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阻燃电缆和耐火电缆哪个更好?

发布时间:2025-01-10 14:52:17 人气:

阻燃电缆与耐火电缆的综合分析

一、阻燃电缆的特点和优势

阻燃电缆具有众多特点和优势,在多种场合下发挥着重要作用。

(一)阻止火势蔓延

基本原理

从字面意义上看,阻燃电缆主要功能是阻止火势的蔓延和燃烧。它通过在绝缘层、内外护套层、包带填充物等部分或全部使用阻燃型材料来实现这一目的。无论是单根线缆还是成束的电缆,在燃烧时都能够在一定范围内控制火焰的蔓延。这一特性的原理在于,像含卤电缆是靠卤素的阻燃效应,无卤电缆是靠析出水降低温度来熄灭火焰。当遇到火源时,其并不会扩大燃烧范围,一旦离开明火自身能够熄灭,但并不代表它完全不燃烧。

不同结构中的体现

普通结构:普通阻燃电缆绝缘及护套材料一般采用含卤素(或加入含卤素阻燃剂改性)的高分子材料,如聚氯乙烯(PVC)等。这种材料可以在一定程度上阻止火势蔓延。

特殊结构:例如低烟型阻燃电缆可在绝缘及护套材料中加入氢氧化铝、氢氧化镁等无机氢氧化物阻燃剂,或者加入锑系化合物,在保证阻燃性能的同时,能减少燃烧时产生的烟雾量,还有利于应对火灾时的特殊情况。低烟无卤型阻燃电缆的绝缘及护套材料多为热塑性弹性体材料,材料中不含有氟氯溴碘等卤族元素,在制作过程中排除了汞、铬、镉、铅等对环境有较大污染的重金属元素,减少对人员、仪器设备的损害。

(二)多个等级满足不同需求

阻燃电缆分为ZA、ZB、ZC三个等级,其中ZA的阻燃效果最好,适用于对阻燃需求较高的环境,像一些对防火要求极其严格的特殊工业场所或重要的电力设施等,并且可以根据用户自身要求定制A级阻燃电缆。而ZB、ZC等级阻燃电缆就能够满足基本日常阻燃使用,例如一般的商场、住宅等场所,既能保障一定的防火能力,又能在成本和性能之间达到较好的平衡,有效减少火灾隐患。

(三)多种环境下的适用性

高温环境下的性能

阻燃电缆能够承受较高的温度,一般在70°C到150°C之间。这使得它在工业环境、高温设备附近例如冶金厂、锅炉间等的应用中显示出优势。在这些环境下,普通电缆可能因为高温容易熔化或受损,而阻燃电缆能够稳定工作,确保电力传输的安全可靠,减少因电缆故障引发火灾的风险。

增强绝缘性能

阻燃电线具备良好的绝缘性能,能够有效降低漏电和短路的风险,这就意味着它可以应用于高电压和高负荷的场所,如变电站、大型数据中心等。在这些地方,良好的绝缘性除了保证电力正常传输外,还能保护电气设备免受短路、漏电等故障带来的损害,提高整个电气系统的安全性和稳定性。

低烟无卤特性

优质的阻燃电缆在燃烧时产生的烟雾量较少,且不含卤素,因此不会产生氯化氢等有害气体。在火灾发生时,在建筑物内部或者人员密集场所,减少烟雾量能够降低烟雾对人员的遮蔽作用,不至于影响人员疏散的视觉,提高逃生几率,而无卤则减少了燃烧产生的腐蚀性和有毒气体,降低对electronic设备、建筑结构和人员的危害,有利于消防人员的扑救和救援工作。

(四)其他优势

环保性

现代的阻燃电线在生产过程中尽量避免使用有害物质,符合环保标准。这使得它在对环境质量要求较高的场所,如绿色建筑、环保型企业等可以被放心使用。并且在火灾发生时,产生的有毒气体相比传统电线要少得多,减少了对环境和人员健康的二次危害。

经济与实用性强

阻燃电缆适用于多种场所,如住宅、商业、工业等。这意味着在不同的用电场景下都可以采用阻燃电缆进行电力传输,减少了针对不同场所重新选型、布线等的复杂程度和成本。另外,在设备间的配线设计中表现出不错的重复性,可大幅降低施工成本和人力支出。并且使用阻燃电缆能够提高设备寿命,因为它可以保证设备供电的稳定性,减少因线路问题引起的设备频繁故障,从而间接节省设备维修和更换的成本。

