论文部分内容阅读
【摘 要】 根据多个超高层项目中矿物绝缘电缆的应用，结合相关规范要求以及实际的产品特性等，从电缆的设计选型及敷设方式，招标技术的相关要求，施工安装注意事项和检查验收等多个环节对矿物绝缘电缆在建筑工程中的应用进行总结。
【关键词】 矿物绝缘电缆；超高层；设计；招标；施工
引言：
国家对建筑工程的消防和人身安全方面极为重视，其中保障消防时供电系统的可靠性是尤为重要的环节，而矿物绝缘电缆是近些年在超高层建筑中开始使用的重要供电材料，结合目前全国范围内已开业运营的和在建的多个超高层酒店及办公楼项目经验，从项目建设初期的设计、招标阶段，到建设过程中的施工、检查验收阶段，分析总结建筑工程中使用矿物绝缘电缆容易出现的问题以及可以推广的一些做法，供今后的项目参考。
1 矿物绝缘电缆的适用场所
1.1《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116—98中第3.1.1条规定：建筑高度超过100m的高层民用建筑为特级保护对象。同时《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008中第13.10.4条规定：火灾自动报警系统保護对象分级为特级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。
1.2《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242-2011中第6.4.4条规定：建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑，用于消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆；建筑高度为50m-100m且19层-34层的一类高层住宅建筑，用于消防设施的供电干线应采用阻燃耐火线缆，宜采用矿物绝缘电缆。因此，在建筑高度超过100米的超高层建筑中的消防干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。
2 矿物绝缘电缆的技术性能
2.1矿物绝缘电缆的定义：《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》（GB/T 13033）以及《低压配电设计规范》（GB 50054-2011）中对矿物绝缘电缆有明确的定义：在同一金属护套内，由经压缩的矿物粉绝缘的一根或数根导体组成的电缆。
2.2矿物绝缘电缆的性能优势：
①耐火、耐高温：由于矿物绝缘电缆的全部结构材料仅由铜和矿物粉（例如氧化镁等）构成，其耐火性非常好；氧化镁实际上是一种优良的无机物耐火材料，高温的绝缘性能也很好，可承受最高温度达到2800℃，而且铜的熔点为1083℃，因此矿物绝缘电缆可在接近铜的熔点温度下继续运行。一般情况下，矿物绝缘电缆在火灾之后还可以继续使用。
②无烟、无卤、使用寿命长：矿物绝缘电缆主要是由铜芯导体、无缝铜护套以及压缩矿物粉绝缘材料组成，不含任何有机材料等，火灾情况下也不会释放任何有毒有害的气体；而且不易老化，耐腐蚀性好，机械强度高，所以使用寿命很长。
③散热好、载流量大、过载能力强：根据矿物绝缘电缆的组成，铜与压缩矿物粉的导热系数相对一般的有机绝缘类电缆而言，散热非常好，耐温点高，且可以直接明敷。而普通耐火电缆则需要穿管或穿桥架，并取一定的降容系数。所以相同截面的电缆对比，矿物绝缘电缆比一般的耐火电缆载流量更大，过载能力更强。
④抗重物冲击、喷淋水冲击：矿物绝缘电缆要比耐火电缆、阻燃电缆及普通电线电缆更能够承受试验重物坠落的冲击，以及消防喷淋水的冲击，火灾时仍能正常通电。
⑤可明敷、安装方便：矿物绝缘电缆可以直接明敷，不需要穿管、穿桥架敷设。施工安装方便，节省安装空间。
2.3矿物绝缘电缆的性能缺点：
