淺析阻燃和耐火電線電纜應用的電氣設計

孫小強 倪敏成 翦陳東

摘要：隨著電氣設計的發(fā)展，阻燃電線電纜的發(fā)展也不斷加快，特別在軍事領域，成為不可或缺的重要指標方面。據(jù)越來越多的報告研究，阻燃和耐火電線電纜應用的電氣設計問題是造成電線電纜發(fā)電氣火災的重要因素。本文主要根據(jù)近年來的電氣工程設計情況，分析阻燃和耐火電線電纜應用的電氣設計。

關鍵詞：阻燃;耐火;電線電纜;電氣設計

目前應用量最多的是塑料絕緣阻燃耐火電纜，但此類電纜在發(fā)生火災或者事故時會產(chǎn)生大量的煙氣和有毒氣體，能見度低，不利于人員逃生。近年來，仍有很多設計人員不是很了解阻燃及阻燃電纜的概念和特性，也不知道選擇的電纜是否滿足需要，盡快阻燃電線電纜和耐火電線電纜的發(fā)展進程不斷加快，還是導致電氣系統(tǒng)存在一定的安全隱患。

1危險誘因

近年來，因為電線電纜使用頻率和功率加大，導致其引發(fā)的火災因素提高。根據(jù)有關調(diào)查顯示，美國在1965年后十年之間，因電線電纜引發(fā)的火災事件高達30%以上，造成近四千萬美元的損失。我國在近10年間，因電線電纜引發(fā)的火災事故高達九十起，導致財產(chǎn)損失高達七十億元。在軍事領域，因為電纜線路發(fā)生的問題也不少見。由此可見：電線電纜在長期運載中具有一定的溫度，時間久會導致短路，溫度高會導致燃燒，出現(xiàn)火災。

2阻燃和耐火電線電纜的分類

2.1阻燃電線電纜（Flameretardantwireandcable）

阻燃電線電纜：指的是火焰在規(guī)定范圍內(nèi)具有自行熄滅的特點，通常是在規(guī)定條件下試樣被燃燒。阻燃電線電纜分為：①含鹵阻燃線纜（Halogenatedflameretardantcable）、②無鹵低煙阻燃線纜（Halogenfreelowsmokeflameretardantcable）兩種[2]。目前國內(nèi)電纜常采用的標準有GB/T18380-2008、IEC60332-3和GB/T31247-2014。其中，GB/T18380-2008或IEC60332-3根據(jù)電纜實際使用場合（電纜敷設狀態(tài)）分為A類、B類、C類、D類和AF/R類。而GB31247-2014把線纜的燃燒分為4個等級，A級（不燃電纜或光纜，相當于金屬護套電纜或光纜）、B1級（阻燃B1級電纜或光纜，相當于無鹵低煙阻燃電纜或光纜）、B2級（阻燃B2級電纜或光纜，相當于低煙低鹵阻燃電纜或光纜）和B3級（普通電纜或光纜）。

2.2耐火電線電纜（Refractorywireandcable）

耐火電線電纜：值得是在規(guī)定的條件下（火源與時間）燃燒時候，可以持續(xù)保持工作能力，保持完整的運行性能。耐火線纜按耐火試驗溫度分為A類和B類。耐火電線電纜包括：①有機耐火線纜（由云母帶和擠包塑料制成）、②無機耐火線纜（由銅芯、銅護套、氧化鎂絕緣材料加工而成）。當前國內(nèi)采用的耐火試驗方法標準主要有國標：GB/T19216.21-2003、GB/T19216.23-2003和GB/T19216.25-2003;IEC標準：IEC60331-1、IEC60331-2、IEC60331-3、IEC60331-11、IEC60331-12、IEC60331-21、IEC60331-23、IEC60331-25和IEC60331-31;BS標準：BS6387：2013和BS8491：2008等。

