泉州市公安消防支隊(duì) 莊勛港

漳州市公安消防支隊(duì) 王西川

防火電纜設(shè)計(jì)誤區(qū)淺談

泉州市公安消防支隊(duì) 莊勛港

漳州市公安消防支隊(duì) 王西川

現(xiàn)階段，想要防火電纜的應(yīng)用發(fā)揮最大的作用，就必須要對(duì)防火電纜的概念深入的了解，并對(duì)防火電纜設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的分析，這樣才能全面的掌握防火電纜存在的設(shè)計(jì)誤區(qū)。

防電電纜；電纜結(jié)構(gòu)；溫升電阻；敷設(shè)

1 引言

由于目前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，社會(huì)也在不斷的進(jìn)步，所以對(duì)防火電纜的需求也在逐步增多，特別是在建筑工程中，應(yīng)用防火電纜的地方非常多，所以必須要對(duì)防火電纜進(jìn)行全方位的關(guān)注，特別是防火電纜存在的設(shè)計(jì)誤區(qū)一定要當(dāng)成關(guān)注的重點(diǎn)。

2 概念

防火電纜主要分為三種：耐火電纜、阻燃電纜、低煙無(wú)鹵電纜，這樣的化分主要依據(jù)的就是消防性能。此外根據(jù)這3中電纜的組合還能形成很多的具有消防性能的電纜，比如阻燃耐火低煙無(wú)鹵電纜就是其中一種，但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)樽枞寄突痣娎|會(huì)存在很多的代號(hào)，這樣就非常容易導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在區(qū)分型號(hào)的時(shí)候出現(xiàn)錯(cuò)誤，所以必須要對(duì)防火電纜的概念進(jìn)行深入的了解。首先從阻燃電纜開(kāi)始，阻燃電纜是一種不易著火的電纜，一旦著火它還具有防止火焰蔓延的性能。而且通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以劃分為4級(jí)，這樣的作用主要就是為了防止電纜本身成為火源的起點(diǎn)、危險(xiǎn)的源頭。必須要知道的就是，這跟耐火時(shí)間的長(zhǎng)短沒(méi)有任何的關(guān)系。其次就是耐火電纜，它主要就是火焰延燒到一定的時(shí)間和溫度的時(shí)候，它還能夠使電線的各個(gè)線路保持一定的完整性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分為2級(jí)，這樣的作用就是為了能夠保證在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候還能夠保證設(shè)備能夠正常的進(jìn)行供電。最后低煙無(wú)鹵電纜，它的主要的作用就是一旦發(fā)生火災(zāi)，電纜出現(xiàn)燃燒的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)槿紵尫懦鲇卸镜臍怏w，這樣有助于人們的逃生。從對(duì)以上三種防火電纜的概念分析我們可以知道，前面兩種電纜在燃燒特性上面有所不同，但是不存在檔次高低之說(shuō)。在以往的設(shè)計(jì)過(guò)程中，很多的設(shè)計(jì)人員都認(rèn)為耐火電纜的等級(jí)要要高一級(jí)，所以在具體的應(yīng)用選擇的時(shí)候，本應(yīng)該使用阻燃電纜的場(chǎng)所會(huì)選擇使用耐火電纜，他們以為這樣會(huì)使電纜的消防性能發(fā)揮出更大的作用，其實(shí)他們的這種認(rèn)識(shí)和做法是不對(duì)的，應(yīng)用阻燃電纜的作用為了能夠防止電纜的燃燒，這樣在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，能夠有效的延長(zhǎng)火焰的蔓延時(shí)間，這是減少火源的傳播媒介的一種方式，應(yīng)用阻燃電纜就是為了達(dá)到降低火災(zāi)規(guī)模的作用。而耐火電纜起到的作用就是能夠保證在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，電纜不受影響還能夠進(jìn)行工作。因此，根據(jù)防火電纜所起發(fā)揮的作用和達(dá)到的目的不同，很多的地區(qū)也做出了相關(guān)的規(guī)定：

