邮箱:385089762@qq.com
手机:15216687078
电话:152-1668-7078
地址:上海市奉贤区金聚路388号
发布时间:2024-12-25 16:14:15 人气:
绝缘矿物电缆的特点
绝缘矿物电缆具有众多独特的特点。
防火性能卓越
矿物绝缘电缆完全由无机物(铜和氧化镁粉)组成,本身不会引起火灾,既不会燃烧也不会助燃。铜的熔点为1083℃,氧化镁熔点更是高达2800℃,使得电缆能在接近铜熔点的火灾情况下持续供电,是名副其实的防火电缆,并且能够通过BS6387C、W、Z试验。
在火灾场景中的表现十分出色,国内外的许多消防现场案例表明,火灾过后只有矿物绝缘电缆仍能完好无损,有效地防止火灾的发生和蔓延。如在一些大型建筑火灾中,其他电缆被烧毁,矿物绝缘电缆却依然能正常运行,为消防设备等关键设施供电。
载流量大且防水性强
其正常使用温度可以达到250℃(尽管IEC60702出于终端密封材料和安全考虑规定连续工作温度是105℃),由于氧化镁粉导热系数优于塑料,在相同工作温度下,载流量更大。对于16mm²以上的线路,可以降低一个截面,对于不允许人接触的地方,可以降低两个截面。
电缆采用无缝铜护套,终端连接采用可长期浸泡在水中的密封泥,水分子完全被阻隔在外,是一种优秀的防水产品。例如在地下室或者一些潮湿环境中敷设这类电缆时,完全不用担心受潮而影响其性能及安全性。
其他优良特性
操作温度高:可耐连续操作温度高达250℃,能够适应高温环境的需求,像在钢铁冶金、玻璃窑炉等工业高温环境下都能正常工作。
寿命长:基于其使用的无机材料,稳定性好,具备长寿命和耐火性。以电缆护套氧化0.25mm为例,在250℃的环境温度下,根据资料显示需要257年,而矿物绝缘电缆的护套厚度一般在0.34-1.05之间,实际使用温度又低于250℃,所以电缆使用寿命长。
防爆性:其高度压实的绝缘材料,能够有效阻止蒸汽、气体和火焰在与电缆连接的设备零件之间通过,保障了设备在可能出现爆炸危险环境下的安全性。
外径小:与其他额定电流相同的电缆相比,其直径更小。例如在一些安装空间有限的场所,或者电缆桥架空间有限时,使用矿物绝缘电缆更具有优势。
机械强度高:坚固耐用,能承受剧烈的机械破坏而不会损害电性能。在电缆可能遭受碰撞、挤压等情况的环境中(如施工现场周围敷设电缆、工业设备频繁移动的场所等),这种机械强度能保证电缆的正常工作。
短路故障额定值高:在相同温度下,电缆的短路故障额定值比其他类型的电缆明显要高。
接地优势:不需要独立的接地导线,因为铜护套已起到接地导线的作用,可提供低接地电阻。在MEN(多接地中性)系统中,外层铜护套可用作接地和中性导体。
耐腐蚀性高:矿物绝缘电缆的铜护套具有良好的耐腐蚀性,在大多数装置中,不需要采取额外的防护措施。只有当铜护套易遭受化学品腐蚀或在工业污染严重的地方,才需要使用包有塑料外护套来保护电缆。
成本方面与敷设连接相关的特性
成本较高:由于其特殊的材料(像氧化镁等)和制造工艺,使得矿物绝缘电缆成本较高,在预算有限的项目中,需要综合考虑成本因素。
重量较重:这使得在安装和维护时可能需要更多的人力和设备投入。通常大型电缆敷设工程中,需借助机械装置来搬运安装矿物绝缘电缆。
敷设和连接复杂:敷设和连接过程相对复杂,需要专业的技术和设备,对施工人员的技术水平要求较高。不恰当的敷设和连接可能影响电缆的性能和使用寿命。
不易弯曲:由于材料特性,这种电缆不易弯曲,在一些需要弯曲布放电缆的场所应用受限,如一些形状不规则设备的内部布线,如小型的精密仪器内部等场景下使用不便。
难以回收利用:特殊的材料构成导致其难以回收利用,这对环境有一定程度的影响,在可持续发展理念中是一个需要考虑的不利因素。
耐火电缆的特点
耐火电缆具备如下特点:
耐火性能良好
耐火电缆的根本特性在于在规定试验条件下,即使试样在火焰中燃烧,仍能在一定时间内维持正常运行。通俗来说便是在发生火灾时,不会迅速被燃烧,保障相关回路的安全。例如在建筑物发生火灾时,它可使楼内的应急照明、消防电梯、消防报警系统等关键设备或设施的供电回路维持一定时间的正常供电,为人员疏散和灭火救援等工作争取时间。
