淺析阻燃和耐火電線電纜應(yīng)用的電氣設(shè)計(jì)

孫小強(qiáng) 倪敏成 翦陳東

摘要：隨著電氣設(shè)計(jì)的發(fā)展，阻燃電線電纜的發(fā)展也不斷加快，特別在軍事領(lǐng)域，成為不可或缺的重要指標(biāo)方面。據(jù)越來(lái)越多的報(bào)告研究，阻燃和耐火電線電纜應(yīng)用的電氣設(shè)計(jì)問(wèn)題是造成電線電纜發(fā)電氣火災(zāi)的重要因素。本文主要根據(jù)近年來(lái)的電氣工程設(shè)計(jì)情況，分析阻燃和耐火電線電纜應(yīng)用的電氣設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：阻燃;耐火;電線電纜;電氣設(shè)計(jì)

目前應(yīng)用量最多的是塑料絕緣阻燃耐火電纜，但此類電纜在發(fā)生火災(zāi)或者事故時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣和有毒氣體，能見(jiàn)度低，不利于人員逃生。近年來(lái)，仍有很多設(shè)計(jì)人員不是很了解阻燃及阻燃電纜的概念和特性，也不知道選擇的電纜是否滿足需要，盡快阻燃電線電纜和耐火電線電纜的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，還是導(dǎo)致電氣系統(tǒng)存在一定的安全隱患。

1危險(xiǎn)誘因

近年來(lái)，因?yàn)殡娋€電纜使用頻率和功率加大，導(dǎo)致其引發(fā)的火災(zāi)因素提高。根據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，美國(guó)在1965年后十年之間，因電線電纜引發(fā)的火災(zāi)事件高達(dá)30%以上，造成近四千萬(wàn)美元的損失。我國(guó)在近10年間，因電線電纜引發(fā)的火災(zāi)事故高達(dá)九十起，導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失高達(dá)七十億元。在軍事領(lǐng)域，因?yàn)殡娎|線路發(fā)生的問(wèn)題也不少見(jiàn)。由此可見(jiàn)：電線電纜在長(zhǎng)期運(yùn)載中具有一定的溫度，時(shí)間久會(huì)導(dǎo)致短路，溫度高會(huì)導(dǎo)致燃燒，出現(xiàn)火災(zāi)。

2阻燃和耐火電線電纜的分類

2.1阻燃電線電纜（Flameretardantwireandcable）

阻燃電線電纜：指的是火焰在規(guī)定范圍內(nèi)具有自行熄滅的特點(diǎn)，通常是在規(guī)定條件下試樣被燃燒。阻燃電線電纜分為：①含鹵阻燃線纜（Halogenatedflameretardantcable）、②無(wú)鹵低煙阻燃線纜（Halogenfreelowsmokeflameretardantcable）兩種[2]。目前國(guó)內(nèi)電纜常采用的標(biāo)準(zhǔn)有GB/T18380-2008、IEC60332-3和GB/T31247-2014。其中，GB/T18380-2008或IEC60332-3根據(jù)電纜實(shí)際使用場(chǎng)合（電纜敷設(shè)狀態(tài)）分為A類、B類、C類、D類和AF/R類。而GB31247-2014把線纜的燃燒分為4個(gè)等級(jí)，A級(jí)（不燃電纜或光纜，相當(dāng)于金屬護(hù)套電纜或光纜）、B1級(jí)（阻燃B1級(jí)電纜或光纜，相當(dāng)于無(wú)鹵低煙阻燃電纜或光纜）、B2級(jí)（阻燃B2級(jí)電纜或光纜，相當(dāng)于低煙低鹵阻燃電纜或光纜）和B3級(jí)（普通電纜或光纜）。

2.2耐火電線電纜（Refractorywireandcable）

耐火電線電纜：值得是在規(guī)定的條件下（火源與時(shí)間）燃燒時(shí)候，可以持續(xù)保持工作能力，保持完整的運(yùn)行性能。耐火線纜按耐火試驗(yàn)溫度分為A類和B類。耐火電線電纜包括：①有機(jī)耐火線纜（由云母帶和擠包塑料制成）、②無(wú)機(jī)耐火線纜（由銅芯、銅護(hù)套、氧化鎂絕緣材料加工而成）。當(dāng)前國(guó)內(nèi)采用的耐火試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)主要有國(guó)標(biāo)：GB/T19216.21-2003、GB/T19216.23-2003和GB/T19216.25-2003;IEC標(biāo)準(zhǔn)：IEC60331-1、IEC60331-2、IEC60331-3、IEC60331-11、IEC60331-12、IEC60331-21、IEC60331-23、IEC60331-25和IEC60331-31;BS標(biāo)準(zhǔn)：BS6387：2013和BS8491：2008等。

3阻燃和耐火電線電纜應(yīng)用的電氣設(shè)計(jì)措施

3.1按域區(qū)分設(shè)計(jì)

