0．6∕1kV低烟无卤耐火电力电缆的研制.pdf

2 0 0 6年第 5期 No． 5 2 0o 6 电 线 电 缆 El e c t r i c Wi r e＆ Ca b l e 2 0 0 6年 1 0月 0c t ．． 2 0 06 0 ． 6 ／ 1 k V低 烟无 卤耐火 电力 电缆的研制 袁敬添 广东沥光电气实业有限公司， 广东 南海 5 2 8 2 3 1 摘 要 介绍 了一种新 型具有环保及耐 火、 阻燃 功能的 0 ． 6 ／ 1 k V低烟无 卤耐 火电缆 的结构特 点、 技 术性能 、 使 用 特 性、 研制过程 的要 点和当前 国内推广使 用情 况。 关键词 低 烟； 无 卤； 耐火； 电力 电缆 中图分类 号 T M 2 4 7 ． 1 文献标识码 A 文章编 号 1 6 7 2 ． 6 9 0 1 2 0 0 6 0 5 0 0 1 9 ． 0 3 De v e l o p me n t o f a 0． 6 ／ 1 k V Lo w S mo k e Ze r o Ha l o g e n a nd Fi r e Re s i s t i n g Po we r Ca b l e Y UA N J i n g t i a n G u a n g d o n g - L i g u a n g E l e c t ri c a l I n d u s t r y C o ． ，L t d ． ，N a r t h a i 5 2 8 2 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t I n t e r ms o f a n e wl y d e v e l o pe d 0． 6 ／ 1 k V l o w s mo k e z e r o h a l o g e n a n d fi r e - r e s i s i tng p o we r c a b l e，t h i s p a p e r p r e s e n t s t h e c o n s t r uc t i o n a l c h a r a c t e ris t i c s ， t e c h ni c a l pe rfo rm a n c e， o p e r a t i n g c h a r a c t e r i s t i c s ， e s s e n tia ls o f the p r o du c t d e v e l o p me n t a n d i t s a p p l i c a t i o n i n C hi n a． Ke y wo r ds l o w s mo k e；z e ro h alo g e n；fi re res i s t a n c e；p o we r c a b l e． 1 引 言 目前 ， 国内 0 ． 6 ／ 1 k V供电线路 多采用聚氯 乙烯 P V C 绝缘电力 电缆 ， 即 V型系列 电缆 ， 而这种型号 电缆含有 卤族元素 ， 不具备耐火功效。发达国家如 日本 ， P V C绝缘电缆基本被无 卤电缆产 品淘汰 ， 在大 型公共场所或重要场合都选择具有耐火功能的低烟 无卤电缆 。 低 烟无 卤耐火力 缆的主要使 用特性是 当环境 着火时电缆本体不会产生有毒气体 如 卤族元素 并 且低烟 ， 能保证正常供 电 9 0 m i n以上。此特性可降 低火灾现场人员由于吸人浓烟和有毒气体而造成的 伤亡 ， 也能够为现场人员逃生和救灾灭火提供 电力 供应 。 2 产 品的结构 特点 产 品的结构特点见 图 1 。 3 产 品的技 术性能与参数 3 ． 1 产品的制造的依据及其试验标准 0 ． 6 ／ 1 k V低烟无卤耐火电力 电缆产品 目前还没 有制订 国家标准 ， 电缆生产商都是按照 G B ／ T 1 2 7 0 6 ． 收稿 日期 2 0 0 6 ． 0 6 ． 1 0 作者简介 袁 敬添 1 9 5 8 一 ， 男 ， 广东 南海人 ， 工程 师 ， 技 术 部经理 ． 作者地址 广东 佛 山市 南海 区 大 沥桂 和 路水 头工 业 区 [ 5 2 8 2 3 1 ] ． 图 1产 品 的 结 构 特点 l 一 导体2 一 耐火层3 一 绝缘层4 一 填充 5 一 内垫层6 一 钢 带7 一 护套层 1 - 2 0 0 2 额定电压 1 k V U 1 ． 2 k V 到 3 5 k V U 4 0 ． 