阻燃电缆和耐火电缆哪个更好?(图1)

二、耐火电缆的特点和优势

耐火电缆也有诸多显著的特点和优势,在防火安全要求较高的领域应用广泛。

(一)在火焰中保持通电运行

定义与要求

耐火电缆是指在火焰燃烧情况下仍能保持在一定时间内安全运行的电线电缆。根据其绝缘和护套材料可分为不同等级,例如A级耐火电缆,可在950-1000℃的火焰温度上,持续供电90分钟;B级耐火电缆,可在750-800℃温度情况下,持续供电90分钟。在一些特殊的环境中,如高层建筑、船舶、化工厂等重要场所,使用耐火电缆可以达到比常规电缆更高的安全要求。在火灾发生时,它不会像普通电缆那样一旦着火就迅速失去供电能力,而是能够在高温火焰下维持一定时间的电力供应,保障如消防泵、电梯、火灾报警系统等重要设备的正常运行,为生命财产安全争取更多的救援和疏散时间。

不同温度区间下的持续供电能力

在通常情况下,合格的耐火电线电缆能在750-800摄氏度的火焰温度下保持三小时或以上的正常运作时间。这一特性使得它在高层建筑等消防要求高的建筑中的广泛运用,例如在高层火灾时,为楼内的消防设备、应急照明、疏散指示等设备持续供电,确保人员能够安全疏散,消防工作能够有效开展,是构建消防安全体系中重要的电力传输保障元件。

(二)多方面性能优势

减少燃烧产物危害

耐火电缆燃烧时产烟量少,在火灾现场能为撤离人员争取更多的宝贵时间,减少烟雾对人员逃生视线的遮挡。而且产生的酸气等烟雾量也较少,对建筑物内的设施和设备腐蚀作用较小,有利于保护电子设备、电气设备、建筑结构等免受烟雾的损害,减少火灾后财产损失的程度,同时也降低了烟雾对救援人员的危害,方便消防人员进行灭火和救援工作。

铜护套的多重功能

耐火电缆有些采用无缝铜护套,具有独特的优点。铜护套本身是很好的接地线,这能很好地保证人员的安全性,避免因漏电等问题导致人员触电风险。而且铜护套使得电缆即使浸泡在水中,也能长时间通电运行,具有良好的防水性,对于一些处于潮湿环境或者可能遭遇水浸情况的场所,如地下室、水下设施等的电力供应来说非常关键,保障了电气系统在特殊环境下的稳定性和可靠性。

耐腐蚀性

它具有良好的耐腐蚀性,在一般的环境下不需要特别的保护措施。只有在化学腐蚀严重的地方,如化工企业中的强酸碱环境,可能才需要采用塑料护套对铜护套进行保护。这种耐腐蚀性使其能够适应多种恶劣的自然和工业环境,不仅减少了维护成本,还提高了电缆使用寿命和电力传输的可持续性。

高载流量与过载能力

与同芯线截面的其他型号相比,耐火电缆可长期连续运行,载流量大,过载能力强。这意味着在同样的电缆截面积下,它能够传输更多的电能,能够适应各种设备对功率需求较大和偶尔过载的情况,提高供电效率,减少因为电流过载而引发线路故障、火灾等风险,保障电力系统运行的可靠性和高效性。

三、阻燃电缆和耐火电缆的性能对比

(一)防火原理

阻燃电缆

阻燃电缆的防火原理是在燃烧时通过材料自身的阻燃性来延缓火焰沿着电缆的蔓延。例如含卤电缆靠卤素的阻燃效应,无卤电缆靠析出水降低温度来达到熄火目的。其主要作用是在遭遇火焰时能够阻滞、延缓火焰发生或蔓延的速度,防止火势迅速扩大,将燃烧限制在一定范围内,但并不一定能在火焰中持续工作或运行,一旦遇火燃烧,在受到一定损伤后可能无法继续传输电力等功能,而且其阻燃性能可能随着时间和使用环境的变化在电缆的使用寿命中衰减。

耐火电缆

耐火电缆靠的是耐火层中云母材料的耐火、耐热的特性来保证电缆在火灾时正常工作。它可以在火焰温度达到一定程度、持续一定时间的燃烧情况下,仍然保持线路的完整性和电气性能,从而维持电力传输和系统的正常运行。这是因为在导体和绝缘层之间增加的耐火层,由多层云母带绕包而成,不同云母带的允许工作温度虽然有差异,但整体能确保电缆在高温火焰中的稳定性。

