礦物絕緣電纜(Mineral?。桑睿螅酰欤幔簦澹?Cables)簡稱MI電纜,國內(nèi)也有人稱之為氧化鎂絕緣電纜或防火電纜,是一種全部由無機(jī)材料組成的電纜。
電纜外層是由無縫金屬管構(gòu)成的金屬護(hù)套,在金屬護(hù)套和金屬線芯之間是一層經(jīng)緊密壓實(shí)的氧化鎂粉絕緣層。
這種電纜在國外開發(fā)較早,早在19世紀(jì)末一位瑞士人RANCOIS BOREL就提出有關(guān)礦物絕緣電纜的設(shè)想,并于1896年獲得專利權(quán)。1934~1936年,法、英相繼正式投入生產(chǎn),到20世紀(jì)70年代中葉僅電力用礦物絕緣配線電纜(Wiring Cables)在世界范圍的銷售量就達(dá)五萬公里以上。由于應(yīng)用的不斷擴(kuò)大,目前一些主要的工業(yè)國家,如英、美、加、法、意、澳等,都有大規(guī)模的生產(chǎn)。一些國際性組織和國家的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、法規(guī)等也規(guī)定或推薦在某些場所和部位需要使用礦物絕緣電纜,尤其對安全要求特別高和環(huán)境條件特別惡劣的場所。
?。?礦物絕緣配線電纜介紹
?。保?主要特性
1.1.1 耐火
由于電纜的全部結(jié)構(gòu)材料僅由銅和氧化鎂所構(gòu)成,氧化鎂實(shí)際上是一種優(yōu)良的耐火材料,高溫的絕緣性能也很好,因此電纜可在接近銅的熔點(diǎn)溫度下繼續(xù)運(yùn)行,試驗(yàn)證明在950~1000℃可持續(xù)3個(gè)小時(shí)不損壞。國外的很多實(shí)際火災(zāi)現(xiàn)場也充分證明經(jīng)火災(zāi)后,所有電纜中僅有礦物絕緣電纜還完好無損。圖1照片是一個(gè)英國油漆試驗(yàn)室在一次災(zāi)難性火災(zāi)后的情況,只有礦物絕緣電纜完好無損(頭部是切開檢查電纜的),其他電纜全部燒毀。
1.1.2 耐高溫、不老化、壽命長
該電纜可在250℃高溫環(huán)境下連續(xù)長時(shí)間使用,壽命達(dá)數(shù)百年,由于電纜全部由無機(jī)材料構(gòu)成,不會(huì)老化,更不會(huì)引發(fā)和傳播火種,實(shí)際上它是一種真正“安全型”的電纜,理應(yīng)做為在高溫環(huán)境下長期使用的首選品種。
1.1.3 不會(huì)釋放任何有害氣體和煙霧
在過載和火燒的情況下,礦物絕緣電纜不會(huì)放出任何有害氣體和煙霧,這對火災(zāi)條件下確保人員(包括消防人員)安全至關(guān)重要。對確保儀器、設(shè)備及房屋不受酸氣的侵害也是很重要的。
1.1.4 載流量大、耐過載能力強(qiáng)
對于相同截面的電纜而言,礦物絕緣電纜由于本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和允許更高的使用溫度,使它比其他類型的電纜能傳送更大的電流。由于其他有機(jī)絕緣電纜在消防系統(tǒng)中使用必須加以保護(hù),如穿管或暗敷,這樣在相同的載流量的條件下,礦物絕緣電纜起碼可比其他電纜減少1~2個(gè)以上截面等級使用。另外,它可承受更大的過電流而不會(huì)燒損電纜。在過電壓的情況下,既使是礦物絕緣電纜被擊穿,去掉電壓負(fù)荷后它仍可恢復(fù)到電纜被擊穿前的耐電壓水平,電纜仍可正常使用。
1.1.5 防水、耐腐蝕
因礦物絕緣電纜的銅護(hù)套是無縫的金屬管,它不透水、油和氣體,完全可以在水中敷設(shè)長期使用,英國泰晤士河中一根礦物絕緣電纜使用了25年,檢查時(shí)電纜完好無損。因?yàn)殂~具有極好的耐腐性能,在大多數(shù)情況下,它不需要采取任何附加的保護(hù)措施,在特殊情況下,如在某些對電纜銅護(hù)套有腐蝕作用的場合使用時(shí),可在電纜外面再加上一層塑料外套。
1.1.6 安裝方便、美觀大方
由于礦物絕緣成品電纜是經(jīng)完全退火的,所以它有很好的柔軟性,它可以彎成各種復(fù)雜形狀而不損壞電纜,在電纜安裝敷設(shè)中可使用專用工具,施工方便,沿墻敷設(shè)特別美觀。
在相同的載流量條件下,礦物絕緣電纜的外徑比其他類型電纜的外徑要小得多,重量輕得多,這就意味著安裝敷設(shè)及舊線路的改造帶來極大的方便。
1.2 使用場所
礦物絕緣電纜主要可用于以下領(lǐng)域和場所。
1.2.1 須確保人身和財(cái)產(chǎn)安全的場所
