介紹
礦物絕緣電纜(Mineral insulated cable),一種以銅護套包裹銅導體芯線,並以氧化鎂粉末為無機絕緣材料隔離導體與護套的電纜,最外層可按需選擇適當保護套。通稱MICC或MI電纜。有一種類似的電纜以金屬代替銅護套包裹芯線和絕緣材料,稱為礦物絕緣金屬護套電纜(Mineral insulated metal sheathed cable (MIMS Cable))。
發展與現狀
1896年,MI電纜起源於瑞士,1934年傳到法國,1936年開始發揚於英美。由於其優異的防火特性而廣為使用,包括國內各種礦物質電纜的檢測標準BS6387,也是使用的英國的標準。直到這裡,所說的都是剛性纜,在MI電纜傳入國內後,因為其較高的生產成本限制,初期生產企業和使用方都較少,直到GB/T50016在2015年開始實施後,才明確要求消防線路強制使用MI電纜,至此MI電纜在國內迎來春天。
按結構可以分為剛性和柔性兩種。按照標準可以分成國標纜(剛性)和企標纜(柔性)。只有剛性礦物電纜有國家舊標準,顧名思義極難彎曲,運輸安裝有極大局限性,柔性礦物電纜有各家企業自己制定的標準,各廠家標準高低不一,質量參差不齊。
國標纜的型號只有六種:輕載500V的BTTQ、BTTVQ、WD-BTTYQ,和重載750V的BTTZ、BTTVZ、WD-BTTYZ
柔性纜的型號由各個生產廠家自己命名,常見的有BTWTZ、GAN-BTGYZ、BTLY、NG-A等總計十幾種。
《JGJ232-2011 礦物絕緣電纜敷設技術規程》第2.0.1條註明:礦物絕緣電纜是用普通退火銅作為導體、密實氧化鎂作為絕緣材料、普通退火銅或銅合金材料作為護套的電纜。
國內檢測礦物電纜的依據主要有BS6387《在火焰條件下電纜保持線路完整性的耐火試驗方法》中C(單純燃燒)、W(噴淋)、Z項(撞擊)實驗;和國標GB/T19216.21《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗》、《GB/T 13033-2007 額定電壓750V及以下礦物絕緣電纜及終端》。
分類和區別
除了國標纜(剛性)之外,所有其他柔性礦物質電纜都是企標。
相對而言,國標纜工藝高,施工複雜嚴謹,因為本身金屬護套極難彎曲,安裝時難度是最高的,而且需要昂貴的專用配件,防火性能也是最高的BS6387;而柔性纜安裝與普通電纜相似,施工門檻低,但防火性能一樣達到BS6387,套用當中主要根據建築防火等級和重要程度選擇相匹配產品。
剛性礦物電纜受工藝限制無法較長生產,安裝使用專用附屬檔案,且彎曲半徑安裝時使用專用工具烤槍、彎曲轉輪等能達到(6D)。柔性礦物電纜可連續生產,不同的金屬護套結構又擁有不同的彎曲性能,國內工藝主要有銅管(剛性)、鋁管、橫焊波紋銅管、聯鎖鎧裝金屬護套,允許彎曲半徑依次遞減,最小隻到7D(D為電纜外徑,普通電纜彎曲半徑約為10D),設計施工方面應考慮實際場地、電纜橋架限制,選用合適的產品。一般來說,允許彎曲半徑越小,安裝難度就越小。
剛性礦物電纜本身比較硬,同樣抗撞擊能力也是非常強的。柔性礦物電纜柔韌性比較強,抗撞擊能力要看相應電纜具體的結構組成。但除了聯鎖鎧裝型之外的所有礦物電纜都很難穿彎曲的管道敷設,尤其是大規格電纜。
優點