①易受潮：由于矿物绝缘电缆中的氧化镁等矿物粉容易吸潮，吸潮后导致绝缘电阻下降，存在漏电甚至短路危险，所以矿物绝缘电缆施工中的中间连接器、端头一定要做好防潮处理，而且施工中一定要注意避免划破铜护套。
②易产生涡流：工程中单芯矿物绝缘电缆应用较多，而单芯矿物绝缘电缆的铜护套在交流电的作用下会产生一定的涡流，所以在施工过程中矿物绝缘电缆的排布，以及进出配电箱或桥架穿孔时应采取相应的防涡流措施。
③不可明敷在对铜有腐蚀性的场所：矿物绝缘电缆虽然耐腐蚀性强，但不是在任何场所都可以直接明敷，例如在一些特殊的对铜有腐蚀性的场所（如氨气、二氧化硫浓度较高的场所等），需在电缆外面增加一层塑料外护套。
3 矿物绝缘电缆的设计选型和敷设方式
3.1矿物绝缘电缆明敷相关的规范：
《建筑设计防火规范》GB 50016—2006中第11.1.6条规定：消防配电线路应满足火灾连续供电需要，当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可以直接明敷。
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95中第9.1.4.3条规定：消防配电线路应满足火灾连续供电需要，当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可以直接明敷。
3.2矿物绝缘电缆在设计阶段的敷设方式：
①因为矿物绝缘电缆可以直接明敷，所以在图纸设计阶段可以根据所敷设的环境条件进行敷设。如：隧道或电缆沟内敷设、沿桥架敷设、穿管及地面下直埋敷设、沿钢索架空敷设、沿墙或顶板敷设、沿支（吊）架敷设等等，具体做法应符合JGJ 232-2011《矿物绝缘电缆敷设技术规程》中相关规定。而多数项目中，在变配电室、走道及电气竖井中等，一般建议矿物绝缘电缆选择电缆梯架敷设方式，不采用桥架安装，这样有利于电缆散热，减少造价，施工方便，电缆中间连接器或分支箱等也便于安装。（图3-某项目电气竖井中，矿物绝缘电缆在竖井中采用封闭式桥架敷设方式，施工难度较大。图4-采用梯架上明敷设，施工便利）
②因为矿物绝缘电缆的铜护套可以作为保护导体使用，且铜护套截面积满足规范要求的接地连接线允许的最小截面积，所以在设计选型时，可以减少一条PE线，例如常规电缆选择4*25+1*16，使用矿物绝缘电缆则可以选择四芯电缆4*25或四根单芯电缆4*（1*25）。这样既减少初投资，也减少了电缆安装费用。但应注意的是，终端接地铜片的最小截面积不应小于电缆铜护套截面；而且同回路中每根电缆的铜护套以及中间连接器两端的铜护套均应可靠连接。 ③目前矿物绝缘电缆因为生产工艺的原因，电缆生产的长度有限。电缆芯数越多，长度越短；截面积越大，长度越短。所以为了避免因电缆长度不够而增加中間连接箱或连接器，导致降低供电可靠性，需要在图纸设计选型阶段合理选择电缆芯数及电缆截面。例如：根据设备用电量及电缆载流量计算后，单根多芯25mm2矿物绝缘电缆采用多根单芯25mm2替代；单芯240mm2以上矿物绝缘电缆采用双拼或多拼电缆替代。
3.3矿物绝缘电缆的载流量：
①矿物绝缘电缆和其它电缆混合敷设时，应按其它电缆的最低工作温度选择。
当矿物绝缘电缆和聚氯乙烯绝缘（YJV，70℃）及交联电缆（YJY，90℃）混敷，则按70℃选择载流量；在允许人接触的场合，应按70℃选择载流量。当矿物绝缘电缆单独敷设，且人无法触及的场合宜按表面温度105℃选择载流量。
②下图为矿物绝缘电缆和普通阻燃或耐火电缆载流量的分析对比：
（矿物绝缘电缆在有孔的托盘内、梯架或吊架等敷设方式下，环境温度30℃时，金属铜护套温度分别在70℃和105℃时的载流量表。）
