阻燃和耐火線纜在工程設計中的應用

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1、 概述

隨著線纜防火技術的進步，對具有防火性能的阻燃和耐火線纜在工程中也得到了廣泛的應用。為此，本文將就阻燃和耐火線纜的基本特性、工程設計中防火安全措施的確定及其阻燃和耐火線纜的選用與應用等基本內(nèi)容進行簡要表述，僅供參考。

2、 阻燃和耐火線纜基本特性

阻燃和耐火線纜是防火線纜的總稱，都具有自身特點的防火性能。

2.1 阻燃和耐火線纜基本概念

根據(jù)國家有關標準《阻燃和耐火電線電纜通則》GB/T 19666-2005的規(guī)定，其基本概念表述為：

阻燃線纜：是在規(guī)定試驗條件下，試樣被燃燒，在撤去火源后，火焰在試樣上的蔓延僅在限定的范圍內(nèi)且具有自行熄滅的特性，即具有阻止或延緩火焰發(fā)生或蔓延的能力。

耐火線纜：在規(guī)定的火源和時間下燃燒時，能持續(xù)地在制定狀態(tài)下運行的能力，即保持線路完整性的能力。

2.2 阻燃和耐火線纜型號與燃燒特征

線纜型號：阻燃和耐火線纜的型號由產(chǎn)品燃燒特性代號和相關線纜型號兩部分組成。如有多宗燃燒特性要求時，其代號按無鹵、低煙、低毒、阻燃或耐火的順序排列。

燃燒特性：根據(jù)線纜阻燃材料的不同，阻燃線纜分為含鹵阻燃及無鹵、低煙阻燃線纜兩大類。其中：

(1)含鹵阻燃線纜的絕緣層、護套、外護層以及輔助材料全部或部分采用含鹵的聚乙烯的阻燃材料，具有良好的阻燃特性。當線纜一旦著火燃燒時，會釋放大量的濃煙和鹵酸氣體，其氣體對周圍的儀器設備、建筑物具有腐蝕性的危害;火災時的能見度低，給人員的安全疏散和消防帶來了較大影響。

(2)無鹵、低煙阻燃線纜不含鹵素，燃燒產(chǎn)生的腐蝕性較低;低煙是指燃燒時產(chǎn)生的煙塵較少，即透光率較高。其線纜的絕緣層、護套、外護層以及輔助材料全部或部分采用不含鹵的交聯(lián)聚乙烯阻燃材料，不僅具有較好的阻燃性能，在線纜燃燒時無鹵酸氣體放出，釋放的煙量也較小。其中：無鹵即構成線纜的材料不含鹵素，其燃燒產(chǎn)物的腐蝕性較低;低鹵即構成線纜的材料中可含有鹵素，但含量較低;低煙即線纜材料燃燒時產(chǎn)生的煙塵較少，透光率較高;低毒即線纜材料燃燒時產(chǎn)生的氣體毒性較低。

2.3阻燃和耐火線纜的結構與類別

根據(jù)國家標準《阻燃和耐火電線電纜通則》GB/T 19666-2005分類原則，可分為阻燃、耐火兩大類。其中兩類各分為有鹵與無鹵、低煙兩類;有鹵與無鹵、低煙又各分為A、B、C、D四級。阻燃線纜可分為A、B、C三個類別。

(1)阻燃線纜：其線纜結構和普通線纜結構基本相同，所不同的是線纜的絕緣層、護套、外護層以及輔助材料全部或部分采用阻燃材料。阻燃線纜通常采用阻燃標記、阻燃級別標記、材料及結構標記、額定電壓、導體標稱截面積等五項內(nèi)容進行標識。

(2)耐火線纜：其線纜結構和普通線纜結構基本相同，所不同的是線纜導體采用耐火性能較好的銅導體，并在導體和絕緣層間增加了耐火層，耐火層由多層云母帶繞包而成。由于不同云母帶的允許工作溫度差異較大，故線纜耐火性能的關鍵是云母帶。耐火線纜按耐火試驗溫度分為A類和B類。其中：

A類耐火線纜，能夠在950℃~1000℃的火焰中和額定電壓下燃燒至少90min而電纜不被擊穿。

B類耐火線纜，能夠在750℃~800℃的火焰中和額定電壓下燃燒至少90min電纜不被擊穿。

2.4 阻燃和耐火線纜的特性區(qū)別

根據(jù)阻燃和耐火線纜的基本特性，可以看出其區(qū)別在于：耐火線纜在火災發(fā)生時能維持一段時間的正常供電，而阻燃線纜不具備這個特性。因此在工程設計和應用中，耐火線纜可以取代阻燃線纜，而阻燃線纜則不能取代耐火線纜。