在中国分为A类和B类耐火电缆,B类电缆能够在750-800℃的火焰中和额定电压下耐受燃烧至少90min而不被击穿(3A保险丝不熔断);A类耐火电缆则能在950-1000℃的火焰中和额定电压下耐受燃烧至少90min而不被击穿(3A保险丝不熔断),A类耐火电缆的耐火性能优于B类。
结构上与普通电缆相似且有特定的不同
其结构与普通电缆基本相同,但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,且不同云母带的允许工作温度差异较大,电缆耐火性能的关键就在于云母带。这种结构使得耐火电缆在火灾场景下,其绝缘层和绝缘填充物的耐火性得到强化,多层包裹式的结构减缓火势对电缆的侵害,并在一定程度上能提高电缆的阻燃性能。
优良的电气性能
耐火电缆的电气性能表现优秀,绝缘层具备很高的耐压强度和耐电击性能,从而确保电能传输的安全和稳定。这在电力系统的正常运行和在特殊火灾情况中的供电保障方面非常关键,如在大型电站内,耐火电缆在保障电站内设备的正常供电或者火灾时设备的关键供电时,良好的电气性能起到了重要的作用。
阻燃性能佳、产烟量和烟雾特性较好
不易燃烧,在火灾发生时不会助燃,能够有效地控制火灾的蔓延。并且在燃烧时产生的烟雾量相对较小,烟雾也不会产生酸性气体,有利于人员疏散和灭火工作。这在一些对烟雾和火焰扩散敏感的场所(如高层建筑、人员密集场所的疏散通道等)尤其重要。
抗化学腐蚀性能好和长寿命
由于使用特殊的材料组合,耐火电缆在酸碱等特殊环境下,表现出极强的耐腐蚀性能。如在化工厂或者污水处理厂等酸碱环境较多的地方,相比普通电缆,能更好地抵抗化学物质的侵蚀,从而延长电缆的使用寿命。
因为特殊的结构和材料,耐火电缆有着长寿命的特点,可以降低运维成本,减少频繁更换电缆所带来的人力、物力和时间成本。
具有一定的防水性能和合适的工作温度范围
有良好的防水性能,能够在水中工作,可使用在一些对防水要求较高的环境中,像地下室排水设施供电线路等。
不同类型的耐火电缆根据具体材料规定了合适的工作温度范围,如阻燃聚氟乙烯电缆绝缘及护套的电缆工作温度为70℃和105℃两种;交联聚乙烯电缆绝缘的工作温度为90℃;氟塑料电缆绝缘和护套有220℃和260℃两种,氟塑料电缆绝缘和105℃阻燃聚氟乙烯护套的则有90℃和125℃工作温度限制;低卤低烟阻燃PVC电缆绝缘和护套是70℃;无卤低烟阻燃聚烯烃电缆绝缘和护套为90℃和125℃等,以满足不同场景的使用需求。
绝缘矿物电缆和耐火电缆的性能对比
耐火性能
绝缘矿物电缆:绝缘矿物电缆的耐火性能极其出众。由于构成电缆的铜和氧化镁是无机物,这种电缆自身既不会燃烧也不会助长燃烧。更确切地讲,它在接近火焰时仍能持续工作。例如在面对火灾温度达到950-1000°C的环境时,可正常运行3小时。而根据GB/T16895.15-2002规定,其工作温度达105°C时也能正常工作,并可长期在250°C下对其进行操作。
耐火电缆:耐火电缆同样具备耐火性能,不过在火灾发生时的持续工作时间和耐温能力相对矿物绝缘电缆来说存在差距。A类耐火电缆能在950-1000°C的火焰环境下持续工作90分钟,B类耐火电缆则在750-800°C承受火焰至少90分钟,并且在特殊条件下工作温度可达90°C。可以看出,相较于矿物绝缘电缆,耐火电缆在高温度和长时间耐火性能上表现略逊一筹。
供电能力
绝缘矿物电缆:绝缘矿物电缆的截流量比耐火电缆大,箱这于耐火电缆的截流面可少1-3个截流面。这意味着在传输相同电流时,绝缘矿物电缆能够以更小的体积达成,或者说同样的电缆规格下,绝缘矿物电缆可以传输更大的电流。
耐火电缆:耐火电缆相比传统电缆供电能力是存在优势的,但对比绝缘矿物电缆,在相同的供电条件需求下,可能需要更大的截流面或者说电缆体积。
寿命和维护需求
绝缘矿物电缆:矿物绝缘电缆的寿命长,可以达到50年以上不需要进行维护和更换,如果是BTTZ电缆其寿命更是在100年以上。因为其由无机材料组成,具有较高的稳定性,不易受到外界因素影响而损坏。
