耐火電纜技術應用分析

一、耐火電纜性能概況

船艦、采油平臺、大電站、大型企業和高層建筑等特殊工作環境要求在火災中仍能維持通電的通信電力電纜，作為滅火報警、照明、通訊之用。

我國國家標準GB12666.6（等IEC331）將耐火試驗分A、B兩種級別，*火焰溫度950~1000℃，持續供火時間90min，B級火焰溫度750~800℃，持續供火時間90 min，整個試驗期間，試樣應承受產品規定的額定電壓值。

耐火電纜-MI電纜作為滿足此類要求的電纜出現在市場上，以無機物（氧化鎂）作絕緣，用銅作保護層的電纜；另一種是以耐熱云母與聚合物絕緣，用阻燃塑料作護套的耐火電纜。MI電纜耐火性能好，安全可靠，但價格較高。

礦物絕緣電纜在國外開展較早，瑞士工程師1896年獲得****，1936年各主要工業國家法、英、意、加、美、蘇相續投入生產并迅速發展。我國也于20世紀開始批量生產，21世紀進入國家防火設計規范并在國內大量使用。

二、耐火電纜構造

耐火電纜的通常結構為：硅橡膠絕緣-無堿玻璃絲編織-涂耐燃漆的玻璃絲墊層-金屬絲屏蔽-阻燃膠護套；電纜導電芯由銅導線或復絞線組成。

耐火電纜一般可滿足《電纜耐火特性》符合IEC331規定 符合GB12666.6規定如下：

火焰溫度 750℃　 火焰溫度 950℃-1000℃　 火焰溫度 750℃-800℃

燃燒時間 3h 　 　 燃燒時間90min　 　 　 　燃燒時間90min

冷卻時間 21h　 　 附加電壓 額定電壓 　 　 　附加電壓 額定電壓

附加電壓 額定電壓　 附加電流 3A　 　 　 　附加電流 3A

附加電流 3A　 　 　 A類　 　 　 　 　 　B類

實踐證明，硅橡膠絕緣耐火電纜在復雜的火災中難以保持絕緣。因此，英國在IEC331的基礎上增加了部分考驗電纜在火警中受到震動及水淋的情況下是否仍能安全通電，BS-6387中對耐火試驗的條件作了多樣的調整，并給以一定標志，如：

950℃下燃燒30min為C型；

950℃下燃燒15min具有耐熱和機械震動為Z型；

650℃下燃燒30min耐熱和淋水試驗為W型；

英國1980年為北海海上油進平臺設計了導電線芯復繞云母/玻璃帶和乙丙膠絕緣，能承受1000℃、3h的耐火試驗。

三、云母組成及特征

云母是一種天然礦物資，由于其出色的介電性能、熱穩定性，云母一直為電絕緣**佳的材料之一。云母分天然云母（白云母、金云母）、合成云母，白云母的化學成分為鋁-鉀硅酸鹽，其本質是片狀結構礦物質，有好的耐熱性和易加工特性，在500℃以下電氣性能變化不大，在市場上占主導。

采用云母帶絕緣的耐火電纜與其他結構的無云母耐火電纜相比可大大提高電纜整體性能。其特點是在規定時間、環境燃燒過程中，或燃燒后一定時間內，仍能繼續正常供電。該類電纜**早采用無機物做絕緣外加金屬護套，但是加工工藝復雜，電纜難彎曲，而且電纜一旦進水，絕緣性能大大降低甚至短路。在導體芯線外繞包一層玻璃云母帶的聚氯乙烯絕緣和護套耐火電纜，克服了硬結構耐火電纜的這一不足，但仍有其他不足，如云母容易脫落。

新型無鹵阻燃耐火電纜可以符合現代安全要求，其在火警時，釋放出的煙霧量及毒性都很低，受災的人群可清楚地找到火焰源頭及山口，且其阻燃成分可有效發揮阻燃作用，從而不會使電纜成為火焰蔓延的通道。

四、耐火電纜護套塑料技術要求

耐火電纜護套塑料是低煙無鹵材料，具有很好的耐火性能，在火焰中能生成致密多孔膨脹碳層，具有良好的隔熱性能。電纜結構中加入熱輻射層，不需要云母，能通過GB19216、IEC60331、BS6387(CWZ)電線電纜燃燒試驗的90℃耐溫等級的護套塑料，在氧指數、拉伸強度、斷裂伸長率、熱老化、熱變形、電導率等方面符合典型值要求。

五、耐火電纜制造工藝流程

礦物絕緣電纜工藝主要有預制氧化鎂瓷柱法、氧化鎂灌裝法、氬弧焊連續焊接法三種。其中預制氧化鎂瓷柱法是常用的制造方法。預制氧化鎂瓷柱法生產工藝有兩種：熱壓成型法、干壓成型法。