比如在廣東、福建和上海等地，在地下室或者人口較多的地方，空氣中必須要要采用阻燃電纜，這樣做的目的不僅為了防止普通電纜在應(yīng)用的過(guò)程中成為產(chǎn)生火災(zāi)的源頭，也為了防止普通電纜的應(yīng)用的過(guò)程中如成為有助火災(zāi)燃燒的媒介，只有應(yīng)用阻燃電纜，才能夠有效的增加防火的安全性。但是如果沒(méi)有規(guī)定，這些場(chǎng)所一旦應(yīng)用了耐火電纜，在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，就會(huì)提高火災(zāi)的危險(xiǎn)性，因?yàn)椋突痣娎|表層的保護(hù)層是可以燃燒的，這樣在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，它會(huì)在無(wú)形當(dāng)中成為助燃的工具。所以，設(shè)計(jì)人員在對(duì)防火電纜進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要根據(jù)電纜的性能不同、應(yīng)用的場(chǎng)所不同等等各個(gè)方面進(jìn)行全面的分析考慮，只有這樣才能呈現(xiàn)出更好的消防效果。

3 電纜材料

目前，我國(guó)電纜的絕緣層和護(hù)套層主要應(yīng)用的就是聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，交聯(lián)聚乙烯(XLPE)這幾種材料。通過(guò)對(duì)這幾種材料進(jìn)行分析，我們可以知道：聚氯乙烯材料具有很好的阻燃性能，它主要依據(jù)的就是聚乙烯聚合物在受熱的時(shí)候，大概達(dá)到194度的時(shí)候會(huì)發(fā)生分解從而釋放出大量的氯化氫氣體，這個(gè)氣體會(huì)是空氣密度的1.27倍，而且能夠?qū)θ紵矬w的周圍進(jìn)行覆蓋，從而對(duì)氣體進(jìn)行相應(yīng)的阻隔，最終達(dá)到緩解系統(tǒng)燃燒的目的。由此可見(jiàn)聚氯乙烯材料能夠發(fā)揮出阻斷燃燒的作用，但是它的阻燃功能再好，但是燃燒以后都會(huì)出現(xiàn)有鹵有煙的現(xiàn)象。聚乙烯或者是交聯(lián)聚乙烯材料沒(méi)有本質(zhì)的不同，只是聚乙烯是線式的分子結(jié)構(gòu)，而交聯(lián)聚乙烯是網(wǎng)狀的分子結(jié)構(gòu)。但是它們的聚合物非常高，所以聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯具有易燃性，值得注意的是，在燃燒以后它們不會(huì)出現(xiàn)有鹵有煙的情況。通過(guò)上述的分析，我們可以得知，聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯本身就是低煙無(wú)鹵的材料，所以YJY電纜就是一種低煙無(wú)鹵電纜。

4 電纜結(jié)構(gòu)

4.1 阻燃電纜結(jié)構(gòu)組成

阻燃電纜主要是由導(dǎo)體、絕緣、阻燃填充層、阻燃外護(hù)套組成。阻攔電纜主要使用以下兩種添加材料，1是含鹵材料，但是現(xiàn)在通常不采用此種材料，因?yàn)樗南佬阅鼙容^差。2是無(wú)機(jī)金屬水合物膠狀料，它主要依據(jù)的就是析水降溫、隔絕氧氣的原理，它主要采用的是氫氧化鎂和氫氧化鎂等，但是具體的應(yīng)用要注意幾個(gè)問(wèn)題：如果在絕緣層添加此種材料，就會(huì)對(duì)它的絕緣電阻產(chǎn)生一定的影響，因此，通常一般不對(duì)電纜的絕緣層進(jìn)行阻燃處理。此外，無(wú)鹵阻燃材料具有的阻燃性和它的機(jī)械物理性會(huì)成反比，電纜的護(hù)套外層添加材料以后就會(huì)導(dǎo)致抗拉強(qiáng)度相對(duì)降低，這樣就會(huì)造成無(wú)鹵低煙的阻燃外套出現(xiàn)開(kāi)裂的情況。這個(gè)問(wèn)題是很難解決的，必須要改進(jìn)工藝或者是重新開(kāi)發(fā)新的材料。必須注意的是，在低煙電纜的阻燃處理過(guò)程中，必須要把填充層、保護(hù)內(nèi)層當(dāng)成重點(diǎn)。其中填充層主要應(yīng)用的是玻璃纖維繩和巖棉繩。保護(hù)內(nèi)層主要采用的是氫氧化鋁和氫氧化鎂。