③具体电缆载流量修正系数表以及各类电缆在不同条件下载流量数据，可参考：图集04DX101-1《建筑电气常用数据》或09D101-6《矿物绝缘电缆敷设》。通过相关资料分析可得：相同环境温度、相似的敷设方式下，矿物绝缘电缆铜护套工作温度70℃与普通耐火电缆导体工作温度90℃相对比，两种电缆载流量差不多。在相同环境温度、相似的敷设方式，相同的导体工作温度（90℃）下，矿物绝缘电缆载流量会更大。在非暴露触摸且不接触可燃材料的情况下，由于矿物绝缘电缆铜护套长时间的正常工作温度允许达到105℃甚至250℃，其载流量又将增大很多。一般情况下，和相同截面的耐火电缆相比，矿物绝缘电缆载流能力可以提高一个截面等级以上，而且能承受相当大的过载，尤其在火灾情况下其优势更为明显。
4 矿物绝缘电缆的招标技术参数要点
4.1相关标准：
矿物绝缘电缆应满足：《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》（GB/T 13033）；《电线电缆电性能试验方法》（GB/T 3048）；《电缆在火焰条件下的燃烧试验》（GB/T 18380）；《电线电缆燃烧试验方法》（GB/T 12666）；《电缆的导体》（GB/T 3956）；《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》（GB/T 2951）；《电线电缆电性能试验方法》（GB/T 3048）；《工程机械电线和电缆的识别标志通则》（JB/T 6037）；《民用建筑电线电缆防火设计规程》（DGJ 08-93）等相关标准。
4.2相关认证：
矿物绝缘电缆应取得但不限于以下国内、国际的测试和认证：中国CQC认证；国家固定灭火系统检测中心报告；ISO9001，ISO14001、GB/T 28001系列认证（国外项目参考：英国BS6387测试；欧盟防火电缆专用的LPCB认证；）。供货商提供的每单位包装的电缆应附有合格证；注明厂家、电缆尺寸、芯线数目、长度以及根据要求的技术规范所进行的试验结果和试验日期。
4.3使用环境条件：
矿物绝缘电缆应能在250℃高温下正常工作；在950℃时，电缆维持正常运行180分钟。电缆弯曲半径小于6倍电缆的实际外径。应在以下运行环境中正常运行：环境温度：0℃～50℃；运输和存储温度：-40℃～+60℃；相对湿度：5%～90%（常温25℃时）；地震烈度：≤8度。腐蚀性：近海500米，有轻度盐雾。
4.4导体、绝缘及护套：
导体的表面应光洁、无油污；无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边；无突起或断裂的单线；铜导体材料采用无氧铜杆，近似圆形实芯导体，符合IEC228规定。导体采用不低于GB 5231规定的TU2级或T2级的退火铜材料，含铜量不小于99.99%。
绝缘材料的电气性能应符合GB/T 13033的要求，粉状矿物应具有高、低温化学稳定性，对铜无腐蚀作用。绝缘物质应具有自封闭性，在常温常湿状态空气中，潮气只能渗入绝缘材料约100～150mm，且不会进一步渗透。成品电缆应确保绝缘粉紧密、均匀。绝缘标称厚度符合GB 13033的要求，绝缘厚度平均值不小于规定的标称值，电缆绝缘最薄点的厚度应不小于规定标称值的80%减去0.1mm。
铜护套应采用不低于GB 5231规定的TP级磷脱氧铜管或T2级铜管材料。电缆表面圆整，电缆不圆度小于5%；铜护套标称厚度和性能应符合GB 13033的规定，铜护套最薄点的厚度不小于平均厚度的90%。
4.5其他部件
接地铜片：接地铜片是用于电缆铜护套接地或与电缆铜护套连接的其他电气设备的接地，接地铜片需符合《矿物绝缘电缆敷设》标准图集的要求。
中间连接器：中间连接器必须采用矿物粉作绝缘材料，不可采用热缩套管（因其不耐火烧）。供应商应详细说明中间连接器满足国标试验要求，并提供中间连接器通过国家电线电缆检测中心的检测报告。中间连接器应采用与电缆相同的结构，与电缆本体完全密封，能够长时间承受火灾中的火烧、喷淋和机械撞击，确保供电系统在实体火灾中的运行可靠性。
4.6电气参数
电压：额定工频电压750V，最高运行电压1kV。短路后直流电阻比率的变化率不大于0.2；导体直流电阻（20℃时）满足GB 13033及IEC60702的有关要求。
