早在2002年上海市就制定了《民用建筑电线电缆防火设计规程》 (DGJ08-93-2002, 以下简称《电缆防火规程》) , 第5.1.3条规定:“当电线电缆成束敷设时, 应采用阻燃电线电缆”;第5.1.4条规定:“在外部火势作用下, 需保持线路完整性、维持通电的场所, 其线路应采用耐火电线电缆或矿物质电缆” (5.1.3条、5.1.4条为强制性条文) ;第5.3.2条规定:“由变配电所 (或总配电室) 引至消防设备的电源主干线路应采用阻燃耐火电缆或矿物质电缆, 但在特级、一级场所宜采用矿物质电缆 。”

《民用建筑电气设计规范》 (JGJ 16-2008, 以下简称《民规》）第13.10.4条规定:“1火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物, 其消防设备供电干线及分支干线, 应采用矿物绝缘电缆;2火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物, 其消防设备供电干线及分支干线, 宜采用矿物绝缘电缆……“《电缆防火规程》与《民规》的要求是一致的, 只是《民规》的要求更高。

一、 矿物质电缆介绍

矿物质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。矿物质电缆完全由无机材料组成, 包括铜导体 (熔点1 083℃) 、高纯度氧化镁矿物粉 (熔点2 800℃) 、无缝连续铜管护套 (熔点1 083℃) 。

矿物质电缆在国外开发应用较早。19世纪末瑞士人研发出矿物质电缆, 1934~1936年法、英等国相继正式投产矿物质电缆, 到20世纪70年代中叶仅电力用矿物质电缆在世界范围的使用量就已达到50 000 km以上。由于此种电缆在某些场所使用时具有其它电缆无法替代的优越性, 目前一些主要的工业国家, 如英国、美国、加拿大、法国、意大利、澳大利亚等, 都在大规模生产。一些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使用矿物质电缆, 尤其在对安全要求很高和环境条件恶劣的场所。上世纪70年代中期引入, 80年代开始生产矿物质电缆, 随着使用量的大量增加, 现在已有多家公司从事矿物质电缆的生产, 为许多重要项目提供了可靠的电缆。

矿物质电缆的主要特性如下:

a.耐火。电缆的全部材料仅由铜和氧化镁构成, 氧化镁本身是一种优良的耐火材料, 在高温下的绝缘性能也很好, 因此电缆可在接近铜的熔点温度下继续运行, 试验证明矿物质电缆在950~1 000℃下可持续运行180 min。外的很多火灾现场也充分证明经火灾后的所有电缆中, 仅有矿物质电缆完好无损并能保持连续供电。

b.耐高温、不老化、寿命长。电缆可在250℃下连续长时间使用, 寿命可达数百年。由于电缆全部由无机材料构成, 因此不会老化, 尤其适用于需要电缆在高温环境下长期使用的场所。

c.无烟、无卤、安全。在过载和火烧的情况下, 电缆不会释放出任何有害气体和烟雾, 更不会引发和传播火灾, 是真正意义上的“安全型”电缆, 这对火灾时确保消防设备连续供电和人员 (包括消防救援人员) 安全至关重要。

d.载流量大、过载能力强。氧化镁绝缘材料的导热系数远大于有机绝缘材料, 散热非常好。相同截面的矿物质电缆载流量大于有机绝缘电缆的载流量。由于有机绝缘电缆在消防系统中使用加以机械及防火保护, 这样在相同载流量下, 完全明敷的矿物质电缆至少可比其他电缆降低1~2个截面等级使用。

e.防水、耐腐蚀。矿物质电缆的护套是无缝的金属铜管, 不透水、油和气体, 可以在水中敷设长期使用。因为铜具有良好的耐腐蚀性能, 在大多数情况下, 不需要采取附加保护措施。在有氨及氨气等对铜有强烈腐蚀作用的化学环境中, 可在电缆外面直接挤包上一层塑料护套。

f.节能、环保。由于矿物质电缆导体采用的材料是T2纯紫铜, 护套采用的也是磷脱氧的纯紫铜, 含铜量高, 因此相同截面的电缆, 导体直流电阻小, 线路损耗少。另铜护套可做PE线使用, 既可靠又节约了线材。

g.安装方便、美观。矿物质电缆经完全退火处理, 具有很好的柔软性, 矿物质电缆的小弯曲半径仅为电缆直径的2~6倍, 在安装敷设时使用专用工具, 施工方便、美观。

二、矿物质电缆与其它类型电缆使用对比

民用建筑消防回路中常用的电缆有耐火电缆 (型号为NH-YJV等) 、矿物质电缆 (型号为BTTZ等) , 其他一般负荷的线路则采用阻燃型电缆 (型号为ZR-YJV等) 。

