矿 物绝缘电缆介绍 一.历史1895年瑞士人获得专利，派生出三类产品，热电偶、配线电缆、加热电缆。1934年法国首先开始规模生产。1936年英国开始生产，是目前全球最大的制造国。著名企业如原BICC公司等。1946年美国通用电缆生产，主要是军用。1951年苏联研制核能方面的应用。1968年上海电缆所首次把矿物绝缘电缆引入中国，用于研制和开发用于原子能反应堆堆芯测量用的耐热电缆。70年代中期，发展成配线用矿物绝缘电缆。80年代末实验室生产，87年在浙江久立建立试生产基地，首次实现小批量生产。1997年，国家重大科技成果产业化项目—年产3000公里矿物绝缘电缆示范生产线在久立建成投产。二.结构矿物绝缘电缆组成材料：氧化镁绝缘，熔点2800℃无缝铜护套，熔点1083℃全无机物构成紧急工作温度高    国内只有我公司能生产10芯~19芯矿物绝缘控制电缆 矿物绝缘电缆结构组成的特殊性：导体为单股实心导体结构；绝缘为氧化镁矿物质，既具有熔点高的优点，也有容易吸潮的缺点；无缝铜护套具有机械强度高、低电阻的特点；整个电缆完全有无机物组成；电缆是经拉拔、退火后成品，具有密实、柔韧的特点；氧化镁的绝缘性能与其密度、厚度有关； 三.标准国家标准：GB13033.1~3-91，型号为BTTZ, BTTVZ,BTTQ,BTTVQ。等效采用IEC702-1、IEC702-2。英国：BS6207,BS6801 矿物绝缘电缆应用规范：GB50045高层民用建筑设计防火规范修订版GB50016-2003建筑设计防火规范DGJ08-93-2002上海市民用建筑电线电缆防火设计规程GB50067-97汽车库、修车库、停车场设计防火规范IEC92-3船用电气安装BS7671电气安装要求英国BS5266应急照明英国BS5839建筑物中火灾探测和报警英国BS5345用于可能有爆炸性气体环境的电气装置选择、安装和维护的惯用规则英国BS5454档案文件的储存和展览英国AS2293建筑物中应急撤离照明澳大利亚AS1668机械通风和空调规范澳大利亚AS3000线规则中消防设备和电梯NEC美国防火协会制订的国家电气法规CE164-2在危险区域电气系统标准意大利CE164-8高度火灾危险区域电气系统标准意大利四.性能1.防火矿物绝缘电缆防火的三层含义：不自燃，杜绝因自燃引起火灾的可能；不助燃，不延燃，杜绝通过电缆传播火焰的可能；出色的耐火性能，最大限度保证火灾中线路通电；对于消防线路，主要是看电缆的耐火性能耐火性能测试标准：GB12666.6 A类耐火标准：电缆样品两端加电压，950℃~1000℃火焰下90分钟不掉电。BS6387 C,W,Z级耐火标准：C : 950℃火焰下3小时保持通电。W:火焰温升至650℃时15分钟水喷淋。Z : 950℃火焰下15分钟的间隔机械撞击这两种耐火性能测试标准比较：GB12666.6只关注电缆在火焰温度下生存能力，不考虑其他因素对电缆运行的影响，它是一种静态试验。BS6387则对三种环境因素纳入到影响电缆运行的因素中去，C级是火焰温度，W级则是模拟火灾现场中消防水冲刷对电缆运行的影响，Z级则是模拟火灾现场墙体剥落或其他重物对电缆撞击，因此BS6387比之GB12666.6更为客观，更为全面，更能正确测试出电缆在火灾中生存能力。只有通过BS6387的C,W,Z级耐火试验，才是真正防火的电缆。2.无烟无毒在高层建筑、人员密集场所、地下建筑等场所，对电缆燃烧产生的烟雾和毒气是有要求的。