阻燃和耐火线缆在工程设计中的应用

 

　　1、 概述

　　随着线缆防火技术的进步，对具有防火性能的阻燃和耐火线缆在工程中也得到了广泛的应用。为此，本文将就阻燃和耐火线缆的基本特性、工程设计中防火安全措施的确定及其阻燃和耐火线缆的选用与应用等基本内容进行简要表述，仅供参考。

　　2、 阻燃和耐火线缆基本特性

　　阻燃和耐火线缆是防火线缆的总称，都具有自身特点的防火性能。

　　2.1 阻燃和耐火线缆基本概念

　　根据国家有关标准《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T 19666-2005的规定，其基本概念表述为：

　　阻燃线缆：是在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去火源后，火焰在试样上的蔓延仅在限定的范围内且具有自行熄灭的特性，即具有阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力。

　　耐火线缆：在规定的火源和时间下燃烧时，能持续地在制定状态下运行的能力，即保持线路完整性的能力。

　　2.2 阻燃和耐火线缆型号与燃烧特征

　　线缆型号：阻燃和耐火线缆的型号由产品燃烧特性代号和相关线缆型号两部分组成。如有多宗燃烧特性要求时，其代号按无卤、低烟、低毒、阻燃或耐火的顺序排列。

　　燃烧特性：根据线缆阻燃材料的不同，阻燃线缆分为含卤阻燃及无卤、低烟阻燃线缆两大类。其中：

　　(1)含卤阻燃线缆的绝缘层、护套、外护层以及辅助材料全部或部分采用含卤的聚乙烯的阻燃材料，具有良好的阻燃特性。当线缆一旦着火燃烧时，会释放大量的浓烟和卤酸气体，其气体对周围的仪器设备、建筑物具有腐蚀性的危害;火灾时的能见度低，给人员的安全疏散和消防带来了较大影响。

　　(2)无卤、低烟阻燃线缆不含卤素，燃烧产生的腐蚀性较低;低烟是指燃烧时产生的烟尘较少，即透光率较高。其线缆的绝缘层、护套、外护层以及辅助材料全部或部分采用不含卤的交联聚乙烯阻燃材料，不仅具有较好的阻燃性能，在线缆燃烧时无卤酸气体放出，释放的烟量也较小。其中：无卤即构成线缆的材料不含卤素，其燃烧产物的腐蚀性较低;低卤即构成线缆的材料中可含有卤素，但含量较低;低烟即线缆材料燃烧时产生的烟尘较少，透光率较高;低毒即线缆材料燃烧时产生的气体毒性较低。

　　2.3阻燃和耐火线缆的结构与类别

　　根据国家标准《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T 19666-2005分类原则，可分为阻燃、耐火两大类。其中两类各分为有卤与无卤、低烟两类;有卤与无卤、低烟又各分为A、B、C、D四级。阻燃线缆可分为A、B、C三个类别。

　　(1)阻燃线缆：其线缆结构和普通线缆结构基本相同，所不同的是线缆的绝缘层、护套、外护层以及辅助材料全部或部分采用阻燃材料。阻燃线缆通常采用阻燃标记、阻燃级别标记、材料及结构标记、额定电压、导体标称截面积等五项内容进行标识。

　　(2)耐火线缆：其线缆结构和普通线缆结构基本相同，所不同的是线缆导体采用耐火性能较好的铜导体，并在导体和绝缘层间增加了耐火层，耐火层由多层云母带绕包而成。由于不同云母带的允许工作温度差异较大，故线缆耐火性能的关键是云母带。耐火线缆按耐火试验温度分为A类和B类。其中：

　　A类耐火线缆，能够在950℃~1000℃的火焰中和额定电压下燃烧至少90min而电缆不被击穿。

　　B类耐火线缆，能够在750℃~800℃的火焰中和额定电压下燃烧至少90min电缆不被击穿。

　　2.4 阻燃和耐火线缆的特性区别

　　根据阻燃和耐火线缆的基本特性，可以看出其区别在于：耐火线缆在火灾发生时能维持一段时间的正常供电，而阻燃线缆不具备这个特性。因此在工程设计和应用中，耐火线缆可以取代阻燃线缆，而阻燃线缆则不能取代耐火线缆。

