柔性矿物电缆和刚性矿物电缆区别是什么？

一、柔性矿物电缆和刚性矿物电缆的特点

（一）柔性矿物电缆的特点

柔性矿物电缆由多根绝缘导线和柔性护套组成，因而具备良好的柔韧性和弯曲性能，能够适应较为复杂的布线环境。例如在一些空间狭小、需要电缆频繁转弯的设备或场景中就能够很好地应用。在材料方面，一般是由铜线和聚酯薄膜、镍、石墨、钢丝等复合材料制成，这种复合材料结构让其具有高弹性和高密度特点。在电气性能方面，它具有耐火、载流能力强、耐冲击电压、耐机械损伤、无卤无毒、防爆、防水、耐腐蚀、使用寿命长、安全等优点。例如在一些电动机、石油、矿山和航空等要求较高安全性和电气性能稳定的领域有着广泛应用。此外，柔性矿物电缆的绝缘稳定性高，既保留了刚性矿物绝缘电缆的耐火特性，又具有不易吸潮的特性，所以其绝缘性能更加稳定。其耐电压等级也较高，可达1000V，从而可降低电感和逆变电器频繁启动带来的冲击电压，大大提高线路系统的使用寿命。而且它还可以根据用户实际需求，加工成单芯或多芯结构，最多可做到96芯，能够基本覆盖电力电缆、控制电缆等各种规格的建筑电缆需求。它还可以采用成熟的绞线和成缆技术定长生产，减少接头成本的同时实现线路的整根一致性，并且由于不需要专用终端接头，方便了安装和敷设。  

（二）刚性矿物电缆的特点  

刚性矿物电缆由单根或多根固定绝缘导体和刚性护套组成，结构相对固定且坚硬。这种电缆本身比较硬，抗撞击能力非常强，所以可以在一些对电缆防护性要求较高的环境下使用，比如在可能遭受撞击或者需要电缆自身结构稳固的场合。它常用于固定安装的场景，例如建筑物内部配电和工业设备的电力传输。在制造工艺和性能方面，其绝缘层往往采用氧化镁（MgO）粉末压实而成，氧化镁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，但容易吸收空气中的水分，所以在接头施工密封不及时会使绝缘性能下降（绝缘阻值会迅速下降至10MΩ以下），不过MgO+H₂O（热水）↔Mg(OH)₂属可逆反应，接头施工密封完成后，可以通过火焰烘烤的方式消除该缺点。在防火性能上表现优异，如BTTZ电缆型号的刚性矿物电缆在火焰下能够持续通电180min不击穿，950°C火焰下180min后浸水60min不击穿，950°C火焰下承受180min的敲击振动而不击穿。  

二、柔性矿物电缆和刚性矿物电缆结构差异

（一）导体结构差异

柔性矿物电缆的导体通常由多股细铜线编织而成，这种编织结构使得电缆在弯曲时，单根铜线能够有一定的伸缩空间，从而保证了整个电缆具有良好的柔性和弯曲性能，适合在需要经常被弯折、扭曲的场景下使用，比如机器人关节部位的电缆连接，自动化设备上需要频繁移动位置的部位等。相比之下，刚性矿物电缆的导体通常由单根或多根固定电线组成，没有像柔性电缆那样多股编织的结构，所以在弯曲性能上明显较差，这一结构特点就决定了它更加适合于固定安装应用，如建筑物内部的墙体或桥架内的静态铺设，其结构稳固性好，能够承载较大的张力或者压力。  

（二）护套结构差异

柔性矿物电缆的护套通常是柔软的，可能采用一些具有弹性或者柔韧性较好的材料来制成，这种柔软的护套进一步增加了整个电缆的柔韧性，而且不会在电缆弯折时对内部的导体造成过大的阻碍或者损伤。而刚性矿物电缆具有硬护套和粗钢丝，这些粗钢丝可以增加护套的机械强度，适合在需要较高机械强度的应用场景中，例如在需要承受外力冲击、压迫或者要固定在特定结构（如大型设备框架）上的安装场合。不过较硬的护套结构使得刚性电缆的柔韧性较差，不易进行弯曲操作，如果强行弯曲可能会造成护套破损或者导体变形等问题。  

