防火电缆设计误区浅谈

泉州市公安消防支队 庄勋港

漳州市公安消防支队 王西川

防火电缆设计误区浅谈

泉州市公安消防支队 庄勋港

漳州市公安消防支队 王西川

现阶段，想要防火电缆的应用发挥最大的作用，就必须要对防火电缆的概念深入的了解，并对防火电缆设计中存在的问题进行详细的分析，这样才能全面的掌握防火电缆存在的设计误区。

防电电缆；电缆结构；温升电阻；敷设

1 引言

由于目前我国的经济飞速发展，社会也在不断的进步，所以对防火电缆的需求也在逐步增多，特别是在建筑工程中，应用防火电缆的地方非常多，所以必须要对防火电缆进行全方位的关注，特别是防火电缆存在的设计误区一定要当成关注的重点。

2 概念

防火电缆主要分为三种：耐火电缆、阻燃电缆、低烟无卤电缆，这样的化分主要依据的就是消防性能。此外根据这3中电缆的组合还能形成很多的具有消防性能的电缆，比如阻燃耐火低烟无卤电缆就是其中一种，但是在实际的设计过程中，因为阻燃耐火电缆会存在很多的代号，这样就非常容易导致设计人员在区分型号的时候出现错误，所以必须要对防火电缆的概念进行深入的了解。首先从阻燃电缆开始，阻燃电缆是一种不易着火的电缆，一旦着火它还具有防止火焰蔓延的性能。而且通过实验可以划分为4级，这样的作用主要就是为了防止电缆本身成为火源的起点、危险的源头。必须要知道的就是，这跟耐火时间的长短没有任何的关系。其次就是耐火电缆，它主要就是火焰延烧到一定的时间和温度的时候，它还能够使电线的各个线路保持一定的完整性。通过实验分为2级，这样的作用就是为了能够保证在火灾发生的时候还能够保证设备能够正常的进行供电。最后低烟无卤电缆，它的主要的作用就是一旦发生火灾，电缆出现燃烧的时候，不会因为燃烧释放出有毒的气体，这样有助于人们的逃生。从对以上三种防火电缆的概念分析我们可以知道，前面两种电缆在燃烧特性上面有所不同，但是不存在档次高低之说。在以往的设计过程中，很多的设计人员都认为耐火电缆的等级要要高一级，所以在具体的应用选择的时候，本应该使用阻燃电缆的场所会选择使用耐火电缆，他们以为这样会使电缆的消防性能发挥出更大的作用，其实他们的这种认识和做法是不对的，应用阻燃电缆的作用为了能够防止电缆的燃烧，这样在火灾发生的时候，能够有效的延长火焰的蔓延时间，这是减少火源的传播媒介的一种方式，应用阻燃电缆就是为了达到降低火灾规模的作用。而耐火电缆起到的作用就是能够保证在发生火灾的时候，电缆不受影响还能够进行工作。因此，根据防火电缆所起发挥的作用和达到的目的不同，很多的地区也做出了相关的规定：

比如在广东、福建和上海等地，在地下室或者人口较多的地方，空气中必须要要采用阻燃电缆，这样做的目的不仅为了防止普通电缆在应用的过程中成为产生火灾的源头，也为了防止普通电缆的应用的过程中如成为有助火灾燃烧的媒介，只有应用阻燃电缆，才能够有效的增加防火的安全性。但是如果没有规定，这些场所一旦应用了耐火电缆，在火灾发生的时候，就会提高火灾的危险性，因为，耐火电缆表层的保护层是可以燃烧的，这样在火灾发生的时候，它会在无形当中成为助燃的工具。所以，设计人员在对防火电缆进行设计的时候，必须要根据电缆的性能不同、应用的场所不同等等各个方面进行全面的分析考虑，只有这样才能呈现出更好的消防效果。

3 电缆材料

目前，我国电缆的绝缘层和护套层主要应用的就是聚氯乙烯(PVC)，聚乙烯(PE)，交联聚乙烯(XLPE)这几种材料。通过对这几种材料进行分析，我们可以知道：聚氯乙烯材料具有很好的阻燃性能，它主要依据的就是聚乙烯聚合物在受热的时候，大概达到194度的时候会发生分解从而释放出大量的氯化氢气体，这个气体会是空气密度的1.27倍，而且能够对燃烧物体的周围进行覆盖，从而对气体进行相应的阻隔，最终达到缓解系统燃烧的目的。由此可见聚氯乙烯材料能够发挥出阻断燃烧的作用，但是它的阻燃功能再好，但是燃烧以后都会出现有卤有烟的现象。聚乙烯或者是交联聚乙烯材料没有本质的不同，只是聚乙烯是线式的分子结构，而交联聚乙烯是网状的分子结构。但是它们的聚合物非常高，所以聚乙烯和交联聚乙烯具有易燃性，值得注意的是，在燃烧以后它们不会出现有卤有烟的情况。通过上述的分析，我们可以得知，聚乙烯和交联聚乙烯本身就是低烟无卤的材料，所以YJY电缆就是一种低烟无卤电缆。

