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矿物绝缘电缆比较分析

2020-03-25 14:19:02

江西美园电缆集团有限公司


江西美园电缆集团有限公司矿物绝缘电缆比较分析


现代社会对电气消防安全的越发重视,矿物绝缘电缆的使用也越来越广泛,而市面上的矿物绝缘电缆品种也种类繁多,本文就对目前主流的矿物绝缘电缆进行一番初步比较。


一、矿物绝缘电缆使用现状初步介绍


矿物绝缘电缆于1896年起源于瑞士,1934年传到法国,1936年开始进入英美市场,到上世纪70年代中叶,仅在电力应用上,矿物绝缘电缆在世界范围的销售量就达 50000 km以上。可见其已有100多年的历史。矿物绝缘电缆具有优异的防火性能,已被国际电工委员会、美国电气电子工程师学会、英国电气工程师学会、德国劳氏船级社等许多国际权威组织和国家标准规范认可,并优先用于重要电气工程领域,我国自1991年以来也相继颁布了矿物绝缘电缆的产品标准、设计规范、敷设规程,其优异的性能和稳定的质量受到广大设计人员和业主的广泛欢迎,在鸟巢、国家大剧院、世博会场馆等众多大型项目中成功应用。矿物绝缘电缆的优点主要有以下几点:1、使用寿命长。由于矿物绝缘电缆材料的特殊性,一般不会出现老化现象,具有较长的使用寿命。2、矿物绝缘电缆具有过载能力强、无烟无毒、机械强度高、耐腐蚀、体积小等特点。


城市的用电需求越来越大,同时对供电可靠性的要求也越来越高


刚性与柔性矿物绝缘电缆的结构比较


矿物绝缘电缆无论刚性或柔性均具有不燃、无烟、无毒和耐火的特性。刚性矿物绝缘电缆型号较为单一,主要有轻载500V的BTTQ,和重载750V的BTTZ,其大区别为绝缘能力的不同。而柔性矿物绝缘电缆品种比较丰富,较有代表性的有YTTW、BTLY、BBTRZ等。


江西美园电缆集团有限公司柔性矿物绝缘电缆构造图比较


二、成本比较


矿物绝缘电缆与传统电缆相比,可从以下两个方面体现高性价比:1. 超长使用年限。矿物绝缘电缆的使用年限,取决于铜护套的氧化速度,温度不同,铜护套氧化速度也不同。资料显示,铜护套在250 ℃ 的环境温度下氧化 0. 25 mm 需要257年;而实际铜护套小厚度为0. 46 mm,工作温度为 105 ℃,故铜护套使用年限可达数十年。在建筑工程数十年使用期内不需更换电缆,可有效降低整个工程的使用和运行成本。2. 电缆费用。由于矿物绝缘电缆的结构与材料和其他电缆不同,同截面积电缆单位长度按现行建筑工程信息造价,比聚乙烯低烟无卤阻燃耐火电缆高出8 % 左右;但在同样温升条件下,矿物绝缘电缆可减小1 ~ 2档截面积使用,还可省去一根 PE 线和不需金属线槽保护,其造价相比反而可降低8 %左右。通过对比可以发现,BBTRZ型柔性矿物绝缘电缆是价格低的一种,它比作为对比基准的刚性矿物绝缘电缆(BTTZ)价格低了一半以上,在开发和运营上具成本效益。