3阻燃和耐火電線電纜應用的電氣設計措施

3.1按域區(qū)分設計

針對含有易燃易爆的場所（如燃氣供氣場站、化工企業(yè)、油庫、加油加氣站、城市燃氣設施），需要選擇阻燃低鹵電纜;針對公共人口密集區(qū)域的電回路，需要選擇無鹵低煙的阻燃電纜。而耐火電纜的作用是在火災發(fā)生時，能維持電路一段時間的正常供電，而阻燃電纜一般不具備這個特性，所以耐火電纜一般作為應急電源的供電回路，如控制、監(jiān)視、導引及報警等系統(tǒng)等。電線電纜檢測和質(zhì)量控制對于用電安全具有重要意義，針對人口密度較高的場所，如商場、影院等，以及在軍事相關領域。可以選擇無鹵低煙的阻燃電線電纜，如果選擇含有鹵的電線電纜，一但其燃燒后，就會釋放出大量的鹵酸氣體，不僅會對人體產(chǎn)生一定的腐蝕作用，還可能產(chǎn)生大量的濃煙，增加人員逃離和救援難度。

3.2注意事項

阻燃電線電纜：①針對一些火災高發(fā)幾率的地方，要選擇阻燃電纜;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以此選擇低煙、低毒阻燃電纜;針對其他重要的工業(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。阻燃線纜不能同非阻燃線纜鋪設在同一線路管道里，同時不能將不同阻燃類別的電纜敷設在一起，否則，阻燃效果會達不到預期設計的要求。②要根據(jù)電纜實際敷設密度和安裝方式選擇電纜的阻燃類型，這樣可以做到既不浪費材料，又能滿足設計要求，否則可能適得其反，選擇A類阻燃的電纜并不一定能在稀疏排布的電纜排布的場合達到良好的阻燃效果。不能在需要阻燃的場合都隨意選擇A類或A級阻燃的電纜，GB/T18380-2008或IEC60332-3中的A類、B類、C類、D類和AF/R類是根據(jù)電纜的排列密度（每米非金屬材料的總體積）和電纜的排列方式確定的。

耐火電線電纜：首先，耐火電纜線芯以及周圍環(huán)境的溫度要低于90℃，因為如果溫度過高會導致線纜的外層護套和內(nèi)層絕緣層材質(zhì)出現(xiàn)老化產(chǎn)生龜裂，引發(fā)云母耐火帶受到外界潮氣的侵蝕引發(fā)損壞，進而導致火災，所以耐火電纜一般不能當做耐高溫電纜使用。并且，由于火災時環(huán)境溫度迅速上升，為保證線路上的設備正常工作，建議耐火電纜的截面能夠比正常設計電纜大一個規(guī)格。同時，為了降低電纜接頭在火災中的故障概率，建議耐火電纜安裝中盡量減少接頭數(shù)量，以保證火災中的線路能正常工作。如果需要分支接線，分支接頭應該做好防火處理。耐火電纜常用在：①消防泵、噴淋泵和消防電梯的供電回路和控制回路。②消防報警系統(tǒng)的手動報警線線路和消防廣播和電話線路等。③防火卷簾門、防火栓、排煙閥的供電控制回路。④高樓大廈，機場，地鐵，還有其他重要的設施保安閉路電視等。

4結(jié)語

為降低電氣火災機率，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，在建筑工程中，應嚴格按照供電回路的使用性質(zhì)和建筑物的性質(zhì)等選用合適的阻燃耐火電纜，并且在工程投資等費用的要求下，尋求性價比最佳的電纜。

我國現(xiàn)行規(guī)范對于低煙無鹵阻燃耐火電纜的場所要求并不全面，從長遠發(fā)展趨勢來看，使用無煙無鹵電纜是發(fā)展方向，設計師根據(jù)相關規(guī)范要求及實際情況，可酌情考慮無煙無鹵電纜的使用。

參考文獻：

[1]羅慧娟.關于建筑電氣設計中阻燃耐火電線電纜的應用[J].電子世界，2017（22）：174-175.

[2]陳南.典型阻燃及耐火電纜的水平延燃特性試驗研究[J].建筑電氣，2015（7）：22-27.

[3]姬國波，桂寅寅.關于建筑電氣設計中阻燃、耐火電線電纜的應用[J].工業(yè)B，2015，0（41）：140.

（作者單位：31121部隊）