绝缘、耐压试验：绝缘试验在每一导体和护套之间进行测量，应符合GB 13033规定。耐压试验在每一导体和护套之间和芯与芯之间施加工频电压进行测量，应符合GB 13033的规定：试样段电压试验（2500V持续15min），不击穿；弯曲后电压试验（1250V持续15min），不击穿；压扁后电压试验（1250V持续15min），不击穿。 导体直流电阻试验：导体直流电阻试验在每一电缆所有导体上进行测量，应符合GB/T 3048的规定。
保持线路完整性试验：应满足GB/T 19216.21的规定。
检验报告：投标方应提供国家电线电缆质量监督检验中心颁发的矿物绝缘电缆的检验报告。
5 矿物绝缘电缆的施工技术要点
矿物绝缘电缆在超高层以及各类型建筑中广泛使用于消防配电线路，其虽具有各种优越的特性，但是仍要保证有可靠的施工安装技术。具体做法可参考JGJ 232-2011《矿物绝缘电缆敷设技术规程》或09D101-6《矿物绝缘电缆敷设》。
5.1矿物绝缘电缆的施工前准备工作：
①在矿物绝缘电缆敷设前，应由厂家及相关技术人员对现场施工安装人员进行一定的培训，同时施工安装人员应熟悉施工图纸，了解各回路中所用的矿物绝缘电缆的敷设的方式、场所、走向、规格长度以及中间需几个中间连接等。
②对现场到货电缆进行检查，检查电缆的外表铜皮是否有损坏痕迹，两端的封端是否完好，每盘的电缆长度是否与标签所示的长度一样；测试电缆的绝缘电阻以及耐压等。
5.2矿物绝缘电缆的施工中注意事项：
①矿物绝缘电缆的现场搬运可采用人工搬运或机械搬运，但应做好电缆的防护工作，以免损坏电缆。由于矿物绝缘电缆的生产受到原材料的限制，其长度不象其它电缆可以制造很长。截面小，长度长些；截面大的长度仅几十米，其重量并不是特别重，现场可以人工搬运或机械搬运。
②电缆敷设时的放线有垂直敷设与水平敷设两种；垂直敷设部分，可采用从上到下的敷设方法。敷设时，施工人员可将电缆搬运至最高处，从上向下放线，放线时边放边校直。在敷设的整条线路中，每隔5～8m左右站一人，以协助电缆顺利向下敷设，一直将电缆敷设到位。水平敷设时类同。
③在电缆通过走道、竖井内梯架或吊架敷设时，绝对禁止电缆在坚硬、锐利的物体上拖动以及遭受尖锐物体的撞击。当电缆在敷设过程当中遇到桥架转弯处，电缆会受到很大的阻力，且容易使电缆铜护套受到破坏。为了避免拉伸过程中电缆弯曲等，可以用弧形转向器，让电缆穿过转向器来实现电缆的自动转弯，同时电缆弯曲后表面应光滑、平整，没有明顯褶皱。电缆内侧最小弯曲半径应符合表1的规定。
④当矿物绝缘电缆水平或者垂直敷设时，由于单芯矿物绝缘电缆的铜护套层在交流电的作用下会产生微量的涡流；多根使用时，为防止涡流的叠加，必须通过不同的排列方式敷设以减少涡流的现象。尤其在超高层建筑中，矿物绝缘电缆数量较多，敷设长度较长，安装时应按图10排列。
⑤在电缆敷过程中，考虑留有一定余量，但不需要太长。电缆锯断或割开后，应立即做好临时封端。放线时，每根电缆应及时做好识别标签，同一线路敷设完毕且中间接头制作好后，应对所有线路进行整理并固定，固定点之间的最大间距应符合表2。
⑥当矿物绝缘电缆在特殊环境下敷设（温度变化大的场合，如北方地区；有振动设备的布线，如电动机或发电机的进出线；建筑物的沉降和伸缩缝之间等），由于环境条件可能造成电缆振动和伸缩，应考虑将电缆敷设成“S”或“Ω”型弯，其半径应不小于电缆外径的6倍；且在转弯及中间连接器两侧，应加以固定。
⑦矿物绝缘电缆安装施工的难点是端头及接点等位置的密封及绝缘，其施工质量直接关系到矿物绝缘电缆的性能，所以要严格要求施工人员按照正确的施工步骤、工艺及相关规程进行施工。
终端头制作：
a.确定电缆长度后，切除多余电缆。在电缆制作终端部用割刀、剥离器（斜口钳）将铜护套剥离。
b.在安装密封部件之前，用清洁的干布彻底清除外露导线上的矿物粉材料，然后将各零部件按正确顺序套在电缆上，用管丝钳进行安装。当电缆截面在35m2以上时，电缆终端头必须采用压装型。
