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13
2023
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04
BTTZ防火電纜與YTTW防火電纜的區(qū)別
所屬分類： 行業(yè)動(dòng)態(tài)
目前市面上常用的防火電纜/礦物絕緣電纜有兩大類：以BTTZ電纜為代表的剛性防火電纜/剛性礦物絕緣電纜和以YTTW電纜為代表的柔性防火電纜/柔性礦物絕緣電纜。
目前防火電纜類的產(chǎn)品有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC60702和主要發(fā)達(dá)國(guó)家的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)GB/T13033等同于IEC60702。傳統(tǒng)的剛性防火電纜/礦物絕緣電纜是由銅導(dǎo)電線芯、銅外護(hù)套及絕緣層組成的密實(shí)的一體，在國(guó)外眾多項(xiàng)目中廣泛使用，已經(jīng)80多年的歷史，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)和使用也有近20多年的歷史。
隨著技術(shù)的發(fā)展，柔性防火電纜逐漸在防火電纜的使用中嶄露頭角。其導(dǎo)體由多股銅線絞合而成，以多層云母帶做絕緣層，云母帶采用玻璃纖維布作基料，外層采用銅帶縱向包裹連續(xù)焊接將其封閉構(gòu)成外護(hù)套，再將光滑的外護(hù)套壓制成螺旋形。本文主要依據(jù)國(guó)內(nèi)外電纜測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)耐火性能、耐電壓性能、載流量等對(duì)比試驗(yàn)方法，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，比較兩種電纜的性能。
一、耐火性能對(duì)比試驗(yàn)?zāi)突鹦阅茉囼?yàn)反映的是電纜在火災(zāi)條件下的持續(xù)供電能力，為檢驗(yàn)礦物絕緣電纜(BTTZ)和無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜(YTTW)的耐火性能，分別按GB/T19216、IEC331、BS6387的耐火實(shí)驗(yàn)規(guī)定。對(duì)相同規(guī)格的兩種電纜進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，兩種同規(guī)格電纜均能通過(guò)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
英國(guó)地鐵公司制定的新的電纜耐火性實(shí)驗(yàn)要求，明確規(guī)定了所有試驗(yàn)均在同一根電纜樣品上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)要求在950火焰燃燒，每隔10min沖擊一次，并施加750V的額定電壓，持續(xù)3小時(shí)后，維持此燃燒沖擊狀態(tài)持續(xù)噴淋15min，之后將同一樣品以沖擊點(diǎn)為中心按規(guī)定的半徑彎曲180°，彎曲后在彎曲點(diǎn)繼續(xù)做每隔30秒沖擊一次、持續(xù)15分鐘的沖擊實(shí)驗(yàn)，再將沖擊后的樣品浸入水1h再施加750V的額定電壓。該耐火性能實(shí)驗(yàn)要求得到了世界許多國(guó)家、尤其是歐洲國(guó)家的普遍認(rèn)可。
根據(jù)英國(guó)地鐵公司規(guī)定的實(shí)驗(yàn)要求，我們對(duì)同一規(guī)格的兩種上述電纜進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，兩種電纜的樣品都順利通過(guò)燃燒和噴淋這兩個(gè)階段的實(shí)驗(yàn)，但是在沖擊點(diǎn)彎曲180°時(shí)，無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜(YTTW)的銅護(hù)套在彎曲點(diǎn)處沿焊縫開裂，開裂長(zhǎng)度超過(guò)250px，并可看到云母帶已經(jīng)被燒成黑色粉末狀;傳統(tǒng)礦物絕緣電纜(BTTZ)的銅護(hù)套表面雖然有沖擊留下的痕跡但是無(wú)目力可見裂紋。隨后對(duì)彎曲點(diǎn)繼續(xù)做每隔30秒沖擊一次、持續(xù)15分鐘的沖擊實(shí)驗(yàn)。YTTW銅護(hù)套在彎曲點(diǎn)處的裂紋更大，開裂處的云母已經(jīng)嚴(yán)重脫落，測(cè)絕緣顯示0MΩ。BTTZ樣品雖然整根電纜已經(jīng)嚴(yán)重變形，但是護(hù)套表面仍無(wú)目力可見裂紋，測(cè)絕緣顯示大于1200MΩ。經(jīng)過(guò)這些試驗(yàn)后，將沖擊后的樣品浸入水中后施加750V電壓。