用来检验的标准为：GB17650.2-1998取自电缆的材料燃烧时析出气体的实验GB17651.2-1998电缆在特定条件下燃烧的烟密度测定术语：低卤(Low halogen)：HCL含量≤100mg/g；无卤(Free halogen)：PH≥4.3，导电率≤10μs/mm；一般来讲，HCL含量≤5mg/g；低烟(Low smoke)：透光率≥60%； 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丙稀腈CH2CHCN400二氧化硫SO2400氮氧化物NO+N O2250酚C6H5OH250氰化氢HCN150溴化氢HBr150氟化氢HF100光气COCL225 HCL气体还对计算机设备造成严重的腐蚀FH气体是剧毒气体矿物绝缘电缆零卤素零烟雾：      图为超高过电流实验：  综合比较PVC电缆：含卤素高，阴燃，烟雾大，有毒，正常运行温度70℃；YJV电缆：易明燃，延燃，烟雾少，有毒，正常运行温度90℃，载流量较大，较普及；DW电缆：低烟，卤素含量少，但原材料价高，挤塑成材率低，弯曲半径大，燃烧时还是会产生CO气体；FEP(TEFLON聚四氟乙烯)电缆：耐高温800℃，极毒；隔氧层阻燃ZR电缆：需加氢氧化物，影响性能，不耐火；云母带NH电缆：靠云母层作为绝缘的最后屏障不可靠；矿物绝缘MI电缆：无烟、无毒、防火、载流量最大，正常工作温度250℃，但氧化镁易吸潮，单根长度有限，不适合移动、振动场所。3.耐高温根据原材料不同，具有不同耐高温程度：温度范围型号导体材料护套材料250℃以下BTTZ铜铜250~600℃GTG-1铜304,316L600~1000℃GNTG-2镍包铜310S1000~1060℃GNTG-3镍包铜ALLOY8251060~1180℃GNG-3镍ALLOY825 型号标识：  825合金护套电缆在碳氢爆炸中生存能力：右图为碳氢爆炸和非碳氢爆炸温升曲线对比：碳氢爆炸的特点是迅速温升至1093℃附近，并伴随着强烈的高温腐蚀性。只有825合金护套电缆才能有效生存30分钟以上，可以用作石油化工紧急关断阀控制线路，避免连锁性爆炸。   4.防爆矿物绝缘电缆是由无缝铜护套、紧压密实的氧化镁结构组成，可经受外界巨大冲击力，并可阻止爆炸气体经由电缆通向与电缆相连接的电气设备。可以在化工和易燃易爆环境里杜绝由电缆引起连锁性爆炸的可能。矿物绝缘电缆本身是本质安全型的，但其附件如果要用于防爆，需要增安或隔爆防爆的一些术语：爆炸性环境：在大气条件下，气体、蒸汽、粉尘、薄雾、纤维状可燃物与空气形成混合物，点燃后，燃烧传至全部未燃混合物的环境。爆炸性混合物：在爆炸上下限之间的气体、蒸汽、粉尘、薄雾、纤维状可燃物与空气形成混合物。爆炸上下限(UEL,LEL)：超过上下限不能形成爆炸性环境。同一场所有两种及以上危险物质，其混合物有叠加效应，各自爆炸下限会降低，危险性降低。点火源：电弧、电火花、危险温度闪点：液体释放出蒸汽与空气混合后形成可点燃的液体最低温度。我国以环境温度45℃为分界，闪电低于的易燃性液体，高于的可燃性液体。压力重叠：一空腔或间隔内的爆炸性混合物点燃后，对与之相连的其他空腔或间隔内的混合物产生预压而点燃。密度：密度是物质的固有特性，密度小于空气就上升，大于空气，下沉淤积在地面和凹陷处，危险性大。爆炸：因氧化或其他放热反应而引起的压力和温度骤升的现象。化学反应稳定进行：燃烧；不稳定进行：蔓延，蔓延速度可分 闪火:厘米/秒，爆炸:米/秒，爆轰:千米/秒。5.耐腐蚀铜是不活泼金属，铜护套具有耐油、酸、碱的特点。铜在氨气环境中会发生反应，因此，在有氨气的场所，须加PVC外护套。铜在流水中腐蚀会有所加快。一般可以直接地埋敷设，也可以加PVC外护套。