(二)结构

阻燃电缆

阻燃电缆结构上与普通电缆基本相同,区别在于其绝缘层、护套、外护层以及辅助材料(包带及填充)全部或部分采用阻燃材料。例如在低烟无卤型阻燃电缆中,材料采用热塑性弹性体材料,不含卤族元素且排除了一些重金属元素,而含卤阻燃电缆采用含卤素或含卤素阻燃剂改性的高分子材料如聚氯乙烯等作为绝缘及护套材料,外层材料具有阻燃性,填充物也是阻燃材料来阻止火势蔓延。

耐火电缆

耐火电缆结构与普通电缆基本相同,但在导体与绝缘层之间再加1个耐火层,通常由多层云母带直接绕包在导线上形成。例如常见的耐火电缆,在制造时除了基本的导体、绝缘层、护套等结构外,中间的耐火层是关键结构,利用云母这种耐高温材料的特性确保即使电缆的外层在火焰下遭受破坏,内部仍能维持电力传输能力,保证线路在火灾中的正常运行时间。

(三)制造成本

阻燃电缆

由于阻燃电缆是在普通电缆基础上在部分或全部原材料上选择使用阻燃材料,制备工艺相对较为常规,成本相对较低。在防火电缆中它是大量采用的电缆品种,根据阻燃等级不同成本也会有所差异,例如ZC级比ZA级阻燃电缆成本可能要低一些,而且不需要使用像云母等特殊较昂贵的耐火材料,所以在满足一般防火需求的场所被广泛采用,从成本效益角度考虑很有竞争力。

耐火电缆

耐火电缆的制造和设计相对复杂,需要在结构中增加耐火层(如多层云母带绕包),并且要保证在高温下的电气性能和结构稳定性,对材料和工艺要求更高。这使得其成本相对较高,例如生产A级耐火电缆要比普通电缆耗费更多的人力、物力进行制造,所以往往在对防火要求极高、需要在火灾中保障电力供应正常的重要场所使用,如大型化工企业的消防供电线路、高层建筑中的应急电源线路等场所,尽管成本高,但它所提供的在火焰中的供电能力和安全性具有不可替代性。

四、阻燃电缆和耐火电缆的适用场景比较

(一)阻燃电缆适用场景

人员密集场所

如商场、剧院、体育馆等人员密集的公共场所,一旦发生火灾,由于人员众多且疏散难度大,如果电缆火势蔓延将会造成严重后果。阻燃电缆能够在火灾发生时将电缆燃烧范围控制在一定区域内,不会迅速延烧,避免造成更大的人员伤亡和财产损失。例如在大型购物商场,大量的电气设备、照明设备等用电设施需要电缆供电,采用阻燃电缆就能在一定程度上减小火灾风险,保障商场内人员的生命安全和公共财产安全。

易燃易爆场所

在石油化工企业、煤矿矿井、加油站等易燃易爆场所,防火防爆是非常重要的。阻燃电缆在这些场所可以有效防止因电缆着火引发的火势蔓延,降低爆炸等次生灾害发生的可能性。比如在石油化工企业的生产车间、油库等区域,存在着大量可燃的化学物质,使用阻燃电缆能够减少因电气故障产生的火源沿着电缆蔓延,从而避免点燃周围的易燃物,起到防止火灾和爆炸扩散的作用。

普通住宅和一般商业建筑

在住宅和一般商业建筑(如写字楼、小型商店等)中,虽然火灾发生概率相对较低,但考虑到建筑的普遍性和人员财产安全的重要性,阻燃电缆也被广泛应用。这些场所内的电气设备众多,采用阻燃电缆可以满足基本的防火要求,保障居民和商业用户的用电安全,同时也符合建筑消防安全的规范要求。

(二)耐火电缆适用场景

消防安全关键设施供电线路

像消防泵、喷淋泵、消防电梯等消防设备的供电线路及控制线路必须采用耐火电缆。例如在高层建筑发生火灾时,消防电梯是重要的人员疏散通道,而消防泵则是灭火的关键设备,耐火电缆能够确保这些设备在火灾持续燃烧的过程中依然保持正常供电,保证消防工作的顺利进行和楼内人员的疏散。

