消防矿物绝缘电缆规范(用于消防配电的矿物绝缘电缆)

前两篇文章《对消防配电中的矿物绝缘电缆,虽会用,但你了解它吗?》、《矿物绝缘电缆BTTZ、BBTRZ、YTTW、RTTZ、NG-A、BTLY,命名混淆没?》主要介绍了什么是矿物绝缘(MI)电缆,以及它们的命名规则和来由,并对刚性缆和柔性缆做了简单的对比。

消防矿物绝缘电缆规范(用于消防配电的矿物绝缘电缆)(1)

从表面上看,选用柔性 MI 电缆确实有很多好处,但事实真是如此吗?有了柔性电缆,刚性电缆还有它存在的价值吗?看下面的说法。


01刚性缆、柔性缆几乎均能满足规范

抛开电缆的生产工艺、安装敷设等因素不谈,仅对各类型 MI 电缆的性能作如下梳理:

(1)刚性缆:BTT,结构形式和产品性能均符合国际、国内规范。

(2)柔性缆:RTT、YTTW,产品防火性能满足 BS6387 的 C、W、Z 最严等级试验,结构形式满足国家规范《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 ,有对应的国家产品标准 GB/T 34926《额定电压0.6/1kV及以下云母带矿物绝缘波纹铜护套电缆及终端》。

(3)柔性缆:NG-A、BTLY,产品防火性能满足 BS6387 的 C、W、Z 最严等级试验,结构形式满足国家规范《建筑设计防火规范》GB 50016-2014 ,但仅有【企业标准】作支撑。

消防矿物绝缘电缆规范(用于消防配电的矿物绝缘电缆)(2)

常见矿物绝缘电缆结构对比

什么是 BS6387 ?

即国际标准《用于火灾条件下保持电路完整的电缆的性能标准》BS6387:1994,要求在950℃下可以保持 3h,同时可以经受火灾中喷淋水和重物坠落冲击。

从这里来看,柔性缆的防火性能依旧可以取代刚性缆,虽能满足规范标准要求,但其【安全性】、【可靠性】又如何呢?我们来看以下几方面的比较。

02绝缘材料比较

BTT 刚性缆的绝缘层采用氧化镁MgO粉末压实而成。大多柔性缆的绝缘层往往采用云母带绕包,以 A 类耐火级的合成云母 KMg3(AlSi3O10)F3 为例。我们作如下对比:

消防矿物绝缘电缆规范(用于消防配电的矿物绝缘电缆)(3)

绝缘材料性能对比

  • 氧化镁 MgO 的绝缘电阻率受温度变化影响小,在高温下具有非常出色的电绝缘性和散热性。不过它容易吸收空气中的水分,接头施工密封不及时会使得其绝缘性能下降(绝缘阻值会迅速下降至10MΩ以下),但 MgO H2O(热水)↔ Mg(OH)2 属可逆反应,接头施工密封完成后,可通过火焰烘烤的方式消除该缺点。
  • 合成云母熔点不足氧化镁的 1/2,导热率仅为氧化镁的 1/10,常温时其电阻率高于氧化镁,但温度上升后却显著下降。该材料在有机耐火电缆(如 NH-YJV)中只能作耐火层,而不可作为绝缘层,因为其绝缘性能、散热性能远不及交联聚乙烯。
  • 云母带同样有易受潮的缺陷,其受潮后绝缘迅速下降,且不可恢复。

所以说,使用柔性矿物绝缘电缆要防止其接头处绝缘层受潮,而这一点并不容易做到。

03耐火性试验

耐火性试验标准以英国 BS6387(C、W、Z 等级)为准,可看下表:

消防矿物绝缘电缆规范(用于消防配电的矿物绝缘电缆)(4)

BS6387 耐火试验对比

从结果来看,两者均能通过 BS6387 标准测试,但 YTTW(柔性)样品的铜护套 90° 弯处会发生变形。

当样品重复上述试验后,YTTW(柔性)铜护套发生开裂。同时,受轧纹结构的影响,云母带绝缘被烧至黑粉状并脱落于护套缝隙内,而BTTZ(刚性)样品再次重复上述试验后,护套仅留有少量撞击痕迹。

随后在对两者进行绝缘电阻测试时,YTTW(柔性) 绝缘阻值近乎为 0 Ω,BTTZ(刚性)阻值仍超过200MΩ。

04耐压试验

根据 GB/T13033-2007 的电压试验要求 :2500V 用于750V 电缆导体间 / 每个导体与铜护套间,升压速度应 ≥ 150V/s,每次应持续 1 min,实验过程电缆应不击穿。

【1】 对 BTTZ 电缆升压至 2500V 并持续 15min 后,未击穿。继续升压至 3300V 附件发生击穿,静置 3h 后,对该样品重新打耐压,升压至 2500V 未击穿,说明氧化镁绝缘是因局部熔化造成击穿,但击穿并未改变其化学性质,因此绝缘性能可自行恢复。

【2】对 YTTW 电缆试验时于 2800V 附近击穿,3h 后重新打耐压,最高升压至 50V 时再次击穿。表明 YTTW 电缆击穿后绝缘性能无法恢复,只能重新更换。

05电缆终端/中间接头密封性

【1】在制作(刚性)矿物绝缘电缆终端时,为确保绝缘层不受潮气影响,终端头 / 中间接头附件都会附带绝缘封盖, 并胶封于电缆切口处,从而使氧化镁隔绝空气水分的污染, 保证电气绝缘性能。

【2】由于(柔性)矿物绝缘电缆大多采用云母带绕包作为绝缘,所以电缆切口处无法胶封,只能采用热缩套对电缆连接处密封,该工艺是针对交联聚乙烯等有机电缆的密封方法,其隔离潮气的能力远不及胶封彻底。


从以上对比来看,作为一款成熟产品,传统(刚性)矿物绝缘电缆的应用已超过120 年,有着其非常稳定可靠的性能。

而(柔性)矿物绝缘电缆目前还存在诸多缺陷, 虽然国内一些生产企业研制了多种(柔性)电缆,但其性能始终无法与传统(刚性)相媲美。

所以,在工程设计中,对于大型、重点项目而言,选用传统(刚性)矿物绝缘电缆才能确保消防配电安全可靠。


关于,矿物绝缘电缆的上两篇文章:

对消防配电中的矿物绝缘电缆,虽会用,但你了解它吗?

矿物绝缘电缆BTTZ、BBTRZ、YTTW、RTTZ、NG-A、BTLY,命名混淆没

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