上海安捷防火智能电缆有限公司 201308
摘要：目前，经济发展迅速，近年来，随着城市建设、公共基础设施等快速发展，对建筑电气技术提出更高的要求，绿色、环保、智能、安全等理念已经成为主流发展趋势，为适应现代建筑电气行业的需要，2014以来年中华人民共和国住房和城乡建设部修订或发布了GB 50016《建筑设计防火规范》、GB 50116《火灾自动报警系统设计规范》等十多项标准规范。为抓住建筑电气快速发展的机遇，2015年我公司积极优化建筑类电线电缆工艺结构，提高原材料质量，整合生产管理资源，建立专门的建筑线缆项目部以适应行业的发展，目前我公司设计的柔性矿物绝缘防火电缆已经在中海油、中铁、绿地、保利等大型企业积极推广并取得较好的业绩。
关键词：自保护型；低压柔性防火电缆；研制
引言
GB 50016-2014《建筑设计防火规范》第10章电气中第10.1.10小节规定：消防配电线路必须使用“矿物绝缘类电缆”，我公司在此基础设计了柔性矿物绝缘防火电缆，其定义为“同时具有阻燃、耐火、无卤、低烟等防火特性，并达到相关防火特性指标的电线电缆。”防火电缆描述性的定义：（1）同时具有阻燃、耐火、无卤、低烟特性；（2）通过BS6387标准规定的C、W、Z级防火试验要求；（3）通过GB/T 18380.33（IEC 60332-3-22）A类以上（通常为≥4A）成束燃烧试验要求；（4）通过GB/T 18380.12～13（IEC60332-1-2）单根绝缘电线电缆燃烧试验要求；（5）通过GB/T 17650.2（等同采用IEC60754）和GB/T 17651.2（等同采用IEC60134）标准推荐（或高于推荐）要求。
1重要性
电力电缆凭借其占地少、可靠性高、便于维护等独特的优势在配电网中日益得到广泛应用。而伴随我国社会经济腾飞、国民消费水平提升对配电网运行的可靠性与安全性提出高层次的质量要求。在极端天气、线路老化、自然灾害、外力破坏、人为偷盗电缆等因素威胁下，极易造成电缆运行故障，致使整个电力线路发生停电事故。输电中断直接导致社会生产生活方面的安全隐患与经济财产损失。在电力技术、信息化技术支持下配电网朝着智能化方向发展，赋予电力电缆自动识别故障的能力，电力电缆故障定位与隔离技术发展迅猛、日趋成熟。电缆一旦出现故障自动向监控端发送故障维修提示，切实保障电力运行的安全性，提升全社会的供电质量。但是现有电缆故障监控定位技术偏向提供故障线路信息及节点信息，还需现场工作人员借助电缆故障定位仪展开进一步故障精准定位和研判，耗时费力。近年来，物联网技术在采集电力运行数据、感知配电网运行状态等领域发挥显著功能，无线传感网络是物联网技术的核心。
2高层建筑矿物绝缘电缆
无机矿物绝缘电缆有两大基本的功能：耐高温、无毒无烟。由于我们防火电缆是养兵千日，用兵一时，防火电缆平时不用，所以对这个防火电缆的要求要特别高。因此，我们对于这个电缆不光是有两个基本的要求，还有几个很重要的电气特性要求。
2.1 矿物绝缘电缆概述
矿物绝缘电缆是在同一金属护套内，由经压缩的矿物粉绝缘的一根或数根导体组成的电缆。由于绝缘物质采用压缩的氧化镁，所以国内也有人称氧化镁绝缘电缆或防火电缆。
这种电缆在国外开发较早，早在19世纪末一位瑞士人RANCOIS BORE就研发出矿物绝缘电缆，并于1896年获得专利权，1934～1936年，法、英相继正式投入生产，到20世纪70年代中叶仅电力用矿物绝缘配线电缆（Wiring Cables）在世界范围的销售量就达5万km以上。由于应用的不断扩大，目前一些主要的工业国家，如英、美、加、法、意、澳等，都在大规模的生产。一些国际性组织和国家的标准、规范、法规等也规定或推荐在某些场所和部位需要使用矿物绝缘电缆，尤其对安全要求特别高和环境条件特别恶劣的场所。
2.2 矿物绝缘电缆应用要点
（1）防火电缆的长度要长，中间尽量不要有接头，因为接头就有风险。电缆结构要简单，电缆结构复杂其制造工艺、安装都会带来很多的问题。