1. 线路的安全可靠性对比

矿物质电缆、无烟、不会燃烧, 本身不会因短路而引起火灾。火灾时可以长时间连续供电, 在供火温度为950℃时可连续供电180 min, 并且可以经受火灾时喷淋水和重物坠落的冲击。

而其它耐火电缆只能达到国标《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验》 (GB/T 19216-2003) , 即在750℃温度下燃烧, 电缆连续供电90 min的要求, 且无法承受喷淋水和重物坠落的冲击。为了满足承受喷淋水和重物坠落的冲击, 需要穿金属管或密封桥架进行保护, 而金属管和金属线槽须涂刷防火涂料。涂刷防火涂料受到众多因素的限制, 质量很难保证, 影响防火效果。且防火涂料通常需要2~3年涂刷一次, 往往很难保证定期涂刷, 造成安全隐患。

2001年4月26~28日公安部四川消防研究所按照英国消防研究所的实体火灾实验要求, 对市场上的5种电缆在不同敷设方式下进行了实体火灾耐火实验。这5种电缆分别是普通电缆、阻燃电缆、耐火电缆、隔氧层电缆以及矿物质电缆。除矿物质电缆明敷设以外, 其他电缆分别采用5种敷设方式:明敷、穿管敷设、埋墙敷设、防火桥架敷设、防火桥架内穿管敷设。矿物质电缆在规定的60 min火灾实验中能保证线路的完整性, 在燃烧过程中能承受水喷淋及重物冲击;耐火电缆在防火桥架内敷设时能通过60 min的火灾实体实验;埋墙敷设的耐火电缆、阻燃电缆、隔氧层阻燃电缆能通过60 min的火灾实体实验;其余电缆均失效。失效记录见下表。

实体火灾实验电缆失效记录Tab.Record of cable failure in the physical fire experiment

2. 烟雾和毒气性能对比

矿物质电缆由无机物组成, 火烧时不会产生任何烟雾和毒气。聚氯乙烯绝缘电缆在火灾中会释放出烟雾和毒气。交联电缆的卤素含量虽低, 但烟雾量和聚氯乙烯绝缘电缆相近。因此, 对于人员密集的场所, 一旦发生火灾, 只有矿物质电缆才能彻底避免“二次灾害”。

三、什么情况使用矿物质电缆

国标《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045-95, 2005年版) 、《建筑设计防火规范》 (GB 50016-2006) 都已明确了对矿物质电缆的使用。《民规》对消防用电设备在火灾发生期间的少持续供电时间也作了明确的规定, 消防设备如消防泵、消防风机、消防电梯等要求持续供电时间大于180 min, 实际上目前只有矿物质电缆在火灾时能满足此要求。

已有许多工程项目使用了矿物质电缆, 如航站楼、地铁站及隧道、火车站、医院、广电大厦、通信枢纽、体育场馆、影剧院等公共建筑, 还有许多一类高层和超高层建筑。尤其是2008版《民规》实施后, 大量的工程项目设计选用了矿物质电缆作为消防等重要负荷的供电电缆。但是由于对矿物质电缆认识不足, 业主、安装、监理也包括很多电气设计人员, 仍对使用矿物质电缆持疑虑态度。许多项目在实施前又修改回普通 (阻燃) 电缆或耐火电缆, 认为这样做可节省电缆成本、节省工程造价。实际上采用矿物质电缆不但, 而且更经济。

郑州电缆厂-河南太平洋线缆可生产供应的矿物质电缆有：BTTZ  BTTVZ  BTTYZ  BTTQ  BTTVQ  BTTRZ  RTTW  YTTW  YTTWY  NG-A   BTLY  BBTRZ  TBTRZY  btwtz矿物质电缆  BTMMRZ等系列产品。矿物质电缆可加工，可定做。详情咨询我们！