電力儀表結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范分享電纜阻燃和耐火的概念及阻燃電纜和耐火電纜應(yīng)用的干貨內(nèi)容，對(duì)設(shè)計(jì)人員在儀表或電氣自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中正確選用阻燃電纜和耐火電纜有幫助。
 
1、阻燃和耐火-兩種不同的概念和技術(shù)要求
①電纜的阻燃和耐火都是與防火密切相關(guān)的兩種性能，兩者有完全不同的燃燒特性，其技術(shù)要求不同，應(yīng)用條件也不一樣，不能混淆。
②通常的阻燃電線、電纜不具備耐火功能；反之，耐火電纜也不一定必然具有阻燃性能；但是在某些條件下或某些場(chǎng)所應(yīng)用時(shí)，要求具有阻燃性能。

2、阻燃電線、電纜的主要性能
①阻燃：是在燃燒時(shí)具有阻止或延緩火焰發(fā)生或蔓延的能力，其本質(zhì)在于難燃和能夠自熄。
②阻燃電線、電纜的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)與普通電線、電纜相同，其區(qū)別在于護(hù)套層和絕緣層(絕緣材料)采用阻燃材料。
③阻燃是一個(gè)相對(duì)的概念，有不同級(jí)別的燃燒性能的產(chǎn)品，適應(yīng)不同條件的需要：GB31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》,按照受火條件下的火焰蔓延、熱釋放速率和熱釋放總量，以及產(chǎn)煙速率和產(chǎn)煙總量進(jìn)行分級(jí)：A級(jí)為不燃型(如MI礦物絕緣電纜)；B1級(jí)和B2級(jí)為阻燃電纜，并將產(chǎn)煙特性和煙密度(最小透光率)的技術(shù)指標(biāo)作為B1、B2級(jí)分級(jí)判據(jù)；B3級(jí)為非阻燃型普通電纜。對(duì)于B1和B2級(jí)阻燃電纜，還應(yīng)給出附加分級(jí)：包括燃燒滴落物/微粒等級(jí)、煙氣毒性等級(jí)和腐蝕性等級(jí)三項(xiàng)指標(biāo)，并分別予以標(biāo)注。該標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了電纜燃燒的火焰蔓延特性、熱釋放特性和產(chǎn)煙特性，以及燃燒時(shí)對(duì)環(huán)境的影響，科學(xué)、全面反映電纜在火災(zāi)條件下的危險(xiǎn)性。

3、耐火電纜主要性能
①耐火電纜要求：在受火后被燃燒狀況下能維持一定時(shí)間的運(yùn)行；按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求耐火電纜在750-800℃和50-1000℃(A類)的火焰中維持3h運(yùn)行。
②耐火電纜分類：滿足上述溫度的火焰運(yùn)行3h的為N類(代號(hào))；滿足耐火條件同時(shí)抗機(jī)械撞擊要求的，代號(hào)為NJ；滿足耐火條件同時(shí)抗噴淋要求的代號(hào)為NS。
③耐火電纜絕緣材質(zhì)的種類：分有機(jī)和無機(jī)兩種，有機(jī)型一般只能達(dá)到N類；無機(jī)型一般稱為“礦物絕緣電纜”(MI電纜)，又分為剛性和柔性兩種。MI電纜可以同時(shí)滿足耐火、抗機(jī)械撞擊和抗噴淋要求。
④耐火和阻燃：無機(jī)型耐火電纜(MI電纜)，無論剛性和柔性的，均具有阻燃性能，并有低煙(或無煙)性能；有機(jī)型耐火電纜一般不具備阻燃性能，但可以生產(chǎn)阻燃型產(chǎn)品。