三、柔性矿物电缆和刚性矿物电缆性能对比

（一）电气性能

1.绝缘性能  

柔性矿物电缆：许多柔性矿物电缆绝缘层采用云母带绕包，以A类耐火级的合成云母KMg₃(AlSi₃O₁₀)F₃为例，它熔点不足氧化镁的1/2，导热率仅为氧化镁的1/10，常温时电阻率高于氧化镁，但温度上升后电阻率却显著下降，在有机耐火电缆中只能作耐火层，不可作为绝缘层。而且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。在采用双面云母带+陶瓷带（如NG-A、BTLY）作为绝缘材料的柔性电缆，虽然通过特殊结构增强了绝缘性能，但整体相比刚性矿物电缆在耐高温和稳定性方面还是存在一定差距。不过它不易吸潮这一特性一定程度上保障了其绝缘稳定性，像在一些湿度环境变化相对不大的场所能较好工作。  

刚性矿物电缆：其绝缘采用无机矿物材质MgO（氧化镁）粉末压缩密实而成，通常填充密度为75%-80%，熔点远远超过铜护套熔点（1083°C），且电阻率受温度变化影响小，在高温下具有优良的电绝缘性和散热性，适合在高温环境下工作，不过需要注意密封防止氧化镁吸水影响绝缘性能，若发生吸水可利用MgO+H₂O（热水）Mg(OH)₂↓可逆反应通过火焰烘烤恢复。  

2.耐压性能  

柔性矿物电缆：其电阻等级可达1000V，从整体来看在正常工作电压范围内能有效降低电感和逆变电器频繁启动带来的冲击电压，提高线路系统的使用寿命，但相比于刚性矿物电缆，在遭遇更高压的突发情况时（如雷击、电网浪涌等），其抵抗能力相对较弱。在耐压试验方面，如YTTW电缆在试验时于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。  

刚性矿物电缆：例如BTTZ电缆，在进行耐压测试时根据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1min）电缆应不击穿，并且试验数据表明BTTZ电缆在升压至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，重新打耐压至2500V未击穿。这表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，整体而言刚性矿物电缆在耐压能力和绝缘恢复性方面具有优势。  

（二）耐火性能

柔性矿物电缆：NG-A(BTLY)柔性矿物绝缘电缆耐火性能通过bs6387标准最高级别C、W、Z试验考核（C：燃烧950°C，燃烧180min；W：喷淋650°C燃烧15min，再继续燃烧的同时喷淋15min；Z：撞击950°C，燃烧15min/30次），YTTW和BBTRZ柔性矿物绝缘电缆防火等级也是同上BS6387CWZ等级，但是在具体的试验过程中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，随后绝缘电阻测试时，YTTW（柔性）绝缘阻值近乎为0Ω。可以看出虽然柔性矿物电缆满足防火等级标准，但在实际火灾恶劣条件下的结构稳定性和绝缘保持性不如刚性矿物电缆。  

刚性矿物电缆：BTTZ矿物绝缘电缆性能为在950°C火焰下持续通电180min不击穿、950°C火焰下180min后浸水60min不击穿、950°C火焰下承受180min的敲击振动而不击穿，在重复试验后护套仅留有少量撞击痕迹，再次进行绝缘电阻测试时，刚性矿物电缆BTTZ阻值仍超过200MΩ，这体现出了刚性矿物电缆在耐火性、结构稳定性以及绝缘保持性上在试验中的优势，尤其对于一些对防火要求极高，并且火灾条件较为复杂恶劣（如既有明火又有冲击和水淋情况的化工场所等）场景更为适用。  

（三）机械性能

1.柔韧性  

柔性矿物电缆：由于它由多股细铜丝编织而成并且护套柔软，使得整体柔韧性较好，在弯曲时不易折断，因为多股细铜丝之间可以相互滑动和错动，减轻了应力集中。所以在复杂形状或者有限空间内布线路径复杂的情况下，柔性矿物电缆的安装和布线就相对方便很多，可以适应各种形状的弯曲和设备的移动需要，像是在一些有活动部件的机械臂或者机器人设备等上面。不过随着弯曲次数增多其性能会逐渐退化，比如可能发生内部铜丝局部疲劳断裂或者绝缘层磨损加剧等情况。  