耐火电缆:耐火电缆较为容易老化,使用寿命相对较短,在使用一段时间之后,需要定期维护和更换,导致后期的维修成本增加。这是由于它使用一般的绝缘材料,在长期使用过程中受到环境(如温度、湿度、化学物质等)影响导致老化加剧。
电气性能方面
绝缘矿物电缆:具有良好的电气绝缘性能,可以有效防止电流泄漏和短路,保障电气设备的安全运行。在电缆的整个生命周期内,无论是正常工况还是面临一些突发情况(如潮湿环境、轻微机械损伤等),都能维持较为稳定和可靠的电气性能。这种稳定的电气性能,得益于其材料氧化镁的优良绝缘特性和铜护套的密封保护。
耐火电缆:耐火电缆在电气性能方面也表现出色,例如绝缘层具有很高的耐压强度和耐电击性能。但在一些极端恶劣条件下(像持续的高温或者频繁遭受化学腐蚀之后),相比矿物绝缘电缆,耐火电缆的电气性能稳定性可能会出现一定程度的波动。例如在一些化工企业中,长时间受某些腐蚀性气体侵蚀后,耐火电缆的绝缘层等材料的电气性能下降速度可能会比矿物绝缘电缆快一些。
绝缘矿物电缆和耐火电缆的应用场景差异
绝缘矿物电缆的应用场景
消防安全要求极高的场所
由于其卓越的耐火性能,矿物绝缘电缆在消防安全要求极高的场所应用广泛。例如大型购物中心、高层建筑、医院以及机场等公共场所的消防系统供电线路,包括消防喷淋泵、消防电梯、火灾报警系统以及应急照明等设备的供电,这里必须保证在火灾发生时电力供应不受影响,确保人员安全疏散以及消防设备正常运行。
如在高层建筑中,一旦发生火灾,灭火系统(如喷淋装置)、疏散引导系统(如应急照明和疏散指示标志)以及消防救援设备(如消防电梯)等都需要持续的电力供应。矿物绝缘电缆的耐火性能确保了这些关键设备在火灾时能够保持正常工作。
防爆环境和高危险区域
该电缆的防爆性能使其适用于油库、加油站以及化工生产等容易产生可燃气体或液体泄漏的危险区域,确保电力传输的同时防止爆炸事故的扩大。在油库中,矿物绝缘电缆能够在正常传输电力的同时,防止由于电缆故障产生的电火花引发的爆炸危险,保护油库的安全。
在一些有防爆要求的工业车间里,如生产烟花爆竹、炸药等的车间,避免电缆故障产生的电弧、电火花以及燃烧蔓延等问题在这些区域至关重要,矿物绝缘电缆的特性很好地满足了这些高要求。
高温、潮湿环境
在冶金工业中的高温熔炉附近、玻璃制造业的高温窑炉附近,或在诸如地下室、地下停车场、地下管道密集的区域等潮湿环境中,矿物绝缘电缆的耐高温、防水以及机械性能等方面的优势凸显。高温熔炉或窑炉周围环境温度非常高,对电缆的耐高温和绝缘性能是极大挑战,矿物绝缘电缆可以长期稳定运行。
在潮湿环境下,矿物绝缘电缆的铜护套无缝结构以及可靠的密封连接,确保了电缆内部不受潮,能正常传输电力,如在经常积水的地下停车场或一些地下室水泵和照明设备的供电电缆选择方面就非常合适。
水下设备或长时间浸水需求
诸如水下探测设备、港口航道的照明设备或者温泉浴场的水电设施等,如果有水浸风险或者长时间处于水中的设备,矿物绝缘电缆的防水性能可保证电力供应的持续稳定。对于水下探测设备而言,防水性能不好的电缆可能会出现漏电、短路等故障,影响设备正常工作甚至损坏设备,而矿物绝缘电缆的无缝铜护套能有效防止水的侵入。
耐火电缆的应用场景
火灾应急供电场景
主要用于各类建筑物(特别是高层建筑、大型商业建筑、宾馆饭店等)中的消防设备及应急设施的供电线路和控制线路。例如消防电梯、消防风机、排烟设备、应急照明系统(含疏散指示灯)等在火灾时的供电回路。这些设施虽然不像一些对耐火要求达到极端标准的场景,但在火灾发生后的一段时间内(如90分钟)需要保持供电,耐火电缆能够满足这种需求。
在地铁站、火车站以及机场航站楼等人员密集且建筑物结构复杂的场所,火灾报警系统、安全疏散引导系统等的供电线路采用耐火电缆,可保障在火灾发生时,这些系统能正常运行一段时间,引导人员安全疏散。
工业特殊环境中的常规供电