　　3、 工程设计中防火安全措施及其阻燃和耐火线缆的选用与应用

　　3.1 防火安全措施的确定

　　对电缆可能着火后蔓延而导致严重事故的回路，易受外部影响波及火灾的电缆密集场所，应有适当的阻火分隔;并按工程的重要性、火灾几率及其特点和技术经济合理等因素，确定考虑采取以下防火安全措施：

　　(1)实施阻燃防护或阻止延燃。

　　(2)选用具有阻燃性的电缆。

　　(3)选用具有耐火性的电缆。

　　(4)实施防火构造。

　　(5)增设火灾自动报警与专用消防装置等。

　　3.2 阻燃和耐火线缆的选用

　　根据应用场所的环境条件，选择合适的阻燃和耐火线缆是设计考虑的重要内容之一。以下部分列举有关应用场所阻燃和耐火线缆的选用条件。

　　(1)由于含卤阻燃线缆燃烧时，会释放腐蚀性的卤酸气体，延长火灾的扑救时间或使火势蔓延。因此，在人口密度较高的场所，设计可选用无卤、低烟阻燃线缆。

　　(2)耐火电缆用于电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中，或位于油管、油库附近等易燃场所时，应选用A类耐火电缆。敷设电缆数量较少时，也可采用B类耐火电缆。

　　3.3 阻燃和耐火线缆在工程中的应用

　　阻燃和耐火线缆的选用应根据不同的应用场所及其重要性程度等因素，选择无卤、低烟、低毒、阻燃或耐火线缆。

　　(1)在火灾几率较高、火灾影响较大的场所，且采用明敷设方式时可选择阻燃电缆。其中：

　　单机容量为300MW及以上机组火电厂的主厂房和燃煤、燃油系统以及其他易燃易爆环境，采用阻燃电缆;

　　地下或商业设施等人流密集的环境中，对需要增强防火安全的回路宜采用低烟、低毒阻燃电缆;

　　其他重要的工业与公共设施的供配电回路，需增强防火安全性措施时，可采用阻燃或低烟、低毒阻燃电缆。

　　(2)在外部火势作用一定时间内需要维持通电的场所或回路，且采用明敷设方式时可选择耐火电缆。其中：

　　应急照明和发电机组紧急停机的保全电源灯重要回路;

　　计算机监控、双重化继电保护、保安电源等双回路合用同一通道未相互隔离其中的一个回路;

　　油罐区、钢铁厂中可能有熔化金属溅落等易燃场所;

　　其他重要公共建筑设施等需有耐火要求的回路。

　　(3)为防止火灾自动报警系统在特定的火灾环境下，造成消防控制中心难以采用自动控制方式实时操作，而必须通过手动起动各消防设施时的场所或部位，可选择耐火线缆，其中：

　　火灾自动报警系统的联动线路;

　　消防供电电源干线线路;

　　防排烟装置配电、联动和控制线路;

　　常开防火门的配电线(回)路;

　　消防电梯配电线(回)路;

　　火灾应急照明线(回)路等。

　　3.4 采取防护措施的场所

　　在工程设计中，根据不同的应用场所，选择合适的阻燃和耐火线缆固然重要，但必要的防护措施同样不可忽视。这些防护措施通常包括：

　　(1)在线缆穿过竖井、楼板或进入电气盘、柜的孔洞处，实施阻火封堵。

　　(2)在重要的电缆沟、隧道中，按防火分区要求分段，设置阻火(防火)墙。

　　(3)对重要回路的线缆，可单独敷设于专门的沟道中或耐火封闭槽盒内，或对其施加防火涂料、防火包带、防火隔板等措施。

　　所有这些防护措施，对电缆可能着火而蔓延导致严重事故的线(回)路、易受外部影响且波及火灾的电缆密集场所等设施，起到阻止火灾延燃的作用。

　　4、 结束语

　　随着阻燃和耐火线缆在工程中应用范围的延伸，其防火线缆产品也将多样化。因此，在工程设计中，阻燃和耐火线缆的合理选择是设计考虑的内容之一，这就是要达到在电缆着火时，火焰的蔓延能够控制在一定的范围内，避免造成人财物的更大损失。总之，根据不同的环境条件确定线缆防火性能的级别，是阐述防火设计的一个基本要素，即在合适的环境选用适合的线缆。

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