YTTW樣品由于護(hù)套表面開裂且已經(jīng)短路無(wú)法通過(guò)該項(xiàng)測(cè)試，而BTTZ樣品順利通過(guò)。從試驗(yàn)中的樣品觀察和最終的試驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜(即柔性防火電纜)在持續(xù)高溫燃燒的條件下，起絕緣和耐火作用的云母會(huì)呈粉末狀脫落，玻璃絲布會(huì)變硬變脆。由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所致，護(hù)套和絕緣層之間有相當(dāng)大的空隙，為脫落的云母粉末提供了空間，這樣在外力的沖擊作用下非常容易造成電氣短路。而這種電纜的絕緣層又不具備BTTZ電纜那樣的密實(shí)氧化鎂絕緣層，所以它的防爆性能也欠佳，可燃?xì)怏w、汽油、蒸汽等都會(huì)通過(guò)電纜護(hù)套與絕緣層的空隙傳播到電纜連接的電器設(shè)備或者其他有防爆要求的區(qū)域，所以在一些重要的場(chǎng)所，如消防系統(tǒng)等，應(yīng)謹(jǐn)慎選擇。
二、耐電壓對(duì)比試驗(yàn)根據(jù)電纜的耐壓試驗(yàn)規(guī)定，150V/s的速度升壓至2500V、持續(xù)15min，應(yīng)不擊穿。部分YTTW電纜升壓至1300V時(shí)發(fā)生擊穿。3h后再次施加電壓，升壓至20V時(shí)就再次擊穿。
此試驗(yàn)表明YTTW電纜擊穿后無(wú)法恢復(fù)其電氣性能。BTTZ電纜以150V/s的速度升壓至2500V，持續(xù)15min未發(fā)生擊穿現(xiàn)象。為試驗(yàn)其耐壓電性能，繼續(xù)升壓至3500V時(shí)電纜發(fā)生擊穿。3h后再次施加電壓，以150V/s的速度升壓至2500V，持續(xù)15min仍未發(fā)生擊穿現(xiàn)象。由此可見，傳統(tǒng)礦物絕緣電纜在擊穿后仍舊可以恢復(fù)其原有的性能。也就說(shuō)明，電纜使用過(guò)程中如果意外產(chǎn)生過(guò)電壓，電纜被擊穿時(shí)，BTTZ電纜絕緣層被損壞，是由于擊穿處的空氣電離作用使氧化鎂局部熔化所致，但融化后其成份不會(huì)改變，依然是致密的氧化鎂，因此電纜仍可恢復(fù)原來(lái)的電氣性能。而YTTW電纜一旦被擊穿就再也無(wú)法恢復(fù)其電氣性能，只能報(bào)廢。
三、載流量對(duì)比試驗(yàn)在室溫條件下，截面規(guī)格相同的YTTW和BTTZ電纜樣品置于自由空氣中通上相同電流進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，在電纜的導(dǎo)電線芯及護(hù)套處按相同的位置設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出：在相同的電流、環(huán)境溫度條件下，置于自由空氣中的BTTZ電纜的導(dǎo)體溫度和護(hù)套溫度都要比YTTW電纜的低6左右。而就電纜本身而言，絕緣層材料的種類及其耐熱、散熱性能在很大程度上影響了電纜的載流量。
很顯然，云母帶的散熱性能比氧化鎂要差。根據(jù)GB/T 16895不允許人和易燃材料接觸的裸礦物絕緣電纜，金屬護(hù)套溫度105，環(huán)境溫度30，電纜的載流量為140A。而以上實(shí)驗(yàn)是在環(huán)境溫度20時(shí)進(jìn)行的。如果環(huán)境溫度達(dá)到30電纜護(hù)套表面溫度就會(huì)更高。
四、浸水對(duì)比試驗(yàn)將兩種電纜樣品一端浸在水中3h后取出，從樣品的浸水端逐段切除，每截一段測(cè)量一次遺下部分的樣品絕緣，記錄測(cè)試結(jié)果。達(dá)到相同的絕緣值，截去的長(zhǎng)度越大，則說(shuō)明電纜吸潮越深，越不利于電纜的敷設(shè)。浸水試驗(yàn)結(jié)果如表3.從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出，無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜(YTTW)的吸水深度要比傳統(tǒng)礦物絕緣電纜(BTTZ)多出一倍。
五、其他試驗(yàn)對(duì)比YTTW電纜又叫柔性防火電纜，首先BTTZ和YTTW電纜都是固定敷設(shè)的電纜，不需要像部分有機(jī)電纜那樣經(jīng)常移動(dòng)。所以柔性對(duì)這種電纜來(lái)說(shuō)并不是一個(gè)必不可少的性能。而且由于電纜的結(jié)構(gòu)以及尺寸，YTTW電纜在安敷設(shè)時(shí)允許的彎曲半徑明顯要比BTTZ電纜大得多。這一點(diǎn)來(lái)看不論是在架橋敷設(shè)還是沿墻敷設(shè)，不但不美觀而且容易造成空間浪費(fèi)。YTTW電纜的外徑比同截面的BTTZ要大，在安裝空間有限的情況下會(huì)給安裝施工造成很大的麻煩。其他試驗(yàn)現(xiàn)正陸續(xù)進(jìn)行中，待以后在陸續(xù)發(fā)表。通過(guò)以上的試驗(yàn)可以看到Y(jié)TTW電纜的絕緣材料采用無(wú)機(jī)礦物絕緣帶作連續(xù)繞包，能嚴(yán)格控制絕緣厚度且不易吸潮。耐火特性高(極限溫度1083℃)，燃燒時(shí)無(wú)毒。在火焰溫度950-1000℃燃燒3個(gè)小時(shí)，能保持電路的完整性。BTTZ電纜絕緣材料采用氧化鎂(Mgo)粉易吸潮，具有耐高溫、防火、防爆、不燃燒(250℃時(shí)可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，1000℃極限狀態(tài)下也可作30min的短時(shí)間運(yùn)行)。
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