表一、三种柔性矿物绝缘电缆与BTTZ


刚性矿物绝缘电缆价格降低对比


三、施工速度


矿物绝缘电缆品种众多且都满足防火设计规范要求,从施工的角度看,电缆施工安装速度的快慢就变成了要考虑的重点。在各种矿物绝缘电缆中,刚性矿物绝缘电缆在施工难度上是高的因此速度较慢,原因主要有以下几点:1、由于刚性矿物绝缘电缆的绝缘材料氧化镁在空气中易吸潮,电缆在交货时制造厂都会进行密封处理,在使用时要避免封头打开后电缆头在空气中暴露时间过长避免受潮,如果担心有潮气进入,需要用喷灯火焰直接对电缆受潮段进行加热驱潮,直到检测电缆的绝缘电阻达到100 M?以上方可安装终端,且安装后的终端必须进行密封。安装过程中,由于电缆的生产长度有限,在电缆敷设长度不够时,就需要安装中间连接器。对于多芯矿物绝缘电缆的中间连接器,由于多芯电缆的线芯截面相对较小,所以在安装中间连接器时,不仅要保证芯线与芯线、芯线与铜护套层之间的距离,还要保证每相芯线的绝缘电阻值,因此在芯线连接时,为减小芯线连接段的体积,缩小中间连接器中连接套管的直径,应采用错位连接法。在施工安装中,必须按中间连接附件标记好每相芯线连接的具体尺寸和具体位置,处理好芯线绝缘。2、刚性矿物绝缘电缆不能连续生产,因为受制作铜护套的原料铜管长度和生产场地的限制,电缆的长度不能太长,大截面电缆只有几十米,需要中间接头,如果接不好就会成为故障点。3、刚性矿物绝缘电缆太硬,施工时电缆不便于弯曲。以上原因限制了刚性矿物绝缘电缆的施工速度,而柔性矿物绝缘电缆就不存在以上问题,其施工敷设与普通电缆并无明显不同,施工简便速度快,且价格还具有明显优势。


BTTZ刚性矿物绝缘电缆施工复杂配件较多


BTTZ刚性矿物绝缘电缆的


终端接头对施工质量要求较高


四、物业维护


物业维护主要指对电缆日常运行的监控,由于矿物绝缘电缆可以不经过线槽直接明敷,使得日常检修十分方便,可以不用打开槽盒盖就可对矿物绝缘电缆进行目视检查,对电缆的破损与老化可以快速发现。但是金属护套的刚性矿物绝缘电缆工作温度通常高达105℃,对日常运行维护时需要避免烫伤,因此在通电检修时金属护套刚性矿物绝缘电缆不如柔性矿物绝缘电缆检修方便。对电缆的日常监控可以掌握电缆线路负荷变化情况,防止电缆线路过负荷,并且分析电缆线路运行状况。由于过负荷对电缆的危害较大,日常应经常测量和监视矿物绝缘电缆的负荷。电缆线路负荷的测量可用常规钳型电流表测定,保持电缆线路在规定的允许持续载流量下运行。同时为了防止电缆绝缘过早老化,线路电压不得过高,一般不应超过电缆额定电压的15%。


矿物绝缘电缆线路运行时将受到环境条件和散热条件的影响,而且在电缆线路故障前期局部会伴随有温度升高现象,因此还有必要对矿物绝缘电缆线路进行温度监测。在日常运行中可以利用各种仪器测量电缆线路外皮、电缆接头以及其他部位的温度,目的是防止电缆绝缘超过允许高温度而缩短电缆寿命、提前预防电缆事故的发生。测量电缆温度应在夏季或电缆负荷大时进行,应选择电缆排列密处或散热条件差处及有外界热源影响的线段。


在项目中新投运的电缆冷头要用红外线温度测试仪进行跟踪检查,在停电检修期间安排人员对其导电连接部分进行紧固;由于电缆冷头的连接靠双头螺丝等机械力压接导电接触面,工作负荷电流、故障短路电流全靠压接面来进行能量传递,热胀冷缩和电磁振动等都可能造成接触不良。


矿物绝缘电缆通常可直接明敷检修较为方便


五、用户使用


较好的耐火性能是矿物绝缘电缆重要的的特性。因此,它的适用范围很广,可在海上、陆地、室内外、地上和地下应用。特别在历史性建筑物、超高层、宾馆、商场、医院、机场、电视台、通讯枢纽工程、舰船、剧场、地铁、人防工程、人流密集的公共场所、易发生火灾的危险场所 (如天然气厂、化工厂、炼油厂、海上石油平台 )等都可以得到广泛应用。它同时也可适用于环境温度高的场所 ,如发电厂、钢铁厂。对特殊环境 ,如抗电磁干扰、防动物啃咬、防水以及核电站、卫生条件要求高的食品加工厂等获得应用。矿物绝缘电缆在上述场所中可用于主干或支干配电系统、普通照明、机器设备内部布线、本质安全电路、应急照明、应急备用电源、消防相关设备的信息数据传送和控制线路、潜在爆炸危险区域等广泛的应用。