在一些存在高温作业的工厂(如钢铁厂、发电厂高温区域)、具有一定防火要求的工业场所或者化工企业非危险区域内,在供电线路上选择耐火电缆。虽然在这些场所可能并不需要像矿物绝缘电缆那样的极致耐火性能,但耐火电缆能够维持在特定温度下一定时间(750-800℃或950-1000℃下90分钟)的供电能力,足以应对大多数工业环境中的突发火灾。
对于一些需要特殊供电的工业设备,如高温烘房内、大型机电设备到控制柜的供电连接等,如果设备运行中断电可能导致严重的生产损失或者设备损坏,耐火电缆的使用可在火灾发生时为安全停止设备和启动备用措施争取一定的时间。
负荷普通但有防火要求的场所
在一些对于负荷要求不太高(相对于矿物绝缘电缆应用中的大负荷需求)且具有防火需求的场所,耐火电缆也得到广泛应用。例如学校的教学楼中的照明、网络供电线路,普通办公楼的电气布线等。这些场所虽然火灾风险相对较低,但在人员疏散、重要设备保护(如数据中心的部分设备)等方面,耐火电缆能在火灾时提供一定时间的电力支持,确保必要的设备和工作能够有序收尾或者进行。
绝缘矿物电缆和耐火电缆的材质组成区别
绝缘矿物电缆的材质组成
铜导体:作为电缆的导电部分,铜具有良好的导电性。铜的电导率较高,这意味着在传输电流时能够减少电阻损耗从而减少发热现象,保证电力的高效传输。例如我们常见的各种电力设备之间的连接,大多采用铜导体也正是因为它这种优秀的导电性能,对于绝缘矿物电缆而言,铜导体成为电力可靠传输的基础。
氧化镁绝缘材料:该材料是绝缘矿物电缆实现绝缘功能的关键。氧化镁是一种无机物,具有很高的熔点(2800℃),其绝缘性能随着温度的升高能保持较好的稳定性,相比于传统的有机绝缘材料(如塑料、橡胶等),氧化镁在高温环境下不会软化、分解或者碳化,这也是矿物绝缘电缆能够在高温环境下正常工作的保障。同时,在机械性能方面,氧化镁在电缆制造过程中被高度压实,使得电缆能够保持较好的形状和结构,在遭受机械外力(如挤压、弯曲等)时内部芯线间和芯线与护套间的相对位置不会轻易改变,从而维持电气性能的稳定。
铜护套:铜护套有多重功能。一方面起到了对电缆内部的保护作用,因其具有较好的机械强度,可以保护电缆内部的铜导体和氧化镁绝缘材料免受外部机械伤害(如在一些施工场地防备电缆被施工设备挤压或者撞击等);另一个重要功能是接地,由于铜的导电性好,在不需要额外的接地导线的情况下,铜护套本身可以起到接地导线的作用,有效降低接地电阻并且满足电气安全规范要求。在特殊需求时,例如在需要额外的无卤、低烟等性能的场合,也可在铜护套外面挤包一层塑料外护层或无卤低烟护套。
耐火电缆的材质组成
导体材料(多采用铜或铝):导体在电缆中负责传输电流,如铜或铝。铜导体的导电性好以及在耐火电缆中铜的熔点(1083℃)在火灾过程中保持相对完整性有很大意义。尽管铝的导电性稍逊于铜,但铝在特定需求(如一些对重量敏感或者成本敏感且对电气性能要求不是非常高的应用场景)下,因为其较轻的重量以及成本优势也可能被用作耐火电缆的导体材料。
绝缘层材料:耐火电缆的绝缘层材料采用一般绝缘材料,不过在绝缘性能和耐火性方面通过一定方式得到加强。例如部分耐火电缆在绝缘层内部进行了特殊处理或者选用耐火性更好的聚合物材料。
耐火层材料(云母带为主):耐火电缆最大的材质特点在于在导体和绝缘层之间增加的耐火层,以多层云母带绕包的形式存在。云母具有较高的耐火性能,可以承受高温而不破坏(如在750-800℃或者950-1000℃的高温环境下能维持一段时间),并且云母带的质量、绕包工艺等因素对电缆的耐火性能起着关键的作用。同时,在保持绝缘和利于散热等综合性能方面,云母带的特性较好地契合了耐火电缆在火灾场景下短期正常供电的需求。
护套材料(多种):护套材料具有多种类型,包括阻燃聚氟乙烯、交联聚乙烯、氟塑料以及低卤低烟阻燃PVC、无卤低烟阻燃聚烯烃等。不同的护套材料决定了耐火电缆的不同性能特点,例如低卤低烟阻燃PVC护套有较好的阻燃性和一定的耐腐蚀性,适用于普通环境中的耐火电缆;而无卤低烟阻燃聚烯烃护套,在人员密集和对环境要求高的场所(如购物中心、医院等场所使用的耐火电缆)避免了在火灾时产生大量的有害气体和烟雾。
技术文献
产品知识