由於這種電纜的全部材料都是採用無機材料,所以它就具有一些其他電纜所不可能具有的優點。
1、耐火
在礦物絕緣電纜中套用的二種材料銅和礦物質絕緣是無機物。此種電纜不會燃燒,也不會助燃,在接近火焰的條件下仍可繼續操作。銅護套在1083℃下熔融。
2、操作溫度高
礦物絕緣電纜可耐連續操作溫度高達250℃。並且,在緊急情況下,電纜可在接近銅護套熔點的溫度下,在短時間內繼續操作。
3、壽命長
在礦物絕緣電纜中套用的無機材料,可保證電纜具有穩定性、壽命長和耐火性。
4、防爆性
礦物絕緣電纜中高度壓實的絕緣材料,可阻止蒸汽、氣體和火焰在與電纜連線的設備零件之間通過。
5、外徑小
礦物絕緣電纜的直徑比其他額定電流相同的電纜要小。
6、防水
如果將礦物絕緣電纜完全浸在水中,藉助其無縫金屬護套,礦物絕緣電纜可繼續操作。
7、機械強度高
礦物絕緣電纜堅固耐用,可經受劇烈的機械破壞,而不會損害其電性能。
8、載流量大
對同相同截面的電纜而言,礦物絕緣電纜比其他類型的電纜傳輸較高的電流。同時,礦物絕緣電纜還可耐受相當的過載。
9、短路故障額定值
在相同溫度下,礦物絕緣電纜的短路故障額定值明顯地比其他類型的電纜要高。
10、接地
對於礦物絕緣電纜來說,獨立的接地導線是不需要的,因為此電纜所用的銅護套已起到接地導線的作用,可提供好的低接地電阻。就接地護皮迴路(ESR)布線而言,在MEN(多接地中性)系統中,外層銅護套可用作接地和中性導體。
11、耐腐蝕性高
礦物絕緣電纜的銅護套具有高耐腐蝕性,對於大多數的裝置來說,它不需要採取附加的防護措施。在電纜的銅護套易遭受化學品腐蝕或工業染污嚴重的地方,應使用包有塑膠外護套保護礦物絕緣電纜。
產品特性
一、防火
由於電纜全都是用無機物(金屬銅和氧化鎂粉)組成,它本身不會引起火災,不可能燃燒或助燃,由於銅的熔點是1083℃,礦物絕緣層也是1000℃以上熔點。因此該種電纜可以在接近銅的熔點的火災情況下繼續保持供電,是一種真正意義上的防火電纜。並能通過BS6387 C、W、Z試驗。
試驗項目 | IEC331 | GB/T19216等級 | BS6387 |
燃燒 | 750℃、3h | 750℃、90min | A級650℃、180minB級750℃、180minC級950℃、180minD級950℃、20min |
噴淋 | 無 | 無 | W級 650℃、15min |
機械撞擊 | 無 | 無 | X級650℃、15min Y級750℃、15minZ級 950℃、15min |
二、載流量大、防水
由於礦物絕緣電纜實際正常使用溫度可以達到250℃,IEC60702規定礦物絕緣電纜連續工作溫度是105℃,這是考慮到終端密封材料和安全的需要,即使這樣,它的載流量還遠遠超過其他電纜,因為礦物類絕緣具有比塑膠更好的導熱係數,所以同樣的工作溫度,載流量更大。對於16mm2以上的線路,可以降低一個截面,對不允許人接觸的地方,可以降低兩個截面。
三、防爆 耐腐
防爆特性:由於礦物絕緣電纜採用金屬護套作為保護層,可燃性氣體、油汽、火焰就不能到達與電纜連線的電器設備,因此電纜具備防爆特性。
耐腐蝕性:由於銅有較好的耐蝕性,在正常使用的環境下不需要任何附加的保護,在特殊的環境條件下,如對銅有較強的腐蝕作用的環境中,電纜外面再加一層PVC外護套,所以電纜有很好的耐腐蝕性。
四、耐機械損傷、壽命長、無鹵無毒
