矿物绝缘电缆的性能及其应用前景

　
摘要：在现代的配电系统中矿物绝缘电缆有着广泛的使用空间，其耐火性、耐久性、安全性、可靠性、施工便捷和经济性是传统的电力电缆所无法取代的。
关键词：矿物绝缘电缆 重要场所 危险场所 消防 电气火灾 安全性
　　矿物绝缘电缆（MineralInsulatedCables）简称MI电缆，是一种无机材料电缆。电缆外层为无缝铜护套，护套与金属线芯之间是一层经紧密压实的氧化镁绝缘层。按用途不同可分为：配线电缆（WiringCables）、加热电缆和加热元件（HeatingCablesandHeatingElements）、热电偶电缆及补偿电缆（ThermocoupleCablesandCompensating）、特种电缆（SpecialCables），在实际应用中最常用的是配线电缆，本文着重介绍配线电缆在工程应用中的主要特性。
安全性：
　　据统计，1997年我国电气火灾发生次数占火灾总次数的26.5%，造成的损失为总损失的43.9%。1998年相应比例为27.5%和37.3%，电气火灾的发生次数以及所造成的损失均属各类火灾之首。据分析，其中由线路引发的占电气火灾的一半之多，所以合理地选择电缆是避免电气火灾或即使发生火灾也能可靠保证消防设备供电的连续性，进而尽早灭火，减少损失的重要环节。
　　矿物绝缘电缆是由铜和氧化镁制成。铜的熔点为1083℃，氧化镁的熔点是2800℃。所以在其温度不超过1000℃时，电缆结构不会出现问题。因此在绝大部分场所是不会因熔化或燃烧而解体的，更不会传播火种。
　　矿物绝缘电缆是由无机材料制成，它不会放出任何烟雾和有害气体，而相比之下，传统的电缆（包括阻燃、低烟低卤、低烟无卤和其相应的耐火电缆）在着火、被火烧或长期过载绝缘受损时烟雾和有害气体都会存在。聚氯乙烯绝缘电缆的烟雾中有大量的CO、CO2和氯化物，其它电缆的烟雾中还会含有溴化物、氟化物和硫化氢，这些物质对人的危害是很大的。根据美国海军工程标准NES713提供数据，一些有害气体很少量就会造成人体的极大伤害（见表1）。含氯化物的电缆燃烧时产生HCL气体会使弱电系统损坏。矿物绝缘电缆在火灾时，可保证3小时以上的持续供电时间，远远大于国家规范的要求（见表2）。
表1部分有害气体对人体的伤害量
气体名称化学式30分钟致死浓度（ppm）
二氧化碳CO2100000
一氧化碳CO4000
硫化氢H2S750
氨NH3750
甲醛HCHO500
氯化氢HCL500
内烯腈CH2CHCN400
二氧化硫SO2400
氮氧化物NO NO2250
酚C6H5OH250
氰化氢JCN150
溴化氢HBVr150
氟化氢HF100
光气COCL225

表2消防用电设备在火灾发生期间的最少连续供电时间
序号消防用电设备名称保证供电时间（min）
1
2
3火灾自动报警装置
人工报警器
各种确认、通报手段≥10
≥10
≥10
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14消火栓、消防泵及自动喷水系统
水喷雾和泡沫灭火系统
CO2灭火和干粉灭火系统
卤代烷灭火系统
排烟设备
火灾广播
火灾疏散标志照明
火灾暂时继续工作的备用照明
避难层备用照明
消防电梯
直升停机坪照明>60
>30
>60
≥30
>60
≥20
≥20
≥60
>60
>60
>60

在耐过电压方面，传统电缆在超过其极限耐压值发生意外时被击穿，绝缘层被损坏，电缆必须更换，而矿物绝缘电缆击穿的是击穿处的空气电离作用，氧化镁熔化后成份不会改变。所以矿物绝缘电缆在耐过电压和性能稳定性方面远远优于传统电缆。
　　在防水、防爆方面，矿物绝缘电缆是最安全的电缆。由于其护套是无缝铜管，水、油和气体不会渗透到电缆内部，在有腐蚀性的特性场所可加装PVC护套，多种的防护措施使其有极高的安全性。在耐机械损伤方面，矿物绝缘电缆可经受剧烈的机械破坏，而不会损害其导电性能，在电缆外径变形到原外径1/3的情况下仍可正常工作。在耐辐照方面，因为其为无机材料制成，材料自身时性稳定，可长期保持较高绝缘电阻，而传统电缆其绝缘层在强辐照下很容易老化，绝缘特性降低出现危险。

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　　从上述各方面的比较可以看出，矿物绝缘电缆是最安全的电缆。


二．耐火性
　　目前常用的聚氯乙烯电缆（普通型、阻燃型、耐火型等）最高使用温度为70℃，超过此温度绝缘层老化加速，寿命缩短，进而引发火灾。按照英国BS6387电缆耐火特性测试标准，只有矿物绝缘电缆能满足以下三种测试：
A明火燃烧950℃，持续3小时
B明火燃烧650℃，喷淋水持续15分钟
C明火燃烧950℃，每隔30秒用重物撞击，
　　国产的耐火电缆（NH—VV）只能满足GB12666.6-90耐火测试中A类测试：明火燃烧950℃，持续90分钟。而大多数厂家生产的耐火电缆仅能满足B类测试；明火燃烧750℃，持续90分钟。下面引用公安部四川消防科研所和浙江久立耐火电缆有限公司做的几种电缆短样随炉温变化的耐火实验数据（见表3）：由实验结果可以看出矿物绝缘电缆的耐火特性是十分优秀的，即使其它任何电缆附加保护装置也无法与其相比。
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