3、 工程設計中防火安全措施及其阻燃和耐火線纜的選用與應用

3.1 防火安全措施的確定

對電纜可能著火后蔓延而導致嚴重事故的回路，易受外部影響波及火災的電纜密集場所，應有適當?shù)淖杌鸱指?并按工程的重要性、火災幾率及其特點和技術經(jīng)濟合理等因素，確定考慮采取以下防火安全措施：

(1)實施阻燃防護或阻止延燃。

(2)選用具有阻燃性的電纜。

(3)選用具有耐火性的電纜。

(4)實施防火構造。

(5)增設火災自動報警與專用消防裝置等。

3.2 阻燃和耐火線纜的選用

根據(jù)應用場所的環(huán)境條件，選擇合適的阻燃和耐火線纜是設計考慮的重要內(nèi)容之一。以下部分列舉有關應用場所阻燃和耐火線纜的選用條件。

(1)由于含鹵阻燃線纜燃燒時，會釋放腐蝕性的鹵酸氣體，延長火災的撲救時間或使火勢蔓延。因此，在人口密度較高的場所，設計可選用無鹵、低煙阻燃線纜。

(2)耐火電纜用于電纜密集的電纜隧道、電纜夾層中，或位于油管、油庫附近等易燃場所時，應選用A類耐火電纜。敷設電纜數(shù)量較少時，也可采用B類耐火電纜。

3.3 阻燃和耐火線纜在工程中的應用

阻燃和耐火線纜的選用應根據(jù)不同的應用場所及其重要性程度等因素，選擇無鹵、低煙、低毒、阻燃或耐火線纜。

(1)在火災幾率較高、火災影響較大的場所，且采用明敷設方式時可選擇阻燃電纜。其中：

單機容量為300MW及以上機組火電廠的主廠房和燃煤、燃油系統(tǒng)以及其他易燃易爆環(huán)境，采用阻燃電纜;

地下或商業(yè)設施等人流密集的環(huán)境中，對需要增強防火安全的回路宜采用低煙、低毒阻燃電纜;

其他重要的工業(yè)與公共設施的供配電回路，需增強防火安全性措施時，可采用阻燃或低煙、低毒阻燃電纜。

(2)在外部火勢作用一定時間內(nèi)需要維持通電的場所或回路，且采用明敷設方式時可選擇耐火電纜。其中：

應急照明和發(fā)電機組緊急停機的保全電源燈重要回路;

計算機監(jiān)控、雙重化繼電保護、保安電源等雙回路合用同一通道未相互隔離其中的一個回路;

油罐區(qū)、鋼鐵廠中可能有熔化金屬濺落等易燃場所;

其他重要公共建筑設施等需有耐火要求的回路。

(3)為防止火災自動報警系統(tǒng)在特定的火災環(huán)境下，造成消防控制中心難以采用自動控制方式實時操作，而必須通過手動起動各消防設施時的場所或部位，可選擇耐火線纜，其中：

火災自動報警系統(tǒng)的聯(lián)動線路;

消防供電電源干線線路;

防排煙裝置配電、聯(lián)動和控制線路;

常開防火門的配電線(回)路;

消防電梯配電線(回)路;

火災應急照明線(回)路等。

3.4 采取防護措施的場所

在工程設計中，根據(jù)不同的應用場所，選擇合適的阻燃和耐火線纜固然重要，但必要的防護措施同樣不可忽視。這些防護措施通常包括：

(1)在線纜穿過豎井、樓板或進入電氣盤、柜的孔洞處，實施阻火封堵。

(2)在重要的電纜溝、隧道中，按防火分區(qū)要求分段，設置阻火(防火)墻。

(3)對重要回路的線纜，可單獨敷設于專門的溝道中或耐火封閉槽盒內(nèi)，或對其施加防火涂料、防火包帶、防火隔板等措施。

所有這些防護措施，對電纜可能著火而蔓延導致嚴重事故的線(回)路、易受外部影響且波及火災的電纜密集場所等設施，起到阻止火災延燃的作用。

4、 結束語

隨著阻燃和耐火線纜在工程中應用范圍的延伸，其防火線纜產(chǎn)品也將多樣化。因此，在工程設計中，阻燃和耐火線纜的合理選擇是設計考慮的內(nèi)容之一，這就是要達到在電纜著火時，火焰的蔓延能夠控制在一定的范圍內(nèi)，避免造成人財物的更大損失?？傊?，根據(jù)不同的環(huán)境條件確定線纜防火性能的級別，是闡述防火設計的一個基本要素，即在合適的環(huán)境選用適合的線纜。

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