根據(jù)耐火電纜的結(jié)構(gòu)和所采用的耐火材料不同,分為有機(jī)耐火電纜和無(wú)機(jī)耐火電纜兩大類。
(1)有機(jī)耐火電纜的結(jié)構(gòu)和普通電纜基本相同,不同之處在于耐火電纜的導(dǎo)體必須采用耐火性能好的銅導(dǎo)體,在導(dǎo)體和絕緣層間增加了用云母帶再擠塑料絕緣繞包而成的耐火層。由于此類電纜的絕緣由云母帶與擠包塑料復(fù)合組成,高溫使塑料很快碳化,碳粒在電場(chǎng)力作用下沿云母帶界面移動(dòng),再加上云母帶的損壞溫度約為820℃ ,兩者疊加很容易導(dǎo)致電纜對(duì)地?fù)舸?。不同云母帶允許工作溫度差異較大,因此其耐火性能主要表現(xiàn)在耐火溫度上。額定電壓下能耐750—800℃的火焰,燃燒大于90 min,電纜不擊穿為B類耐火電纜;額定電壓下能耐受950~1000℃的火焰,燃燒大于90 min,電纜不擊穿為A類耐火電纜。
(2)無(wú)機(jī)礦物絕緣耐火電纜是耐火電纜中性能較優(yōu)異的一種電纜。現(xiàn)在市場(chǎng)上有三種結(jié)構(gòu)的礦物絕緣電纜。一種是由銅芯、銅護(hù)套、氧化鎂絕緣材料加工而成的礦物絕緣電纜,也是最傳統(tǒng)的礦物絕緣電纜,簡(jiǎn)稱MI電纜(高溫電纜)。這種電纜完全由無(wú)機(jī)物構(gòu)成耐火層,因此,MI電纜的耐火性能較普通耐火電纜更優(yōu),且不會(huì)因燃燒而分解產(chǎn)生腐蝕性氣體。MI電纜具有良好的耐火特性,且可長(zhǎng)期工作在250℃ 高溫下,同時(shí)還具有防爆、耐腐蝕性強(qiáng)、載量大、耐輻射、機(jī)械強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、無(wú)煙的特點(diǎn),但價(jià)格較高,施工工藝復(fù)雜,難度較大,絕緣層容易吸潮導(dǎo)致絕緣電阻降低。由于生產(chǎn)條件和工藝決定了MI電纜在大規(guī)格電纜中要使用較多的中間接頭,且只能為單芯電纜,現(xiàn)有技術(shù)條件和水平還很難實(shí)現(xiàn)中間接頭和分支接頭的所有特性達(dá)到與電纜本體同一個(gè)等級(jí);單芯電纜外殼兩端接地后會(huì)產(chǎn)生環(huán)流,增加了銅損;剛性電纜的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)也必須引起足夠的重視。
針對(duì)MI無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜存在著硬、短、煩、貴以及其他一些電氣配件等性能上的不足之處,一些廠家開(kāi)發(fā)研制了無(wú)機(jī)(礦物)絕緣帶,機(jī)械繞包,絕緣層緊密均勻、耐潮濕、有柔性,采用連續(xù)軋紋,容易彎曲的外銅護(hù)套的柔性防火電纜。該電纜無(wú)論何種規(guī)格長(zhǎng)度都可基本滿足配電長(zhǎng)度需要,無(wú)需中間連接,方便現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè),現(xiàn)場(chǎng)安裝容易,不需專用工具。這種礦物絕緣電纜的絕緣耐壓等級(jí)最高為750 V,為達(dá)到A類的防火。
性能的要求采用了氟云母帶,而氟云母帶在加工生產(chǎn)時(shí)存在較大危害,并且連續(xù)軋紋的銅外套在彎曲燃燒時(shí)焊縫容易開(kāi)裂,造成防水性能變差。
若采用無(wú)毒云母帶作為絕緣帶,則其云母的特性決定了只能達(dá)到B類的耐火特級(jí)。
為改善前兩種礦物絕緣電纜和有機(jī)耐火電纜的品質(zhì),在傳統(tǒng)的礦物絕緣電纜和有機(jī)耐火電纜的基礎(chǔ)上,研制了集二者產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)于一身,而又摒棄各自缺陷的一種全新型的礦物絕緣耐火電纜,它的導(dǎo)體為傳統(tǒng)電纜采用的圓形銅絞線,絕緣層為純金云母帶,改變了其他耐火電纜用云母帶擠包絕緣料復(fù)合組成絕緣層,排除了碳粒的產(chǎn)生,提高了耐電穩(wěn)定性。護(hù)套采用連續(xù)擠出的金屬管,在最外層覆以火焰下不熔不燃可膨脹阻火的無(wú)機(jī)物及外護(hù)套交聯(lián)聚烯烴。