c.切除部分在环境湿度大的情况下容易受潮，应从距电缆敞开端0.6m-1m的距离处用热风枪或喷灯加热电缆，火焰应不断移向电缆敞开端，以便将水份排除干净。再用欧姆表分别测量导体与导体、导体与铜护套之间的绝缘电阻，使测量值在200MΩ以上。
d.向压盖内注入封口膏（电缆温度在80℃～100℃最佳）。注入封口膏应从一侧逐渐加入，不能太快，以便将空气排空，直至加入稍过量为宜。最后压上罐盖，用热缩管把线芯套上并加热。此时用欧姆表测量一下电缆的绝缘电阻，如果绝缘电阻值偏低则重新做一次，直至达到要求为止。
中间连接器的接驳：
a.当矿物绝缘电缆敷设距离较长，而电缆本身因受生成工艺的限制，敷设长度不够时，需要安装中间连接器，其设置位置应便于检修，并排敷设的电缆中间连接器应错开设置，并设置明显的标识，垂直敷设的电缆中间连接器及两侧300mm内的电缆应可靠固定。
b.中间连接器主要是由中间连接铜套管、铜压接管、压盖螺母、压缩环及压缩本体等组成，其具体的制作方法、步骤与终端头做法类同，过程中也需要驱潮、测试绝缘等。
⑧单芯矿物绝缘电缆进出配电箱、柜的开孔做法及接地：
对于单芯矿物绝缘电缆进出配电箱柜时，应按照正确的开孔做法开孔，以避免电缆对箱、柜面板产生涡流。开孔后每相电缆需用锁母压紧配电箱、柜的开空口，并做好接地连接。每根电缆的接地铜片各引出一根符合要求截面的接地线，连接至设备或专门的接地处。
⑨矿物绝缘电缆分支接线箱的连接及接地：
矿物绝缘电缆分支接线箱可以直接安装固定于墙上或型钢支架上，安装需牢固可靠。分支箱内根据电缆芯线截面的大小，分别采用铜母线或定制的铜连接器或铜连接管等。在分支接线箱连接完成后，每根单芯或多芯电缆的接地铜片各引出一根符合要求截面的接地线至设备或专门的接地处。
6 矿物绝缘电缆的施工检查、验收存档 6.1矿物绝缘电缆及附件的型号、规格，应符合设计要求；产品应符合国标质量要求。
6.2电缆排列整齐，无机械损伤，无扭绞和打结现象；固定可靠；标志牌应装设齐全、正确、清晰。
6.3电缆的弯曲半径、回路敷设间距和单芯电缆的相序排列方式，应符合09D101-6。
6.4电缆的终端附件及中间连结附件应安装牢固；电缆铜护套应接地可靠；配电箱开孔及锁母压接应正确。
6.5电缆支吊架、电缆桥架等的金属部件，防腐层应完好，接地应可靠。
6.6电缆应经过绝缘电阻测试。
6.7当穿越建筑物变形缝、温度变化较大场所或作为有振动设备的布线时，电缆应做补偿措施。
6.8电缆穿越不同防火区时，其洞口应采用不燃材料进行封堵。
6.9电缆施工完成后，应整理储存所有的备品备件、专用工具、合同及存档资料等。
7 结束语
矿物绝缘电缆具有非常好的耐火特性，同时也有部分性能缺點。只有通过合理的设计选型，严格按规范和制度进行招标，掌握好各种施工技术，才能保证矿物绝缘电缆在超高层建筑中可靠工作，保障建筑物和人身的安全。
参考文献：
[1]中华人民共和国公安部.GB 50116—98火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，1998.
[2]中国建筑东北设计研究院.JGJ 16—2008民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]上海电缆研究所.GB/T 13033额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端[S].北京：中国标准出版社，2007.
[4]中华人民共和国机械工业部.GB 50054-2011低压配电设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011.
[5]中国建筑标准设计研究院.04DX101-1建筑电气常用数据[S].北京：中国计划出版社，2006.
[6]中国建筑标准设计研究院.09D101-6矿物绝缘电缆敷设[S].北京：中国计划出版社，2009.