刚性矿物电缆：结构上由单根或多根固定电线及硬护套、粗钢丝组成，这种结构导致电缆本身比较僵硬，缺乏柔韧性，只能进行很小程度的弯曲，如果强行过度弯曲很可能会导致护套破裂、内部导体折断等严重后果。但在不需要弯曲或者只在安装时少许弯曲调整的固定安装场景下，其高硬度和刚性可以保证电缆的稳定性，而且能防止外力挤压等情况对电缆造成的破坏。  

2.抗撞击能力  

柔性矿物电缆：一般来说，柔韧性好也就意味着它的抗撞击能力相对较差，没有很强的结构支撑来抵抗外界的冲击力。它主要依靠自身的柔韧性和外层护套保护来降低撞击影响，但在遭受较大冲击力（如重物突然打击、强力碰撞等）时，可能会造成内部导体变形、损伤或者绝缘层破坏等故障，进而影响电缆的正常工作。  

刚性矿物电缆：具有硬护套和粗钢丝等结构，所以抗撞击能力非常强，可以承受比较大的外力冲击而不损坏，能够应用在那些可能面临机械碰撞风险较高的环境下，比如在一些施工场地或者与重型设备相邻的布线环境中。  

四、柔性矿物电缆和刚性矿物电缆应用场景区别

（一）柔性矿物电缆应用场景

对移动性要求较高的设备或场所由于柔性矿物电缆具有优秀的柔韧性和弯曲性能，所以非常适用于机器人等设备。在机器人的关节部位以及可活动的机械臂等地方，随着机器人的不断运动，电缆需要频繁的弯曲、扭转，如果使用刚性矿物电缆，很容易因为电缆无法适应这种动态弯曲而破损，导致信号传输中断或者电力供应停止。自动化设备和柔性部件的动力传输和信号传输也是柔性矿物电缆的主要应用场景，在自动化流水生产线上，设备可能会存在平移、旋转等多种动作，柔性矿物电缆可以随着设备的运动而自由弯曲，确保不间断的动力和信号传输。  

空间布局复杂且需要灵活布线的地方在航空航天领域以及船舶工业，空间常常是非常有限并且结构复杂的。例如在飞机内部的布线，不但要避开各种设备、管道结构，还需要满足在飞机飞行过程中各种结构可能产生的微小位移或者变形。柔性矿物电缆能够轻松地进行弯曲和转向，绕过各种障碍进行布线，为飞机内部各个系统（如通讯、照明、航空电子设备等）提供稳定的电力和信号传输。在船舶上同样存在类似的情况，特别是在船舶的舱室内部，众多的设备和各种结构交错纵横，柔性矿物电缆可以在狭小的空间内进行灵活布线，而且对于船舶在海上航行时因摇晃或设备振动造成的晃动也有较好的适应性。  

需要应对环境变化或震动的场所石油和矿山等行业环境恶劣，存在震动、潮湿、腐蚀等多种复杂因素。柔性矿物电缆的柔韧性使得它可以在一定程度上缓冲震动对电缆的影响，例如在石油开采的井架设备上或者矿山的挖掘设备中，设备运行时产生的震动不会轻易使柔性矿物电缆发生折断或者导体连接松动等情况。并且它具有的良好的防爆、耐腐蚀（外层护套等结构能够抵御一定的化学腐蚀物质）、防水（可以防止矿井里的地下水等对电缆的侵入）的特性，也让其在石油、矿山领域被广泛地使用。  