該電纜在耐火性能上完全達(dá)到了傳統(tǒng)MI無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜的考核標(biāo)準(zhǔn),長(zhǎng)度可根據(jù)用戶需要定制。敷設(shè)時(shí)不必穿管保護(hù),防水防沖擊功能與傳統(tǒng)的MI電纜同等,而產(chǎn)品成本卻比傳統(tǒng)礦物絕緣電纜和柔性防火電纜大幅下降,額定電壓可達(dá)到1 kV,是目前市場(chǎng)上無(wú)論性價(jià)比還是電氣、機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕、節(jié)能環(huán)保各方面的指標(biāo)參數(shù)均比其他同類防火電纜略勝一籌。由于該電纜的金屬套為鋁制品,而鋁較易氧化和蠕變,故該電纜的金屬套接地要引起重視。
2.3 耐火電纜的使用場(chǎng)合及選用
在外部火勢(shì)作用下,需保持線路完整性并維持通電的場(chǎng)所,其線路應(yīng)采用耐火電纜,即該電纜主要使用在應(yīng)急電源至消防設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警設(shè)備、應(yīng)急誘導(dǎo)燈、照明燈等消防應(yīng)急供電回路。
根據(jù)有關(guān)規(guī)范,對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象為特級(jí)的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支線應(yīng)采用礦物絕緣電纜;對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象為一級(jí)的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支線宜采用礦物絕緣電纜,當(dāng)線路的敷設(shè)保護(hù)措施符合防火要求時(shí),可采用耐火類電纜;火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警對(duì)象為二級(jí)的建筑物,其消防設(shè)備供電干線及分支線采用有機(jī)絕緣耐火類電纜。消防電纜采用支架或沿墻明敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用礦物絕緣電纜。各建筑物中的高溫場(chǎng)所也適合采用礦物絕緣電纜。由于消防電纜在實(shí)際工程中均為成束敷設(shè),故此類有機(jī)絕緣耐火電纜應(yīng)選用阻燃耐火電纜。
3 電纜的煙霧和毒氣
在預(yù)期火災(zāi)的條件下,電纜選擇需要關(guān)注的3個(gè)要點(diǎn)是:① 火焰的傳播;② 煙、毒或腐蝕性煙霧的產(chǎn)生;③ 電路的完整性?;鹧娴膫鞑ヅc電路的完整性,在制造電纜的材料上可采取措施加強(qiáng)或削弱,在線路設(shè)計(jì)安裝時(shí)亦可采取一定的保護(hù)措施來(lái)盡量滿足使用上的要求。但由于一般電纜均采用有機(jī)絕緣,即使是火焰?zhèn)鞑バ阅茌^低的電纜,在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中電纜成束的敷設(shè)在一起,也會(huì)把其絕緣材料添加到火焰上,成為額外的燃料。這時(shí),燃燒的有機(jī)絕緣電纜會(huì)產(chǎn)生煙、有毒氣體或腐蝕性煙霧,煙霧既會(huì)妨礙救火工作的開(kāi)展,又會(huì)增加人員的恐懼感。有毒氣體不但使人中毒窒息傷亡,而且像氨化氫(HCC)之類的氣體可影響水泥加強(qiáng)件和磚體,甚至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有被腐蝕的可能。
4 阻燃電纜、耐火電纜的主要區(qū)別
綜上所述,阻燃電纜和耐火電纜是截然不同的兩種電纜。一般阻燃電纜是常規(guī)概念下的不延燃電纜,其阻燃性能或不延燃性能不等同于其耐火性能。阻燃電纜不會(huì)自發(fā)燃燒起來(lái),在外部有火焰存在的情況下可能會(huì)被動(dòng)燃燒,但無(wú)外部火源后,有停止傳播火焰的能力。該類電纜不穿金屬管保護(hù)是無(wú)耐火性能的。耐火電纜具有僅能耐受單一的火焰溫度的能力,并不代表不自燃、不具有傳播火焰