BTTZ刚性防火电缆与YTTW柔性防火电缆实验对比测试
目前国内市场上有两种防火电缆,一种是采用氧化镁粉作绝缘的传统矿物绝缘电缆(型号为BTTZ),另一种是采用玻璃纤维及云母复合材料作绝缘的无机矿物绝缘电缆(型号为YTTW).
传统的矿物绝缘电缆的铜导电线芯、铜外护套及绝缘层为密实的一体,国外生产和使用已有近80年的历史,国内生产和使用也有近20多年的历史,且在国内外的众多大项目中已广泛使用,效果甚佳,产品有国际标准IEC60702-2002和主要发达国家的国家标准,我国也有相应的国标GB/T13033-2007等同于IEC60702-2002。
无机矿物绝缘电缆又称柔性防火电缆,其导体由多股铜线绞合而成,以多层云母带做绝缘层,云母带采用玻璃纤维布作基料,外层采用铜带纵向包裹连续焊接将其封闭构成外护套,再将光滑的外护套压制成螺旋形。
本文主要依据国内外电缆测试标准,通过耐火性能、耐电压性能、载流量等对比试验的 方法,对试验结果进行分析,比较两种电缆的性能。 一、耐火性能对比试验
耐火性能试验反映的是电缆在火灾条件下的持续供电能力,为检验矿物绝缘电缆(BTTZ)和无机矿物绝缘电缆(YTTW)的耐火性能,分别按GB/T19216、 IEC331、 BS6387的耐火实验规定。对规格为4×25两种电缆进行对比试验。试验结果见表1。
从表1的试验结果来看,两种同规格电缆均能通过相应的实验。而在实际的火灾条件下, 可燃物质的燃烧、消防水的喷淋、烧落物的击打经常存在,而且往往同时并存。BS6387标准中,虽然能考虑到火灾条件下的众多因素,但是并不周全,主要体现在所规定的燃烧、喷淋、冲击试验的试样每项均为独立的试样,即每项试验的试样并不是同一试样,无法反映火灾条件下燃烧、喷淋、冲击同时作用于同一根电缆上的情形。
因此,要反映真实火灾条件下电缆的持续供电能力,其试验条件应该更加苛刻,国外以往发生的火灾事故也说明了这一点。1987年英国伦敦King cross地铁站发生火灾,1996年德国dusseldorf机场发生火灾,死亡16人,伤60多人。电缆的安全耐火性能引起了人们更为广泛的重视,尤其是欧洲对电缆的耐火性要求更高。
英国地铁公司制定的新的电缆耐火性实验要求,明确规定了所有试验均在同一根电缆样品上进行。实验要求在950火焰燃烧,每隔10min冲击一次,并施加750V的额定电压,持续3小时后,维持此燃烧冲击状态持续喷淋15min,之后将同一样品以冲击点为中心按规定的半径弯曲180°,弯曲后在弯曲点继续做每隔30秒冲击一次、持续15分钟的冲击实验,再将冲击后的样品浸入水1h再施加750V的额定电压。该耐火性能实验要求得到了世界许多国家、尤其是欧洲国家的普遍认可。
根据英国地铁公司规定的实验要求,我们对同一规格的两种上述电缆进行了对比试验。在试验过程中,两种电缆的样品都顺利通过燃烧和喷淋这两个阶段的实验,但是在冲击点弯曲180°时,无机矿物绝缘电缆(YTTW)的铜护套在弯曲点处沿焊缝开裂,开裂长度超过10cm,并可看到云母带已经被烧成黑色粉末状;传统矿物绝缘电缆(BTTZ)的铜护套表面虽然有冲击留下的痕迹但是无目力可见裂纹。随后对弯曲点继续做每隔30秒冲击一次、持续15分钟的冲击实验。YTTW铜护套在弯曲点处的裂纹更大,开裂处的云母已经严重脱落,测绝缘显示0MΩ。BTTZ样品虽然整根电缆已经严重变形,但是护套表面仍无目力可见裂纹,测绝缘显示大于1200MΩ。经过这些试验后,将冲击后的样品浸入水中后施加750V电压。YTTW样品由于护套表面开裂且已经短路无法通过该项测试,而BTTZ样品顺利通过。