5 k v 挤包绝缘 电力 电缆及 附件 标准 的有关 条 文， 制定 了产品基本结构尺寸 、 电气性能和一般的物 理机械性能等技术条件 、 技术要求 ， 以及试验方法的 企业标准 ， 并依 照 G A 3 0 6 ． 2 0 0 1 国家公共安 全行业 标准阻燃及耐火电缆 制定阻燃 、 耐火、 烟密度， 烟 气毒性等的技术等级。 3 ． 2 产 品型 号表 示 方法 铜导体T 省 略 ； 铝导 体L ； 耐 火 N H； 低烟无卤D w} 聚烯烃绝缘Y； 聚烯烃护 套Y。例如 铜芯额定 电压 0 ． 6 ／ 1 k V低 烟无 卤 聚烯烃绝缘及护套耐火 电缆 ， 规格是 35 0 n u n ， 表 示为 D WN H ． Y Y 0 ． 6 ／ 1 35 0 ； 铝芯额定 电压 0 ． 6 ／ - _ ， 、- ． _ - 一 ， _ _ ，I● ＼ ／ ＼ 维普资讯 2 0 0 6年第 5 期 N o ． 5 2 0 o 6 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e＆ Ca b l e 2 0 0 6年 1 O月 Oc t ．， 2 00 6 1 k V低烟无 卤聚烯烃绝缘及护套耐火 电缆 ， 规格是 31 8 519 5 1 1 1 1 1 1 2 ，表示为 D WN H ． Y L Y 0 ． 6 ／ 1 3 1 8 5 19 5。 3 ． 3 耐火电缆分级和要求 1 分级和要求 。按 G A 3 0 6 ． 2 - 2 0 0 1 中华人 民 共和国公共安全行业标准阻燃及耐火 电缆 塑料绝 缘阻燃及耐火 电缆分级和要求第 2部分 耐火电缆 标准可分为 1 ～4级 ， 具体的分级及技术要求可参见 表 l 。 表 1 耐火性能级别及技术要求 耐火特性 试验条件 烟气毒气 烟密度 耐火级别 浓度 最小透光率 试样施加电压 受火温 度 供火时间 技术指标 ／ m g ／ L ， ％ U 。 ／ U ／ V ， a C ／ m i n 耐火 I A 9 5 01 0 o ≥ 8 O 一 级 I B 7 5 08 0 0 ≥ 1 2． 4 耐火 ⅡA 9 5 01 0 0 0 ≥6 0 二级 ⅡB 产品规定的 7 5 08 0 o 3 A熔丝 9 0 耐火 ⅢA 额定电压值 9 5 O 一1 O 0 0 不熔断 ≥ 6． 1 5 ≥ 2 o 三级 ⅢB 7 5 08 0 o 耐火 ⅣA 9 5 0 1 0 0 0 四级 ⅣB 7 5 08 0 0 往 ⅣA、 Ⅳ B也 司分 别 表 不 为 A、 B。 从表 1 可知， 耐火一级中 工A是最优 级， 其耐火 特性， 烟气毒气浓度 ， 烟密度都是最优状态 ； 当选择 P V C绝缘 P V C护套 电力 电缆按 G A 3 0 6 ． 2 - 2 0 0 1 标准 的要求作试验 ， 其耐火等级标识 只能是 ⅣA和ⅣB ， 因 P V C材料的电缆烟气 毒气浓度和 烟密度没有达 到耐火 I至 Ⅲ级的要求。 2 试验方法及标准 。 a 耐火特性 。按 G B ／ T 1 8 3 8 0 ． 3 - 2 0 0 1 规 定 的方 法 进行试 验 。 b 烟气毒性。按 G A 1 3 2 ． 1 9 9 6规 定 的方法进 行试验 。 C 烟 密度 最 小透 光率 。按 G B ／ T 1 7 6 5 1 ． 2 ． 1 9 9 8 规定的方法进行试验 。 3 制造要点和测试结果 。我们在电缆生产基 地 四会南江工业园内的广东沥光电气实业有限公司 进行多次的试制和试验 ， 以及送国家 防火建筑材料 质量监督检验中心进行测试 ， 认为 a 烟气毒性与 电缆 本体材料有关 ， 选择优质 的低烟无 卤原材料是关键 。 b 烟密度 最小透光率 不但与材料有关 ， 而 且与电缆结构设计也有联系。例如 D WN H ． Y Y O ． 6 ／ 1 1 9 5的烟密度 最小透光率 比 D WN H ． Y Y 4 3 5容易达到表 1 要求 。 c 耐火特性与云母带的材质、 绕包工艺、 绕包 外径、 绕包张力都有紧密联 系。我们认为单面补强 2 O 的金云母带是一种可选用的材料 ， 在燃烧时无烟无 卤， 不含任何磷化物及硫磺 ， 不会释放任何毒气。 耐火性能与绝缘材料也有关系。我们做过如下 对比燃烧试验 在一组试样中只绕包了云母带 ， 耐火 性能相当好 ， 很容易就通过受火温度 9 5 0。 C～1 0 0 0 。 C 及受火时间≥9 0 m i n的 A级试验 ； 当选择再挤包 氧指数 3 3 ％阻燃 P V C绝缘材料的另一组试样 ， 并进 行燃烧试验时， 由于 P V C受热熔化 ， 在离子作 用下 试样短路 ， 因此 ， 在 B级受火温度 7 5 0。 