矿物绝缘电缆的应用越来越广泛


六、柔性矿物绝缘电缆与


刚性矿物绝缘电缆的综合对比如下


1.连续长度长:柔性矿物绝缘电缆可根据用户要求制作长度,长长度可达2000米,可由现场根据实际情况任意切割,不用设中间接头,施工方便。而刚性矿物绝缘电缆受制作工艺限制,导体截面小,制作长度短(如4×25mm2长90米、1×400mm2大长度32米)。


2.柔性好,可成盘运输的柔性矿物绝缘电缆导体是由多股铜线绞合组成,铜护套又进行轧纹加工,电缆的柔软性好,成品电缆长度长可以成盘包装、运输更方便。而刚性矿物绝缘电缆的导体是单根铜棒、绝缘层是压实的氧化镁、经过拉拔的铜护套,整根电缆十分坚硬,长度短无法成盘。


3.安装简单方便,由于刚性矿物绝缘电缆呈刚性,在线路运行中容易受到自然力或电动力的破坏,因此,在安装过程中必需每隔一段距离加设“S”形或者“Ω”形;刚性矿物绝缘电缆无法整盘放线,需要投入大量的人力,而且在放线过程中电缆容易打结;刚性矿物绝缘电缆的绝缘材料氧化镁极易吸潮,制作中间接头、终端时要边烘烤边施工,一旦吸潮,就会降低绝缘电阻,造成泄漏电流的增加,进而导致电压损失的加大。柔性矿物绝缘电缆较为柔软,而且,轧纹形的铜护套使电缆不会受到热胀冷缩自然力或电动力的破坏,整条线路不需设置“S”或“Ω”形;电缆制造长度长,可以和普通电缆一样成盘放线;电缆基本不吸潮,终端安装简单,近似于普通电缆。总之,在同等条件下,柔性矿物绝缘电缆的安装费用和施工劳动强度明显低于刚性矿物绝缘电缆。


4.多芯大截面柔性矿物绝缘电缆单芯电缆截面可达630mm2,多芯电缆截面可达4×120mm2 。而BTTZ矿物绝缘电缆单芯电缆截面大为400mm2,多芯电缆截面只能达到4×25 mm2。相比BTTZ矿物绝缘电缆,YTTW金属护套无机矿物绝缘电缆更能满足现场需要,节约工程造价;同时减少放线次数,节约工时、降低安装成本。综上所述,相比BTTZ矿物绝缘电缆,YTTW系列金属护套无机矿物绝缘电缆技术更加先进、质量更加可靠,更能满足用户的实际需求。


七、结语


综合以上分析,从矿物绝缘电缆的经济性、施工速度,日常维护等角度进行比较,可以发现在民用领域柔性矿物绝缘电缆有不可替代的优势。而刚性矿物绝缘电缆其电气与机械性能较好,更适合在工业领域应用。


除在消防线路中使用之外,矿物绝缘电缆具有极为广阔的发展前景,其发展方向为以下几方面:一,建筑工程室内用电设备。在建筑工程实际施工中,针对大电量用电设备要选择矿物绝缘电缆进行配电,由于大电量用电设备在实际运行很容易出现故障和火灾,特别是空调机组或者是生活水泵系统,利用矿物绝缘电缆的使用性能,可以保证大量用电设备的安全性和有效性。第二,电梯机房。电梯机房或者是的电梯屋内照明中,由于对运行安全有极高的要求,可以选择矿物绝缘电缆保证电量输送的安全性和效率性,并在火灾发生期间,不受其影响,保证电梯内人员的人身安全。随着矿物绝缘电缆的使用越来越广泛,它将为人民的生命财产安全起到更加重要的保护作用。


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