[7]中国新兴建设开发总公司.JGJ 232-2011矿物绝缘电缆敷设技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
作者简介：
1.任海强，男，1987年10月25日，汉族，现任职位：万达酒店设计研究院，设计师。
2.刘春阳，男，1978年11月19日，汉族，现任职位：万达酒店设计研究院，主任工程师。
3.张伟，男，1971年6月24日，汉族，现任职位：万达酒店设计研究院，副所长。
【关键词】 矿物绝缘电缆；超高层；设计；招标；施工
引言：
国家对建筑工程的消防和人身安全方面极为重视，其中保障消防时供电系统的可靠性是尤为重要的环节，而矿物绝缘电缆是近些年在超高层建筑中开始使用的重要供电材料，结合目前全国范围内已开业运营的和在建的多个超高层酒店及办公楼项目经验，从项目建设初期的设计、招标阶段，到建设过程中的施工、检查验收阶段，分析总结建筑工程中使用矿物绝缘电缆容易出现的问题以及可以推广的一些做法，供今后的项目参考。
1 矿物绝缘电缆的适用场所
1.1《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116—98中第3.1.1条规定：建筑高度超过100m的高层民用建筑为特级保护对象。同时《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008中第13.10.4条规定：火灾自动报警系统保護对象分级为特级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。
1.2《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242-2011中第6.4.4条规定：建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑，用于消防设施的供电干线应采用矿物绝缘电缆；建筑高度为50m-100m且19层-34层的一类高层住宅建筑，用于消防设施的供电干线应采用阻燃耐火线缆，宜采用矿物绝缘电缆。因此，在建筑高度超过100米的超高层建筑中的消防干线及分支干线，应采用矿物绝缘电缆。
2 矿物绝缘电缆的技术性能
2.1矿物绝缘电缆的定义：《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》（GB/T 13033）以及《低压配电设计规范》（GB 50054-2011）中对矿物绝缘电缆有明确的定义：在同一金属护套内，由经压缩的矿物粉绝缘的一根或数根导体组成的电缆。
2.2矿物绝缘电缆的性能优势：
①耐火、耐高温：由于矿物绝缘电缆的全部结构材料仅由铜和矿物粉（例如氧化镁等）构成，其耐火性非常好；氧化镁实际上是一种优良的无机物耐火材料，高温的绝缘性能也很好，可承受最高温度达到2800℃，而且铜的熔点为1083℃，因此矿物绝缘电缆可在接近铜的熔点温度下继续运行。一般情况下，矿物绝缘电缆在火灾之后还可以继续使用。
②无烟、无卤、使用寿命长：矿物绝缘电缆主要是由铜芯导体、无缝铜护套以及压缩矿物粉绝缘材料组成，不含任何有机材料等，火灾情况下也不会释放任何有毒有害的气体；而且不易老化，耐腐蚀性好，机械强度高，所以使用寿命很长。
③散热好、载流量大、过载能力强：根据矿物绝缘电缆的组成，铜与压缩矿物粉的导热系数相对一般的有机绝缘类电缆而言，散热非常好，耐温点高，且可以直接明敷。而普通耐火电缆则需要穿管或穿桥架，并取一定的降容系数。所以相同截面的电缆对比，矿物绝缘电缆比一般的耐火电缆载流量更大，过载能力更强。
④抗重物冲击、喷淋水冲击：矿物绝缘电缆要比耐火电缆、阻燃电缆及普通电线电缆更能够承受试验重物坠落的冲击，以及消防喷淋水的冲击，火灾时仍能正常通电。
⑤可明敷、安装方便：矿物绝缘电缆可以直接明敷，不需要穿管、穿桥架敷设。施工安装方便，节省安装空间。
2.3矿物绝缘电缆的性能缺点：
①易受潮：由于矿物绝缘电缆中的氧化镁等矿物粉容易吸潮，吸潮后导致绝缘电阻下降，存在漏电甚至短路危险，所以矿物绝缘电缆施工中的中间连接器、端头一定要做好防潮处理，而且施工中一定要注意避免划破铜护套。