C～8 0 0。 C 下 ， 仅 6 6 m i n后 3 A熔丝熔断。 d 阻燃性能。绝缘 、 护套 、 绕包带 和填充等原 材料应选用具有阻燃性能 的材料 ， 低烟无卤阻燃聚 烯烃绝缘和护套料的氧指数选择 3 3 ％ ～3 5 ％之间 ； 绕包带选用低烟无 卤阻燃涂胶玻璃带 ， 其氧指数可 达 5 5 ％； 填 充 材 料 选 用 矿 物 纸 绳 ， 氧 指 数 可 达 1 0 0％ 。 e 本产品送国家防火建筑材料质量监督检验 中心测试 ， 测试结果见表 2 仅选 录阻燃、 耐火等部 份特 性 。 表 2 部分特性 的检测结果 检测项 目 指标 实 测值 烟密度 最小透光率 ， ％ ≥2 0 3 8 烟气毒气 浓度 ， ， 1 g ， L ≥l 2 ． 4 1 2 ． 4 耐火特性 A类 受火 9 0 m i n ， 3 A熔 丝未 熔断 通过 维普资讯 2 0 0 6年第5期 No． 5 20 o 6 电 线 电 缆 El e c t r i c W i r e＆ Ca b l e 2 0 0 6年 l 0月 0c t ．． 2 0 0 6 4 消防产品 的认证 0． 6 ／ 1 k V低烟无 卤耐火电力电缆至今无 国家或 行业标准 ， 生产企业也未接到须办理 生产许 可证或 3 C认证的通知。但广 东省早在 2 0 0 2年前 已规定 对阻燃 、 耐火 P V C绝缘电缆产 品须 由省公安厅颁发 广东省消防产品准产证 ， 每年都需要年审， 电缆试 样送广东汕头或天津的公安消防试验所检测 。 2 0 0 2年起规定 阻燃或 耐火 P V C绝缘 电缆 包 括本文介绍的低烟无 卤聚烯径绝缘 护套电缆 均应 由地方技术监督局抽样并送 四川国家防火建筑材料 质量监督检测 中心检验 ， 合格 者由该 中心颁发耐火 或阻燃电缆等级标识授权使用证书 ， 有效期为 2年， 并在 中心的网页登记公告 ， 省消防局不再受理 准产 证 业务 。 5 应 用的情况 1 广东沥光 电气实业有限公 司低烟无卤耐火 电缆销售比例见表 3 。 表 3 低烟无 卤耐火 电缆销售 比例的统计 年度 低烟 无卤耐火 电缆／ P V C绝缘耐火电缆 2 O O 4 5 ， 9 5 2 0 0 5 9 ／ 91 2 0 0 6 1 5月 1 2 ／ 8 8 2 销售价格 比例 。以耐火等级 为 A级 ， 铜杆 价格为 7 0 0 0 0元／ t 进行核算 D WN H ． Y Y 3 X 1 2 0 ／ N H ． VV 3 X 1 2 0 1 O 9 ／ 1 0 0 3 国内应用情况 。根据 电线 电缆行业通讯 和 电线电缆报 报道。由于设计安装施工和供电部 门对低烟无 卤耐火 电缆认识不深 ， 故此应用还不广 泛 。目前 国内近 9 0 ％的电缆都在使用 P V C绝缘 电 缆 ， 而先进 国家则 9 0 ％的工程选用低 烟无 卤电缆 。 广东的推广使用还是走在全 国前面 的， 我们公 司在 广东省内曾参与投标 或供货单位有 广 州市正 佳广 场、 大学城、 广州地铁工程、 中信广场、 深圳市赛格广 场。 6 结 论 1 低烟无 卤耐火电缆具有优 良的环保特性 和 低烟特性 ， 比 P V C绝缘耐火电缆更适合用于高层建 筑和重要的公共场所的电力输送 。 2 目前国内低烟无卤耐火电缆 的应用与先进 国家相 比， 还不能像 先进 国家那样 的深入和全 面推 广 ， 这点有关工程设计 、 电缆选型的工程技术人员应 予 重视 。 3 低烟无 卤耐火电缆制造过程中 A级耐火是 一 个重要指标 ， 耐火层制造工序是关键工序 ， 制造商 应加强各工序及材料 的控制 ， 不断提高 一次交检 合 格率。 参考文献 [ 1 ] 张兆焕 ．国外 电缆 料发展近况 [ A ] ．电线 电缆行业 专题文选 论 文集[ C ] ． 上海 电缆研究所 ， 2 0 0 1 ． [ 2 ] 威廉- 胡斯 汉森 ．E C C O H 一 低烟无 卤阻燃料 的全球领 导者 [ A] ． 上海电缆研究所2 0 0 1年电缆材料 产品及 市场研讨 会论 文集 [ c ] ．上海 上海 电缆研究所 ， 2 0 0 1 ． [ 3 ] D a v i d B K i d d o o ．加强电缆防火性能 的新一代材料 [ J ] ．国外 电 线电缆， 2 0 0 5 ， 4 8 - 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