？其耐火性、安全性和可靠性與傳統(tǒng)的（剛性）礦物電纜有什么區(qū)別？作者結(jié)合現(xiàn)行專家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對兩種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)原則、電氣性能和施工特點進(jìn)行了綜合比較。
回顧礦物絕緣電纜。
1.1傳統(tǒng)(剛性)
礦物絕緣電纜誕生于19世紀(jì)末，由瑞士工程師arnoldfrancoisborel提出設(shè)想，并于1896年獲得權(quán)利，隨后于1934-1936年投入法國，英國的生產(chǎn)發(fā)展迅速。中國是在20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的，最初只涉及軍事領(lǐng)域，80年代中期出現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)在已經(jīng)推廣到建筑領(lǐng)域。根據(jù)GB5005-2011《低壓配電設(shè)計規(guī)范》，JGJ22-2011《礦物絕緣電纜敷設(shè)技術(shù)規(guī)程》定義為：在同一金屬護(hù)套中，由一個或多個導(dǎo)體緊壓成型的粉末礦物絕緣密實。GB/T1303-2007《額定電壓70V及以下礦物絕緣電纜及終端》明確規(guī)定了礦物絕緣電纜的型號包括70V重型(BTTTTTZ)
1.2柔性礦物絕緣電纜發(fā)明較晚，最早于20世紀(jì)70年代由瑞士Studer公司開發(fā)。2012年，上海奇帆電纜有限公司在中國推出了新型柔性礦物絕緣防火電纜(BTGZ、YTGRZ)。目前各廠家自行命名產(chǎn)品，原材料和制造標(biāo)準(zhǔn)各不相同。由于相關(guān)家居標(biāo)準(zhǔn)尚未頒布，目前只能參考一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
比較結(jié)構(gòu)原理。
絕緣材料2.1。
2.1(剛性)礦物絕緣電纜的絕緣由無機礦物材料MgO(氧化鎂)粉末壓縮而成，通常填充密度為75%~80%。如表2所示，其熔點遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過銅護(hù)套熔點(1083℃)，電阻率受溫度變化影響較小，在高溫下具有優(yōu)異的電氣絕緣和散熱性能。作為一種無機礦物材料，其天然不燃、無煙、無鹵的特性非常適合重要場所的消防配電線路。不足的是MgO容易吸收空氣中的水分。電纜的臨時密封端或電纜頭必須在1小時內(nèi)完成，否則絕緣電阻將迅速降低到10MΩ以下。但由于MgO+H2O(熱水)Mg(OH)2↓是一種可逆反應(yīng)，這種缺點可以通過在施工過程中反復(fù)用火焰噴燈對電纜端部區(qū)域進(jìn)行加熱來消除。
2.1.2但是(柔性)礦物絕緣電纜的絕緣材料很難統(tǒng)一，比較有代表性的就是用耐火(NH)電纜常用的云母帶包裹。以A類耐火合成云母kmg3(AlSi3O10)F3為例:它是一種大晶體人工云母，由F-替代(OH)-在常壓下合成，然后用粘合劑將云母片粘貼在玻璃布上。參考表2顯示，其熔點不足氧化鎂粉的1/2，導(dǎo)熱率僅為氧化鎂粉的1/10，常溫下電阻率略高于氧化鎂粉，但隨著溫度的升高，電阻率明顯降低。這種材料只能作為有機耐火電纜(如NH-YJV)的耐火層，而不能作為絕緣層，因為它的絕緣性能和散熱性能遠(yuǎn)低于交聯(lián)聚乙烯。云母帶也有易受潮的缺陷，受潮后絕緣迅速下降，無法恢復(fù)。其他，如BBTRZ，NG-A，實際上使用交聯(lián)聚乙烯作為絕緣層，其結(jié)構(gòu)已完全分離的礦物。
2.2金屬外護(hù)套。
2.2.1(剛性)
礦物絕緣電纜采用無縫銅管作為外護(hù)套，
銅護(hù)套采用拉伸工藝延伸，達(dá)到預(yù)定長度后經(jīng)過兩道熱處理工序。拉拔過程中產(chǎn)生的應(yīng)力已基本消除，軋制也保證了電纜的整體截面尺寸最小，護(hù)套與內(nèi)部氧化鎂緊密壓實。按照上述工藝形成的電纜在抗壓強度和機械性能上都超過普通耐火電纜。然而，美中不足的是，銅管的原材料在一次下料時是有限的，拉伸長度也是有限的。以750VBTT-4×25mm2電纜為例，出貨長度僅為130m。如果應(yīng)用于超高層建筑，連接需要大量的中間接頭操作，這必然會增加工作量和施工難度。
2.2.2(柔性)礦物絕緣電纜的典型外護(hù)套采用銅軋紋焊接工藝，
為了無限延長電纜的運輸長度，(柔性)礦物絕緣電纜的外護(hù)套采用銅帶纏繞焊接，軋制后安裝在托盤上。由于沒有熱處理，焊接在護(hù)套上產(chǎn)生的殘余應(yīng)力沒有消除，在實際敷設(shè)過程中經(jīng)常發(fā)生開裂。同時，銅帶的軋制圖案也增加了電纜的整體橫截面尺寸。如表3所示，電纜比(剛性)大10%~174%，重量3.9%~86.2%。
2.3電氣性能比較。
2.3.1耐火試驗。
耐火性是在火災(zāi)情況下驗證電纜連續(xù)供電的能力。結(jié)合出廠驗收經(jīng)驗，分析了具有代表性的BTTZ型(剛性)和YTTW型(柔性)規(guī)格為4×25mm2，檢測標(biāo)準(zhǔn)以英國BS6387(C、W、Z級)耐火試驗為準(zhǔn)。
從結(jié)果來看，兩者都可以通過BS6387標(biāo)準(zhǔn)測試，但是YTTW(柔性)樣品的銅護(hù)套的90度彎曲已經(jīng)變形，當(dāng)樣品重復(fù)上述測試時，YTTW(柔性)銅護(hù)套開裂。同時，由于軋制結(jié)構(gòu)的影響，云母帶的絕緣被燒成黑粉，從護(hù)套的縫隙中脫落，而BTTZ(剛性)樣品重復(fù)上述測試后，護(hù)套只留下少量的沖擊痕跡。隨后，在測試兩者的絕緣電阻時，YTTW(柔性)絕緣電阻幾乎為0Ω，BTTZ(剛性)電阻仍超過200MΩ。
2.3.2耐壓試驗。
根據(jù)GB/T13033-2007的電壓試驗要求:750V電纜導(dǎo)體間/每個導(dǎo)體和銅護(hù)套間使用2500V，升壓速度應(yīng)為≥100V/s，每次持續(xù)1分鐘，實驗過程中電纜不得發(fā)生故障。在這里，測試對象是相同規(guī)格的BTTZ(剛性)和YTTW(柔性)樣品。
(1)首先，BTTZ電纜升壓至2500V并持續(xù)15分鐘后，未發(fā)生故障。繼續(xù)升壓至3300V附件發(fā)生故障，靜置3h后再次打擊樣品。