（二）刚性矿物电缆应用场景  

固定安装的电力传输场合在建筑物内部配电系统是刚性矿物电缆典型的应用场景。例如在居民楼、写字楼、商场等建筑中，从配电室到各个楼层的配电箱，电缆是沿着桥架或者线槽固定敷设的，在这个过程中电缆基本不需要进行弯曲或者移动，刚性矿物电缆坚硬的结构决定了它能够在这种静态的敷设环境下稳定的传输电力，而且能够提供较高的机械强度来支撑自身重量并且抵御外界可能存在的一定压力（如在吊顶空间内可能受到的布管或者线槽的压力等）。在工业设备的电力传输方面如大型生产制造车间中的大型设备（如注塑机、冲压机等）连接到动力电源的输电线路，这些设备一旦安装到位基本不会移动，刚性矿物电缆就能够满足这种固定位置的可靠电力传输要求。  

对电缆防护性要求较高的环境在一些外界干扰因素较多，对电缆本身的结构稳固性要求高的场所，如工业厂房的行车轨道供电、野外铁塔的电力输送等，如果电缆的防护性不足很容易受到外界撞击（行车可能的碰撞、野外的风灾或者其他异物撞击等）或者其他环境因素（大风、潮湿、高盐雾等）而损坏。而刚性矿物电缆由于其本身结构坚硬并且抗撞击能力强，外面的硬护套和粗钢丝等结构增加了电缆整体结构性和坚固性，能够在这种复杂的恶劣条件下保护内部的导体正常工作。  

五、柔性矿物电缆和刚性矿物电缆市场价格比较  

目前市场上，柔性矿物电缆和刚性矿物电缆的价格受到多种因素的影响，难以简单给出哪一种绝对更贵的结论。  

（一）成本构成因素  

1.材料成本  

柔性矿物电缆：如前面提到在导体结构方面由多股细铜线编织而成，如果采用质量较好的高纯铜材，则铜材成本相对较高，同时外覆的聚酯薄膜、镍、石墨、钢丝等复合材料也是成本的组成部分。并且在绝缘层采用云母带绕包或者双面云母带+陶瓷带等，云母材料以及陶瓷带的成本会占据一部分。在防护外护套如果采用特殊性能（如防火、耐腐蚀等）的材料，整体材料成本会进一步增加。  

刚性矿物电缆：以BTTZ电缆为例，其导体可以是单根或多根固定电线，在绝缘材料上采用氧化镁（MgO）粉末，氧化镁成本相对是一个方面，还有就是它的外护套采用较硬的材料并且可能包含粗钢丝结构，这部分材料成本和加工工艺成本都不容小觑。如果采用纯度更高、性能更好的氧化镁，或者在硬护套材料上采用更优质的金属外皮（如无缝铜管等）来增强防护性能的话，成本也会上升。  

2.生产成本  

柔性矿物电缆：由于柔性矿物电缆通常需要制作成多芯结构并且要保证柔韧性，在绞线和成缆技术方面就相对复杂一些，例如要保证多股细铜线编织均匀、芯线之间绝缘良好且整体电缆可以灵活弯曲。在生产过程中可能需要更为精细的设备和更先进的工艺控制，相比刚性电缆增加了制造的难度和成本。另外如果是生产定长、无中间接头的柔性矿物电缆，虽然减少了接头成本，但对生产工艺和设备的要求也会提高，进而影响生产成本。  

刚性矿物电缆：刚性矿物电缆的生产工艺中，对氧化镁填充压实以及硬护套与导体的装配都需要特定的技术要求。氧化镁粉末的填充密度要达到要求（75%-80%左右）才能保证绝缘性能等，而且硬护套与导体装配不当可能引发质量问题，所以在制造的精度上需要较高的保障，但是一旦形成标准的生产流程后，批量生产的效率相对较高，但在改进生产工艺提升质量方面需要投入高成本。  

（二）市场供需与价格区间  

1.市场供需关系  

在市场需求方面，如果在某一个时期或地区，例如某个城市大规模建设智能化工厂，需要大量使用到自动化设备，那么对于柔性矿物电缆的需求将会激增，可能会导致柔性矿物电缆的市场价格上升；同样在新建的居民区、商业区等建筑项目集中时期，对于刚性矿物电缆用于建筑物内部配电的需求旺盛，也会在一定程度上抬高刚性矿物电缆的价格。  