4 电缆结构

4.1 阻燃电缆结构组成

阻燃电缆主要是由导体、绝缘、阻燃填充层、阻燃外护套组成。阻拦电缆主要使用以下两种添加材料，1是含卤材料，但是现在通常不采用此种材料，因为它的消防性能比较差。2是无机金属水合物胶状料，它主要依据的就是析水降温、隔绝氧气的原理，它主要采用的是氢氧化镁和氢氧化镁等，但是具体的应用要注意几个问题：如果在绝缘层添加此种材料，就会对它的绝缘电阻产生一定的影响，因此，通常一般不对电缆的绝缘层进行阻燃处理。此外，无卤阻燃材料具有的阻燃性和它的机械物理性会成反比，电缆的护套外层添加材料以后就会导致抗拉强度相对降低，这样就会造成无卤低烟的阻燃外套出现开裂的情况。这个问题是很难解决的，必须要改进工艺或者是重新开发新的材料。必须注意的是，在低烟电缆的阻燃处理过程中，必须要把填充层、保护内层当成重点。其中填充层主要应用的是玻璃纤维绳和岩棉绳。保护内层主要采用的是氢氧化铝和氢氧化镁。

4.2 耐火电缆结构组成

耐火电缆主要是由导体、耐火层、绝缘、内衬层、护套等结构组成。其中起主要作用的就是耐火层，但是必须注意的就是它的填充结构和护套结构的阻燃作用是不确定的。所以，耐火电缆不能被当作阻燃电缆应用。

5 建筑防火电缆设计中易被忽视又极其重要的问题

5.1 未考虑铜电缆在高温时电阻上升

高温时电阻上升的情况主要是对耐火电缆和矿物绝缘电缆而言的。铜的电阻率温度系数为0.00393aR/℃，假设火灾时的温度为900℃，需要工作的时间为 180分钟。铜的电阻率为：1. 678 + (900－20)x0. 00393 =5.1364。这样产生的电阻率就是原电阻率的3.06倍，电缆压降也是相同的。这是个重要的环节。根据供配电系统设计规范我们可以知道，在正常情况下，用电设备的电压必须符合以下条件：电动机的额定电压为±5%。应急照明、道路照明和警卫照明的额定电压为 +5%，－10%。此外，在火灾发生时为了能够保证消防泵、应急照明等的正常运行，在对耐火电缆或者矿物绝缘电缆进行选择的时候，必须要对电阻升高和电缆受损的情况进行充分的考虑，并要进行有效的计算和校验工作。

5.2 未考虑弱电智能化线缆的低烟无卤化

由于现在建筑越来越智能化，而且较多的采用的都是弱电系统，比如监控、门禁等等地方。这些系统线缆的使用数量不比配电系统电缆的使用数量少，但是现如今主要应用的还是普通的网线，这些普通网线的外皮大部分采用的都是PVC材质，这种普通的网线如果应用在人多的地方，一旦发生危险，是难以想象的。追究这样情况发生的原因，我国对强电配电的电缆低烟无卤化都是有一定的规范要求的，设计的时候，也是必须要依照规范的，审查的时候也会要求审图师进行严格的把关，一般情况下是不会出现问题的。但是建筑中应用比较大的弱电线缆通常受不到重视，这就给线缆的消防安全带来很大的隐患。因此，必须针对这个问题进行相关的审查工作，并且制定有效的验收制度。

6 结语

本文通过对消防电缆的全面分析，希望能够对防火电缆的设计起到有效的帮助作用。

[1]GB/t19666－2005阻燃和耐火电线电缆通则[S]．

[2]本刊编辑部．漫谈建筑物耐火电缆的选择[J]．电气工程应用,2017,02:33-37．

庄勋港（1975—），男，福建泉州人，硕士，工程师，专业：高分子化学。

王西川（1985—），男，大学本科，助理工程师，现供职于漳州市公安消防支队。