②易产生涡流：工程中单芯矿物绝缘电缆应用较多，而单芯矿物绝缘电缆的铜护套在交流电的作用下会产生一定的涡流，所以在施工过程中矿物绝缘电缆的排布，以及进出配电箱或桥架穿孔时应采取相应的防涡流措施。
③不可明敷在对铜有腐蚀性的场所：矿物绝缘电缆虽然耐腐蚀性强，但不是在任何场所都可以直接明敷，例如在一些特殊的对铜有腐蚀性的场所（如氨气、二氧化硫浓度较高的场所等），需在电缆外面增加一层塑料外护套。
3 矿物绝缘电缆的设计选型和敷设方式
3.1矿物绝缘电缆明敷相关的规范：
《建筑设计防火规范》GB 50016—2006中第11.1.6条规定：消防配电线路应满足火灾连续供电需要，当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可以直接明敷。
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95中第9.1.4.3条规定：消防配电线路应满足火灾连续供电需要，当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可以直接明敷。
3.2矿物绝缘电缆在设计阶段的敷设方式：
①因为矿物绝缘电缆可以直接明敷，所以在图纸设计阶段可以根据所敷设的环境条件进行敷设。如：隧道或电缆沟内敷设、沿桥架敷设、穿管及地面下直埋敷设、沿钢索架空敷设、沿墙或顶板敷设、沿支（吊）架敷设等等，具体做法应符合JGJ 232-2011《矿物绝缘电缆敷设技术规程》中相关规定。而多数项目中，在变配电室、走道及电气竖井中等，一般建议矿物绝缘电缆选择电缆梯架敷设方式，不采用桥架安装，这样有利于电缆散热，减少造价，施工方便，电缆中间连接器或分支箱等也便于安装。（图3-某项目电气竖井中，矿物绝缘电缆在竖井中采用封闭式桥架敷设方式，施工难度较大。图4-采用梯架上明敷设，施工便利）
②因为矿物绝缘电缆的铜护套可以作为保护导体使用，且铜护套截面积满足规范要求的接地连接线允许的最小截面积，所以在设计选型时，可以减少一条PE线，例如常规电缆选择4*25+1*16，使用矿物绝缘电缆则可以选择四芯电缆4*25或四根单芯电缆4*（1*25）。这样既减少初投资，也减少了电缆安装费用。但应注意的是，终端接地铜片的最小截面积不应小于电缆铜护套截面；而且同回路中每根电缆的铜护套以及中间连接器两端的铜护套均应可靠连接。 ③目前矿物绝缘电缆因为生产工艺的原因，电缆生产的长度有限。电缆芯数越多，长度越短；截面积越大，长度越短。所以为了避免因电缆长度不够而增加中間连接箱或连接器，导致降低供电可靠性，需要在图纸设计选型阶段合理选择电缆芯数及电缆截面。例如：根据设备用电量及电缆载流量计算后，单根多芯25mm2矿物绝缘电缆采用多根单芯25mm2替代；单芯240mm2以上矿物绝缘电缆采用双拼或多拼电缆替代。
3.3矿物绝缘电缆的载流量：
①矿物绝缘电缆和其它电缆混合敷设时，应按其它电缆的最低工作温度选择。
当矿物绝缘电缆和聚氯乙烯绝缘（YJV，70℃）及交联电缆（YJY，90℃）混敷，则按70℃选择载流量；在允许人接触的场合，应按70℃选择载流量。当矿物绝缘电缆单独敷设，且人无法触及的场合宜按表面温度105℃选择载流量。
②下图为矿物绝缘电缆和普通阻燃或耐火电缆载流量的分析对比：
（矿物绝缘电缆在有孔的托盘内、梯架或吊架等敷设方式下，环境温度30℃时，金属铜护套温度分别在70℃和105℃时的载流量表。）
③具体电缆载流量修正系数表以及各类电缆在不同条件下载流量数据，可参考：图集04DX101-1《建筑电气常用数据》或09D101-6《矿物绝缘电缆敷设》。通过相关资料分析可得：相同环境温度、相似的敷设方式下，矿物绝缘电缆铜护套工作温度70℃与普通耐火电缆导体工作温度90℃相对比，两种电缆载流量差不多。在相同环境温度、相似的敷设方式，相同的导体工作温度（90℃）下，矿物绝缘电缆载流量会更大。在非暴露触摸且不接触可燃材料的情况下，由于矿物绝缘电缆铜护套长时间的正常工作温度允许达到105℃甚至250℃，其载流量又将增大很多。一般情况下，和相同截面的耐火电缆相比，矿物绝缘电缆载流能力可以提高一个截面等级以上，而且能承受相当大的过载，尤其在火灾情况下其优势更为明显。