4、阻燃電纜和無鹵低煙阻燃電纜
①大量的阻燃電線、電纜多采用比較經(jīng)濟(jì)的PVC阻燃絕緣材料，由于這種材料含有鹵素，燃燒時(shí)，PVC受熱分解出氯化氫(HCL)，同活性羥基反應(yīng)，使燃燒受阻，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的煙和有毒氣體，造成很大危害。而建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，大量煙氣導(dǎo)致窒息和中毒。
②阻燃電線、電纜的發(fā)展方向是無鹵、低煙(或無煙)：無鹵、低煙阻燃電線、電纜的研制和發(fā)展對(duì)建筑物火災(zāi)時(shí)降低人員傷亡有十分重大意義，為此，國內(nèi)外多年來已進(jìn)行了大量的研究，我國也研制了多種形式和多種新型無鹵低煙材料，另外從研究新的電纜結(jié)構(gòu)取得了積極進(jìn)展，必將出現(xiàn)更多、更優(yōu)質(zhì)的無鹵低煙阻燃電線、電纜。

5、阻燃電纜和耐火電纜的應(yīng)用
①阻燃電線、電纜：所有建筑物內(nèi)的配電線路都應(yīng)采用阻燃電線、電纜。
②無鹵低煙阻燃電線、電纜，應(yīng)在下列場(chǎng)合的配電線路應(yīng)用：
1)高層、超高層建筑場(chǎng)所；
2)人員密集的公共建筑，如商場(chǎng)、影劇院、體育場(chǎng)館、展覽館、會(huì)議中心等；
3)交通建筑和交通設(shè)施，如候機(jī)樓、車站、地鐵站，以及車廂內(nèi)、艦船和飛機(jī)上；
4)學(xué)校、住宅；
5)人員較多的工業(yè)建筑。
③耐火電纜，應(yīng)在下列場(chǎng)所的配電線路應(yīng)用：
1)與建筑物消防系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備的配電和控制、信號(hào)線路，如消防泵、消防電梯、排煙風(fēng)機(jī)、防火門、消防監(jiān)控系統(tǒng)，疏散照明系統(tǒng)(含疏散標(biāo)志燈)和消防救援相關(guān)的備用照明等；
2)核電等有特殊要求的工業(yè)場(chǎng)所。