耐機械損傷:由於電纜的金屬護套有一定的強度和韌性,所以電纜在遭受彎曲、壓扁、扭轉等變形時,芯線之間以及芯線和護套之間的相對位置保持不變,不會產生短路,也不會影響電氣性能。
壽命長:由於電纜採用的材料全部是無機材料,不老化。其使用壽命可以按照銅護套氧化腐蝕的速率來計算。資料顯示,護套氧化0 .25mm,在250℃的環境溫度下需要257年,而礦物絕緣電纜的護套厚度一般都在0.34-1.05之間,使用溫度又低於250℃,所以該電纜具有長壽命的特點。
無鹵無毒:由於電纜全都是用無機物(金屬銅和礦物絕緣層)組成,因而即使在1000℃的高溫下燃燒也不會產生煙霧、鹵素和有毒氣體是真正意義上的無鹵無毒電纜。
五、耐過載、銅護套可以作接地線
耐過載:由於銅的熔點是1083℃、礦物絕緣層也是1000℃以上熔點,與普通塑膠電纜相比,礦物絕緣電纜的載流量能力可以提高一個截面等級,同時能承受相當大的過載,其過載能力可以達到正常載流量的10倍以上。
銅護套可以作接地線:對於礦物絕緣電纜,由於銅護套的連續性和極低的接地電阻,因此可以作為接地導線使用,不需要獨立的接地導線。
六、 產品用途:由於礦物絕緣電纜具有的優異性能,因此,它適用於額定電壓1000V及以下的消防、以下線路中:
·普通照明 | ·應急照明線路 ·應急廣播線路 | ·應急電梯和升降設備線路 |
·火災報警控制線路 | ·計算機房控制線路 | ·消防電氣線路 |
·發電機房輸電線路 | ·不能斷電的供電線路 | ·雙電源控制線路 |
·公共場所照明線路 | ·主幹/分乾配電系統線路 | ·名勝古蹟照明線路 |
·高溫環境動力和控制線路 | ·油泵線路 | ·潛在危險爆炸區域線路 |
套用領域
礦物絕緣電纜已廣泛套用於高層建築、石油化工、機場、隧道、船舶、海上石油平台、航空航天、
鋼鐵冶金、 購物中心、停車場等場合。
1、高層建築
普通照明、應急照明、火災報警、消防電氣線路、應急電梯和升降設備線路、計算機房控制線路、
主幹\分乾配電系統線路、雙電源控制線路
2、石油平台
普通照明、應急照明、潛在危險爆炸區域線
3、機場候機樓
普通照明、應急照明、火災監測系統、火災報警系統
4、軍艦、船舶
發電機房輸電線路、火災監測系統、火災報警系統、煙氣排放和通風線路、廚房用電線路、大動力線
路、雙電源控制線路、應急照明、應急廣播線路、計算機房控制線路
5、化工行業
普通照明、應急照明、潛在危險爆炸線路等場所
6、捷運隧道
普通照明、應急照明、火災監測系統、消防電氣線路、煙氣排放和通風線路
7、鋼鐵冶金
高溫環境動力和控制線路、應急電源、大動力線路、不能斷電的供電線路、發電機房輸電線路
8、發電廠
大動力線路、普通照明、應急照明、火災報警、消防電氣線路
9、航空航天
普通照明、應急照明、計算機房控制線路、大動力線路、高溫環境動力和控制線路、潛在危險爆炸區
域線
10、百貨商場
普通照明、應急照明、應急廣播、應急電梯和升降設備線路
11、圖書館、博物院、數據處理中心
火災報警控制線路、消防電氣線路
12、核電站
普通照明、應急照明、計算機房控制線路、大動力線路、高溫環境動力和控制線路、潛在危險爆炸區
域線
13、停車場
普通照明、應急照明、火災報警、煙氣排放和通風線路
14、名勝古蹟
普通照明、應急照明、火災報警、消防電氣線路