可以在油轮上使用，较普通电缆寿命长。6.机械强度矿物绝缘电缆结构密实，坚固耐用，可经受剧烈的机械冲击，而不损害其导电性能，在外径变形到三分之二的情况下仍可正常工作。矿物绝缘电缆弯曲半径：矿物绝缘电缆外径，mm电缆最小弯曲半径，mmD<72D7≤D<123D12≤D<154DD≥156D     矿物绝缘电缆敷设固定点间距：电缆外径mm固定点之间最大间距水平敷设mm垂直敷设mm < 9600800 9 ~ 159001200 15 ~ 2015002000 > 2020002500 7.经济性矿物绝缘电缆载流量大：矿物绝缘电缆正常运行温度可达250℃，且氧化镁绝缘的导热系数是塑料类的6倍，热量不会淤积在电缆内部。根据国家标准GB/T 16895.15-2002布线系统载流量规定，在无触及的地方矿物绝缘电缆运行表面额定温度更是可以达到105℃。这个性能意味着，对于相同的载流量要求，矿物绝缘电缆可以比普通电缆降低电缆的导体截面要求，从而具有一定的经济性。 矿物绝缘电缆载流量大的另一个意义是可以耐受相当大的过载而不至于损坏电缆。这个性能应用于多拼线路中，具有相当大的经济意义。由于启动阶段，同一相线各多拼线路中的电流并不平衡，这条可能比那条电流要大得多，因此为了防止过载，一般，普通电缆在应用时，需要对普通电缆对应的载流量打折，术语称为多拼系数。这个系数随多拼数越多越小，一般在0.7~0.5，而矿物绝缘电缆则无须打系数，因此可以大大节省电缆应用成本，具有良好的经济性. 矿物绝缘电缆铜护套可以做接地PE线。国家标准对接地PE线的要求：相线导体截面积≤16 sq. mm的，PE截面要与相线截面相同；相线截面积为25，35 sq. mm时，PE截面等于16 sq. mm；相线截面积≥50 sq. mm时，PE截面为相线截面的一半。矿物绝缘电缆接地回路阻抗见样本比普通电缆节省一根接地线，体现经济性 矿物绝缘电缆无机物组成的固有特性，具有稳定性、使用寿命长的特点。 护套厚度减薄μm250℃400℃800℃年年小时25.42.570.05830.25950.810.30.2331.04127.064.31.466.48254.02575.8325.9矿物绝缘电缆无需穿管或密封桥架保护，可以降低工程造价，还可减小占用空间。根据国家的有关建筑设计防火规范规定，用于消防线路或一级、特级线路的电缆，必须是阻燃电缆或耐火电缆穿管或密封桥架保护，而如果是矿物绝缘电缆，可以裸敷，无需穿管或密封桥架保护。如果条件允许，矿物绝缘电缆甚至可以沿墙、天花板固定即可，对于一些消防线路中的单独敷设小电流长线路（如排烟风机供电），具有很大的方便性和降低工程成本的作用。 穿管普通电缆与矿物绝缘电缆占用空间对比  8.其他特点矿物绝缘电缆氧化镁容易吸潮：                    常温MgO + H2O          Mg(OH)2 +热量                    加热从上化学式可以看出，一是做临时封端重要性，另一方面可以用加热驱潮方法恢复绝缘性能。 矿物绝缘电缆涡流问题：单芯电缆不允许单独穿钢管；单芯电缆会在护套上产生微弱的涡流，多组电缆在一起，可能会造成涡流的叠加，需要按照一定的排列方式敷设以减少涡流影响；在进铁质柜、箱时需开涡流槽，或者用铜、铝母线做支架固定。 电压降国家标准规定线路从出柜到负载电压降要小于额定电压的4%，如果负载是电动机，在允许的启动电压范围内，可适当大一些电压降计算：电压降=电缆属性常数×电流×线路长度通过对比计算结果和规范要求，确定使用何种截面积的电缆。