4.2 耐火電纜結(jié)構(gòu)組成

耐火電纜主要是由導(dǎo)體、耐火層、絕緣、內(nèi)襯層、護(hù)套等結(jié)構(gòu)組成。其中起主要作用的就是耐火層，但是必須注意的就是它的填充結(jié)構(gòu)和護(hù)套結(jié)構(gòu)的阻燃作用是不確定的。所以，耐火電纜不能被當(dāng)作阻燃電纜應(yīng)用。

5 建筑防火電纜設(shè)計(jì)中易被忽視又極其重要的問(wèn)題

5.1 未考慮銅電纜在高溫時(shí)電阻上升

高溫時(shí)電阻上升的情況主要是對(duì)耐火電纜和礦物絕緣電纜而言的。銅的電阻率溫度系數(shù)為0.00393aR/℃，假設(shè)火災(zāi)時(shí)的溫度為900℃，需要工作的時(shí)間為 180分鐘。銅的電阻率為：1. 678 + (900－20)x0. 00393 =5.1364。這樣產(chǎn)生的電阻率就是原電阻率的3.06倍，電纜壓降也是相同的。這是個(gè)重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范我們可以知道，在正常情況下，用電設(shè)備的電壓必須符合以下條件：電動(dòng)機(jī)的額定電壓為±5%。應(yīng)急照明、道路照明和警衛(wèi)照明的額定電壓為 +5%，－10%。此外，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)為了能夠保證消防泵、應(yīng)急照明等的正常運(yùn)行，在對(duì)耐火電纜或者礦物絕緣電纜進(jìn)行選擇的時(shí)候，必須要對(duì)電阻升高和電纜受損的情況進(jìn)行充分的考慮，并要進(jìn)行有效的計(jì)算和校驗(yàn)工作。

5.2 未考慮弱電智能化線纜的低煙無(wú)鹵化

由于現(xiàn)在建筑越來(lái)越智能化，而且較多的采用的都是弱電系統(tǒng)，比如監(jiān)控、門禁等等地方。這些系統(tǒng)線纜的使用數(shù)量不比配電系統(tǒng)電纜的使用數(shù)量少，但是現(xiàn)如今主要應(yīng)用的還是普通的網(wǎng)線，這些普通網(wǎng)線的外皮大部分采用的都是PVC材質(zhì)，這種普通的網(wǎng)線如果應(yīng)用在人多的地方，一旦發(fā)生危險(xiǎn)，是難以想象的。追究這樣情況發(fā)生的原因，我國(guó)對(duì)強(qiáng)電配電的電纜低煙無(wú)鹵化都是有一定的規(guī)范要求的，設(shè)計(jì)的時(shí)候，也是必須要依照規(guī)范的，審查的時(shí)候也會(huì)要求審圖師進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，一般情況下是不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題的。但是建筑中應(yīng)用比較大的弱電線纜通常受不到重視，這就給線纜的消防安全帶來(lái)很大的隱患。因此，必須針對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)的審查工作，并且制定有效的驗(yàn)收制度。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)消防電纜的全面分析，希望能夠?qū)Ψ阑痣娎|的設(shè)計(jì)起到有效的幫助作用。

[1]GB/t19666－2005阻燃和耐火電線電纜通則[S]．

[2]本刊編輯部．漫談建筑物耐火電纜的選擇[J]．電氣工程應(yīng)用,2017,02:33-37．

莊勛港（1975—），男，福建泉州人，碩士，工程師，專業(yè)：高分子化學(xué)。

王西川（1985—），男，大學(xué)本科，助理工程師，現(xiàn)供職于漳州市公安消防支隊(duì)。