針對(duì)含有易燃易爆的場(chǎng)所（如燃?xì)夤鈭?chǎng)站、化工企業(yè)、油庫(kù)、加油加氣站、城市燃?xì)庠O(shè)施），需要選擇阻燃低鹵電纜;針對(duì)公共人口密集區(qū)域的電回路，需要選擇無(wú)鹵低煙的阻燃電纜。而耐火電纜的作用是在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，能維持電路一段時(shí)間的正常供電，而阻燃電纜一般不具備這個(gè)特性，所以耐火電纜一般作為應(yīng)急電源的供電回路，如控制、監(jiān)視、導(dǎo)引及報(bào)警等系統(tǒng)等。電線電纜檢測(cè)和質(zhì)量控制對(duì)于用電安全具有重要意義，針對(duì)人口密度較高的場(chǎng)所，如商場(chǎng)、影院等，以及在軍事相關(guān)領(lǐng)域?？梢赃x擇無(wú)鹵低煙的阻燃電線電纜，如果選擇含有鹵的電線電纜，一但其燃燒后，就會(huì)釋放出大量的鹵酸氣體，不僅會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生一定的腐蝕作用，還可能產(chǎn)生大量的濃煙，增加人員逃離和救援難度。

3.2注意事項(xiàng)

阻燃電線電纜：①針對(duì)一些火災(zāi)高發(fā)幾率的地方，要選擇阻燃電纜;地下或商業(yè)設(shè)施等人流密集的環(huán)境中，對(duì)需要增強(qiáng)防火安全的回路宜以此選擇低煙、低毒阻燃電纜;針對(duì)其他重要的工業(yè)與公共設(shè)施的供配電回路，需增強(qiáng)防火安全性措施時(shí)，可采用阻燃或低煙、低毒阻燃電纜。阻燃線纜不能同非阻燃線纜鋪設(shè)在同一線路管道里，同時(shí)不能將不同阻燃類別的電纜敷設(shè)在一起，否則，阻燃效果會(huì)達(dá)不到預(yù)期設(shè)計(jì)的要求。②要根據(jù)電纜實(shí)際敷設(shè)密度和安裝方式選擇電纜的阻燃類型，這樣可以做到既不浪費(fèi)材料，又能滿足設(shè)計(jì)要求，否則可能適得其反，選擇A類阻燃的電纜并不一定能在稀疏排布的電纜排布的場(chǎng)合達(dá)到良好的阻燃效果。不能在需要阻燃的場(chǎng)合都隨意選擇A類或A級(jí)阻燃的電纜，GB/T18380-2008或IEC60332-3中的A類、B類、C類、D類和AF/R類是根據(jù)電纜的排列密度（每米非金屬材料的總體積）和電纜的排列方式確定的。

耐火電線電纜：首先，耐火電纜線芯以及周圍環(huán)境的溫度要低于90℃，因?yàn)槿绻麥囟冗^(guò)高會(huì)導(dǎo)致線纜的外層護(hù)套和內(nèi)層絕緣層材質(zhì)出現(xiàn)老化產(chǎn)生龜裂，引發(fā)云母耐火帶受到外界潮氣的侵蝕引發(fā)損壞，進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)，所以耐火電纜一般不能當(dāng)做耐高溫電纜使用。并且，由于火災(zāi)時(shí)環(huán)境溫度迅速上升，為保證線路上的設(shè)備正常工作，建議耐火電纜的截面能夠比正常設(shè)計(jì)電纜大一個(gè)規(guī)格。同時(shí)，為了降低電纜接頭在火災(zāi)中的故障概率，建議耐火電纜安裝中盡量減少接頭數(shù)量，以保證火災(zāi)中的線路能正常工作。如果需要分支接線，分支接頭應(yīng)該做好防火處理。耐火電纜常用在：①消防泵、噴淋泵和消防電梯的供電回路和控制回路。②消防報(bào)警系統(tǒng)的手動(dòng)報(bào)警線線路和消防廣播和電話線路等。③防火卷簾門、防火栓、排煙閥的供電控制回路。④高樓大廈，機(jī)場(chǎng)，地鐵，還有其他重要的設(shè)施保安閉路電視等。

4結(jié)語(yǔ)

為降低電氣火災(zāi)機(jī)率，減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，在建筑工程中，應(yīng)嚴(yán)格按照供電回路的使用性質(zhì)和建筑物的性質(zhì)等選用合適的阻燃耐火電纜，并且在工程投資等費(fèi)用的要求下，尋求性價(jià)比最佳的電纜。

我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)于低煙無(wú)鹵阻燃耐火電纜的場(chǎng)所要求并不全面，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，使用無(wú)煙無(wú)鹵電纜是發(fā)展方向，設(shè)計(jì)師根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求及實(shí)際情況，可酌情考慮無(wú)煙無(wú)鹵電纜的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅慧娟.關(guān)于建筑電氣設(shè)計(jì)中阻燃耐火電線電纜的應(yīng)用[J].電子世界，2017（22）：174-175.

[2]陳南.典型阻燃及耐火電纜的水平延燃特性試驗(yàn)研究[J].建筑電氣，2015（7）：22-27.

[3]姬國(guó)波，桂寅寅.關(guān)于建筑電氣設(shè)計(jì)中阻燃、耐火電線電纜的應(yīng)用[J].工業(yè)B，2015，0（41）：140.

（作者單位：31121部隊(duì)）