应急电源和重要信号传输线路

对于应急电源至户内消防设备、火灾报警设备、信号灯、通风排烟设备、紧急用电梯等的供电线路,以及一些重要的信号传输线路,如火灾报警系统的手动报警线、消防广播及电话线路等,耐火电缆的作用不可替代。这些线路需要在火灾中持续工作以便向外界发出信号、维持通风排烟等功能,从而为人员疏散和灭火救援提供支持。

特殊行业与关键建筑的供电系统

在核电站、大型电站、地下铁道、高层建筑中的一些关键的电力系统和设备也需要使用耐火电缆。以核电站为例,一旦发生火灾,其影响面广、危害巨大,需要确保在火灾场景下一些重要设备和控制系统依然有电力供应来维持安全操作,耐火电缆就能满足这种在火焰环境下长时间供电保障的要求,防止因为供电中断引发的一系列连锁反应,保障整个核设施的安全稳定。

五、如何根据需求选择阻燃电缆或耐火电缆

(一)考虑使用场所的重要性和特殊性

一般场所的选择

在普通的住宅、小型办公场所或者一般性的生产车间,如果火灾发生时,只要能够阻止火势通过电缆蔓延即可满足基本需求,这种情况下阻燃电缆就可以满足要求。因为这些场所没有对火灾发生时仍需持续供电的特殊要求,阻燃电缆的成本相对较低且能够起到基本的防火作用,从经济和实用的角度考虑更为合适。例如普通多层住宅中的照明、插座等供电线路,采用阻燃电缆既能保证正常的电力供应,又能在发生火灾时将电缆的燃烧范围限制在一定区域,避免引发更大灾害。

特殊重要场所的选择

如果是高层建筑、大型化工企业、核电站、地铁等特殊重要场所,这些地方一旦发生火灾后果极其严重,并且有许多重要设备需要在火灾时持续供电以保障人员疏散、安全控制和消防救援等工作。例如在高层建筑中的应急照明、消防电梯、消防泵等线路,以及地铁中的通风设备、信号系统等线路,就必须选择耐火电缆,以确保在火灾发生时能够维持电力供应、发送控制信号等功能,保障人员生命安全和公共财产安全。

(二)依据建筑防火规范和安全标准

遵循国家法规标准

不同的国家和地区有各自的建筑防火规范和安全标准,这些标准在电缆的使用上也有相应规定。例如,某些地区规定在人员密集场所,如容纳一定人数以上的剧院、体育馆等场所必须使用达到一定阻燃标准的电缆来提高整体建筑的防火安全性能;而对于像医院、实验室等场所的一些关键用电设施需要根据具体情况可能要求采用耐火电缆,以确保在火灾时医疗设备、实验设备等能够维持运行。

考虑特定行业标准

特定行业也有自己的电缆选用标准。在石化行业,对于炼油厂、化工厂等场所的电缆使用,由于储存和生产大量的易燃易爆物质,既要考虑阻燃性能来防止初始火灾蔓延,也要根据工艺设备的重要性考虑是否需要采用耐火电缆来保障生产安全和人员疏散。例如化工企业生产区的火灾报警系统线路必须使用耐火电缆,而一些厂房照明线路可能使用阻燃电缆就可以满足防火需求。

(三)权衡制造成本和性价比

成本对比与预算限制

阻燃电缆制造成本相对较低,适用于大多数一般性的防火要求场所,在满足基本防火需求的同时能够有效控制成本。如果预算有限且防火要求不是特别高,如普通小型商业店铺的装修布线,选择阻燃电缆是比较合适的。而耐火电缆由于制造和设计复杂,成本较高,如果在预算紧张且不需要在火焰中持续供电的场所使用,就会造成不必要的成本增加。

性价比综合考虑

如果衡量整个使用周期内的性价比,对于像大型商场这种既人员密集又存在大量贵重商品和设备的场所,虽然阻燃电缆能一定程度上防止火势蔓延,但考虑到一旦发生火灾需要保护商业设施、保障人员疏散通道电力供应等因素,耐火电缆可能具有更高的性价比。因为尽管初期投入成本较高,但它在火灾发生时能够确保如电梯、应急照明等设备正常工作,减少火灾损失的潜在价值可能大于成本差,这就需要综合考虑安全性、必要性和成本效益等多种因素来做出选择。

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