（2）用料品位要高，一定要有柔性。柔性有很多的好处，如果电缆是刚性的话，就要受到自然力的破坏，自然力是客观存在不可避免的。
（3）电缆的载流量要大。无机绝缘电缆毫无疑问，因为它的耐温高，载流量当然要大。所以我们在选用电缆时，消防系统领域可以用足，因为平时不用，只要能够启动消防电机，不管多大的电源无所谓。电缆的载流量可以用足，甚至可以过头一点，因为它平时不用，如果平时用的话不行。这个电缆的过载和短路能力要强，启动力度很大，如果电流过载能力不强，电缆烧掉了还启动不了，所以这个问题我们要注意，高过载能力超强，短路的强度也要大。
（4）电缆的规格要齐。不是别的电缆不好，多数电缆都是4×25，4×25以下的电源不是多向电缆，所以选择放火电缆，要选择大截面、阻抗均匀的多向电缆。
（5）电缆的防潮性要特别好。因为该电缆平时不用，到用时一定要发挥其作用，所以这一点非常重要，电缆的防潮性要特别好，尤其在地下室，时间一长，电缆就不行。
（6）防火电缆要能够预置成分支电缆，就是我们防护电缆的预置分支电缆，这次上海世博会的中国馆就是用的我们的预置分支电源，而且用了很多，节省了大量的电源。
（7）电缆最好要安装方便，电缆好了但如果安装复杂，可能就会出现二次质量事故，所以要安装方便。像普通电缆一样，现在生产的电缆用不着中间的连接，普通安装工人都可以安装，不需要技术工人。
2.3半导电防火层
自保护型低压柔性防火电缆在结构设计时应对电缆外部火焰隔绝，以及通过对内部结构调整，降低电缆内部结构温度的上升，满足一定的防火性能要求。为此，采用挤出特殊材料配比构成的半导电防火泥形成半导电防火层，从内部支撑填充电缆，确保成缆线芯结构稳定，隔绝外部环境温升，降低电缆电气绝缘失效的概率，保证电缆长期稳定运行。电缆采用的半导电防火泥由含硅黏合剂、无机阻燃化合物、矿物化合物、硅酸盐改性剂、硅酸盐固化剂等材料一种或几种混合制成。其中含硅黏合剂选用了硅酸盐或硅溶胶与含水硅酸盐的混合物；无机阻燃化合物从氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝、氧化镁、氧化铜、氧化锌、三氧化锑中选取；矿物化合物从滑石粉、二氧化硅、碳酸钙、高岭土、大理石粉末中选用。半导电防火泥的配方设计原则是：ａ．氢氧化镁含量不宜过高，否则容易导致混合后的防火泥在３～５ｈ内发生变化导致发硬，不利于防火泥的存放、连续挤出，易造成挤出后防火泥从缆芯上脱落。ｂ．含水硅酸盐的含量不宜过高，否则会导致防火泥不宜干燥，生产中容易漏胶。含水硅酸盐的波美度宜控制在５２～５５、模数宜控制在２．２～２．６。由此制得的半导电防火泥不含可燃物质，具有很好的阻燃性和柔韧性，优异的防火、隔火效果，在火焰燃烧条件下，可通过失去含有的水分吸收大量的外部热量，延缓电缆内部结构温升，通过失水后形成一层致密的隔热层，以达到隔火效果。此外，该半导电防火泥具有一定黏度，使其可通过挤出机直接挤包在电缆缆芯上，同时还能长期保持柔软；半导电防火泥的体积电阻率较低，具有导电作用，与添加的引流地线串联作为电缆的导通地线使用，不仅节约成本，而且降低电缆外径，提高电缆本身电气安全，实现防火、防爆。
结语
城市建设与基础设施建设的发展，社会对安全、环保意识的不断增强，设计推广新型防火电缆，满足客户需求，成为市场竞争中的重点方向。柔性矿物绝缘防火电缆载流量大，可直接敷设无需穿管槽、埋墙暗敷或放在防火桥架中，无需专业的接头，安装方便简洁。相对于传统的矿物绝缘电缆，柔性矿物绝缘防火电缆性能优势明显，而且有绝对的价格优势，在同类产品市场竞争中非常有竞争力。
参考文献：
[1]张妹，林圣，等.基于双层阻抗模型的三相单芯电缆自恢复故障定位[J].电工技术学报，2016，17.
[2]刘海妹.基于物联网的智能电网故障监控系统研究[J].电源技术，2015，10.