6、耐火電纜應(yīng)用中線路電阻的影響
①導(dǎo)體的電阻隨著溫度的升高而增大，必將對(duì)線路電壓降、電能損耗、故障防護(hù)、短路等產(chǎn)生影響；在消防系統(tǒng)中采用耐火電纜，按最不利條件，溫度可能達(dá)到650-1000℃,允許持續(xù)3h，此時(shí)導(dǎo)體溫度有可能達(dá)到500-600℃，其電阻值可能增大到常溫時(shí)的3.0-3.5倍。
②對(duì)線路電壓降的影響：
1)按《工業(yè)與民用供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)(第四版)》(簡稱《配四》)9.4和電壓降計(jì)算表(表9.4-15、表9.4-19、表9.4-20、表9.4-21、表9.4-23)中可知：架空線路、PVC絕緣電力電纜、戶內(nèi)絕緣線均按60℃，交聯(lián)聚乙烯電纜按80℃的電阻，計(jì)算電壓降。
2)對(duì)于耐火電纜，如在最不利條件下，導(dǎo)體溫度按500-600℃，其電阻值按《配四》式(9.4-1)和式(9.4-2)計(jì)算，將加大到60-80℃時(shí)的2.7-3.1倍，電壓降將大大增加，不能再按上述計(jì)算表，應(yīng)重新計(jì)算。
③對(duì)故障防護(hù)的影響：
1)TN系統(tǒng)的故障防護(hù)，采用斷路器時(shí)，應(yīng)符合公式的要求，采用熔斷器時(shí)，應(yīng)符合公式的要求；采用耐火電纜，由于導(dǎo)體溫度升高，其電阻值將大大增加，將使公式和公式中的故障電流(Id)值大大降低，必須考慮這一因素。
說明：
◆在公式中：Id為接地故障電流(交流方均根值)，kA；Iset3為斷路器的瞬時(shí)脫扣器的額定電流或整定電流，A。
◆在公式中：Id為接地故障電流(交流方均根值)，kA；In為熔斷器熔斷體額定電流，A；Kr為熔斷體在規(guī)定時(shí)間內(nèi)的熔斷電流與In的比值。
2)昌暉儀表提供了TN系統(tǒng)故障防護(hù)的簡易查表法，在《用斷路器作故障防護(hù)時(shí)銅芯電纜最大允許長度》、《用gG熔斷器作故障防護(hù)時(shí)銅芯電纜最大允許長度(t≤5s)》、《用gG熔斷器作故障防護(hù)時(shí)銅芯電纜最大允許長度(t≤0.4s)》、《用aM熔斷器作故障防護(hù)時(shí)銅芯電纜最大允許長度(t≤5s)》、《用aM熔斷器作故障防護(hù)時(shí)銅芯電纜最大允許長度(t≤0.4s)這幾個(gè)對(duì)照表格中可以查詢參數(shù)；這些表中考慮了故障時(shí)導(dǎo)體溫度升高(大約為160℃左右)，在公式中已計(jì)入電阻溫度升高而加大的系數(shù)1.5；對(duì)于耐火電纜必須采用更高的系數(shù)，在運(yùn)用這五個(gè)表時(shí)，應(yīng)加大該系數(shù)，粗略地說，將系數(shù)1.5增加到3-4，運(yùn)用這五個(gè)表時(shí)，查得的最大允許長度應(yīng)乘以0.4-0.5。
說明：
在公式中：L_max為被保護(hù)配電線路最大允許長度，m；S_ph為被保護(hù)配電線路相導(dǎo)體截而積，mm²；S_PE為被保護(hù)配電線路PE導(dǎo)體截面積，mm²；U_nom為相導(dǎo)體對(duì)地的標(biāo)稱電壓，V；ρ為導(dǎo)體溫度為20℃時(shí)的電阻率，軟銅線芯為0.01724Ω·mm²/m，鋁線芯為0.0282Ω·mm²/m；1.5為因故障時(shí)電流加大而發(fā)熱導(dǎo)致電阻增大的系數(shù)；I_d·min為預(yù)期接地故障電流最小允許值：采用斷路器時(shí)，按公式取1.3Iset3，采用熔斷器時(shí)，按公式取K_rI_n；K為忽略線路電抗時(shí)產(chǎn)生誤差的校正系數(shù)，S_ph≤95mm²取1，S_ph為120mm²和150mm²取0.96，S_ph≥185mm²取0.92；K_s為忽略電源阻抗時(shí)產(chǎn)生誤差的校正系數(shù)，取0.8-1.0，故障點(diǎn)離配電變壓器近時(shí)取低值；故障點(diǎn)離配電變壓器遠(yuǎn)時(shí)取高值。
④對(duì)線路損耗的影響：由于是偶然發(fā)生的短時(shí)工作，可不予考慮。
⑤對(duì)短路電流的影響：由于導(dǎo)體電阻增大，將使短路電流減小，對(duì)于選擇保護(hù)電器的分?jǐn)嗄芰刹豢紤]；但是對(duì)短路熱穩(wěn)定(見公式和公式校驗(yàn)的影響則比較復(fù)雜，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和分析，按短路保護(hù)的相關(guān)措施實(shí)施即可。

說明：
◆在公式中：S為導(dǎo)體截面積，mm²；K為和導(dǎo)體材料的電阻率、溫度系統(tǒng)、熱容量以及相應(yīng)的初始溫度和最終溫度有關(guān)的系數(shù)，其值昌暉儀表列于《導(dǎo)體的K值》文章中。
◆在公式中：I²t為保護(hù)電器的“允許通過的能量”值，簡稱“允通能量”，也稱為“焦耳積分”，單位A²?s，對(duì)于熔斷器，其I²t值由該產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)于斷路器，該值由制造廠提供。

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