歷史性建筑物、高層建筑、銀行、博物館、影劇院、檔案館、學(xué)校、政府機(jī)關(guān)、科研中心、體育館、高級商住樓、地下鐵道等一切重要的場所。北京人民大會(huì)堂大禮堂照明主干線、應(yīng)急照明干線改造全部使用礦物絕緣電纜,用量約32km。
北京中國銀行總行大樓部分應(yīng)急電源主干線和低壓配電房應(yīng)急電源輸出線等用礦物絕緣電纜約65km,除使用在消防電梯、消防泵、應(yīng)急照明、防火卷簾門、防排煙系統(tǒng)外,金庫、中心計(jì)算機(jī)房等處,也使用了礦物絕緣電纜。北京工商銀行總行也用了礦物絕緣電纜近130km。
國外在此領(lǐng)域應(yīng)用得更普遍。圖2和圖3為國外地下鐵道和隧道中礦物絕緣電纜的使用情況,主要用于消防報(bào)警、應(yīng)急照明、防排煙系統(tǒng)和救生系統(tǒng)等。
由于1987年英國King Cross地鐵站發(fā)生火災(zāi)后引起世界各國的廣泛重視,對電纜的耐火及火燒時(shí)釋放出來的煙霧和有害氣體提出更加嚴(yán)格的要求,因此礦物絕緣電纜是最佳的選擇。
1.2.2 有關(guān)影響人身健康的場所
醫(yī)院、食品和飲料加工廠、釀酒廠、制藥廠、餐廳和廚房、牛奶場、農(nóng)業(yè)配線等。
如上海第一人民醫(yī)院住院大樓就使用了礦物絕緣電纜近8km,廣州荔灣醫(yī)院用礦物絕緣電纜11km。
1.2.3 危險(xiǎn)區(qū)域及防火防爆的場所
機(jī)場、化工廠、煤礦(地上部份)、煤粉廠、金屬粉末(鋁、鎂)加工廠、海上石油平臺、車庫、加油站、煤氣廠、石油精煉廠及油庫、油漆廠、印刷廠、棉紡廠、亞麻廠、船舶等。
如在英國北海上的一些海上石油生產(chǎn)平臺,為安全起見都選用礦物絕緣電纜,大的平臺用量近100~150km。
1.2.4 高溫場合
鋼鐵工業(yè)、常規(guī)電站及核電站、鍋爐房、鑄造廠、玻璃工業(yè)、造船、機(jī)器配線等。
1.2.5 一切重要的公用設(shè)施
廣播通訊系統(tǒng)、地球衛(wèi)星地面接收站、多層停車場、公共照明、公用設(shè)施建筑、鐵路布線等。
如:上海東方明珠電視塔障礙燈用的電纜就是礦物絕緣電纜。
1.3 國內(nèi)外礦物絕緣電纜生產(chǎn)使用現(xiàn)狀及國內(nèi)遠(yuǎn)景預(yù)測
目前,就我們所知及與我們進(jìn)行過交流或有產(chǎn)品輸入我國的國外礦物絕緣電纜(主要指配線電纜)生產(chǎn)公司主要有美英合資的BICC General Cables Ltd(包括在英國、加拿大的制造廠和美國及英國的公司)、法國的Les Cables de Lyon、意大利的KM Europa Metal Aktiengesell schaft(以前的L.M.I spa)、澳大利亞的Metal Manufacture Limited(即M.M公司)以及英國的AEI公司等,除了AEI外,其他一些公司均為大型公司,生產(chǎn)能力很大,雖然礦物絕緣電纜有很多其他電纜沒法相比的特點(diǎn),而且應(yīng)用領(lǐng)域在不斷的擴(kuò)大,但目前市場競爭仍是很激烈的。
我國對礦物絕緣電纜的研究、開發(fā)較晚,1968年上海電纜研究所開始研究試制反應(yīng)堆堆芯測量用探測電纜,從70年代中期開始研究開發(fā)電力用配線電纜。80年代中期上海電纜研究所協(xié)助北京東風(fēng)電纜廠從意大利L.M.I公司引進(jìn)了全套礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù),購置了部分國外設(shè)備,建成了年產(chǎn)1500km的生產(chǎn)車間,后因廠內(nèi)部種種原因未能正式生產(chǎn)便將設(shè)備全部轉(zhuǎn)手到哈爾濱電纜廠(哈爾濱電纜廠至今未生產(chǎn))。80年代末上海電纜研究所將礦物絕緣電纜生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓給湖州久立耐火電纜有限公司,并形成年產(chǎn)300km的生產(chǎn)線,直到1996年國家計(jì)委將礦物絕緣電纜列為“國家重大科技成果產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”,湖州久立耐火電纜有限公司引進(jìn)國外關(guān)鍵設(shè)備,建成目前國內(nèi)規(guī)模最大、生產(chǎn)水平最高的礦物絕緣電纜生產(chǎn)車間,90年代中期江蘇寶勝電纜廠也建成了一個(gè)小規(guī)模的礦物絕緣電纜生產(chǎn)車間。