在市场供应方面，如果某家原本生产柔性矿物电缆的企业出现产能不足或者供应环节出现问题（如原材料供应短缺、生产设备故障等），而市场需求不变或者增加时，柔性矿物电缆的价格就会上涨；对于刚性矿物电缆，若某地区出现少数生产企业垄断市场供应，或者新的小批量生产企业难以适应大规模市场供应需求时，也会出现价格的波动情况。  

2.价格区间示例  

柔性矿物电缆：例如规格型号为BTTRZ-4x150+1x70（铜芯铜护套）电压等级1KV的柔性矿物电缆用于室内安装，不同品牌价格在市场上可能存在差异，一些知名品牌的价格可能达到每米数十元；而像NG-A(BTLY)-4×35+1×16规格的柔性矿物电缆价格也会根据市场供需和品牌价值存在一定的波动范围。一些报告显示在某特定区域和时间报价可能在十几元到几十元每米不等。  

刚性矿物电缆：典型的BTTZ刚性矿物电缆在不同规格、不同应用场合下价格也有较大差别。例如在一些建筑项目中的常规BTTZ电缆规格，每米价格可能在几元到几十元不等，当应用在一些特殊工程对电缆有更高的性能要求（如更高的绝缘性、防火性等）时，其单位米的价格会相应提高，而且在不同质量层次（如满足基本标准的普通质量到高品质、高防护等级等）的产品之间价格可存在数倍的差距。  

六、柔性矿物电缆和刚性矿物电缆安装方式不同之处  

（一）弯曲安装方面  

1.柔性矿物电缆  

由于柔性矿物电缆具有良好的柔韧性，在安装过程中可以较为轻松地进行弯曲操作，能够适应各种复杂的弯曲路径。在实际操作中，可通过人力或者简单的工具（如手动弯管器等）对其进行弯曲安装。例如在自动化设备布线时，柔性矿物电缆能够根据设备内部复杂的结构形状进行细致的弯曲走位，以适应设备的线路布局，而且在弯曲过程中对于内部导体和绝缘层一般不会造成破坏。不过需要注意在弯曲时也要遵循一定的弯曲半径规则，避免过度弯曲或者多次小半径弯曲造成电缆的疲劳和损坏。  

2.刚性矿物电缆  

刚性矿物电缆质地坚硬，弯曲性能差。在安装时首先需要规划好电缆的走向，尽量减少弯曲操作。如果必须进行弯曲，需要采用专门的大型弯曲设备，并严格按照电缆厂家提供的最小弯曲半径等技术要求来操作。例如在建筑物内部桥架转弯处，要使用符合要求的弯曲设备慢慢使电缆转至所需方向，而且在弯曲过程中需要随时检查电缆是否有外皮破裂、导体变形等情况，因为刚性电缆一旦弯曲过度很容易造成不可修复的损坏。  

（二）终端连接与敷设方面  

1.柔性矿物电缆  

柔性矿物电缆在终端连接方面相对灵活一些，采用绞线、成缆等传统电缆结构，不需要专用终端接头也可实现连接，如一些卡扣式或者插拔式的连接头便可适用于柔性矿物电缆的终端连接。在敷设方面，由于自身柔韧性好，可以直接采用在桥架内或者线槽内自由放置、穿过管道等多种敷设方式。而且部分柔性矿物电缆（如YTTW可明敷，不用桥架或穿管），在满足相关安全和防火等规定下，可以直接在表面敷设，这为一些特殊场所（如临时搭建、抢修工程等不需要大规模敷设桥架或管道的地方）带来了便利。  

2.刚性矿物电缆  

刚性矿物电缆在终端连接时，由于要保证氧化镁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，防止氧化镁吸收空气中的水分影响绝缘性能，所以终端连接相对复杂和严格。在敷设时可以明敷，不用桥架或穿管，但同样需要注意在敷设时保障电缆整体的整齐性，避免交叉和挤压等情况。同时由于其坚硬性，在穿过某些管件或者设备连接通道时，如果尺寸过小会造成难以通过的情况，需要提前规划好管径尺寸或者采用专门的扩孔等措施。