4 矿物绝缘电缆的招标技术参数要点
4.1相关标准：
矿物绝缘电缆应满足：《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》（GB/T 13033）；《电线电缆电性能试验方法》（GB/T 3048）；《电缆在火焰条件下的燃烧试验》（GB/T 18380）；《电线电缆燃烧试验方法》（GB/T 12666）；《电缆的导体》（GB/T 3956）；《电缆绝缘和护套材料通用试验方法》（GB/T 2951）；《电线电缆电性能试验方法》（GB/T 3048）；《工程机械电线和电缆的识别标志通则》（JB/T 6037）；《民用建筑电线电缆防火设计规程》（DGJ 08-93）等相关标准。
4.2相关认证：
矿物绝缘电缆应取得但不限于以下国内、国际的测试和认证：中国CQC认证；国家固定灭火系统检测中心报告；ISO9001，ISO14001、GB/T 28001系列认证（国外项目参考：英国BS6387测试；欧盟防火电缆专用的LPCB认证；）。供货商提供的每单位包装的电缆应附有合格证；注明厂家、电缆尺寸、芯线数目、长度以及根据要求的技术规范所进行的试验结果和试验日期。
4.3使用环境条件：
矿物绝缘电缆应能在250℃高温下正常工作；在950℃时，电缆维持正常运行180分钟。电缆弯曲半径小于6倍电缆的实际外径。应在以下运行环境中正常运行：环境温度：0℃～50℃；运输和存储温度：-40℃～+60℃；相对湿度：5%～90%（常温25℃时）；地震烈度：≤8度。腐蚀性：近海500米，有轻度盐雾。
4.4导体、绝缘及护套：
导体的表面应光洁、无油污；无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边；无突起或断裂的单线；铜导体材料采用无氧铜杆，近似圆形实芯导体，符合IEC228规定。导体采用不低于GB 5231规定的TU2级或T2级的退火铜材料，含铜量不小于99.99%。
绝缘材料的电气性能应符合GB/T 13033的要求，粉状矿物应具有高、低温化学稳定性，对铜无腐蚀作用。绝缘物质应具有自封闭性，在常温常湿状态空气中，潮气只能渗入绝缘材料约100～150mm，且不会进一步渗透。成品电缆应确保绝缘粉紧密、均匀。绝缘标称厚度符合GB 13033的要求，绝缘厚度平均值不小于规定的标称值，电缆绝缘最薄点的厚度应不小于规定标称值的80%减去0.1mm。
铜护套应采用不低于GB 5231规定的TP级磷脱氧铜管或T2级铜管材料。电缆表面圆整，电缆不圆度小于5%；铜护套标称厚度和性能应符合GB 13033的规定，铜护套最薄点的厚度不小于平均厚度的90%。
4.5其他部件
接地铜片：接地铜片是用于电缆铜护套接地或与电缆铜护套连接的其他电气设备的接地，接地铜片需符合《矿物绝缘电缆敷设》标准图集的要求。
中间连接器：中间连接器必须采用矿物粉作绝缘材料，不可采用热缩套管（因其不耐火烧）。供应商应详细说明中间连接器满足国标试验要求，并提供中间连接器通过国家电线电缆检测中心的检测报告。中间连接器应采用与电缆相同的结构，与电缆本体完全密封，能够长时间承受火灾中的火烧、喷淋和机械撞击，确保供电系统在实体火灾中的运行可靠性。
4.6电气参数
电压：额定工频电压750V，最高运行电压1kV。短路后直流电阻比率的变化率不大于0.2；导体直流电阻（20℃时）满足GB 13033及IEC60702的有关要求。
绝缘、耐压试验：绝缘试验在每一导体和护套之间进行测量，应符合GB 13033规定。耐压试验在每一导体和护套之间和芯与芯之间施加工频电压进行测量，应符合GB 13033的规定：试样段电压试验（2500V持续15min），不击穿；弯曲后电压试验（1250V持续15min），不击穿；压扁后电压试验（1250V持续15min），不击穿。 导体直流电阻试验：导体直流电阻试验在每一电缆所有导体上进行测量，应符合GB/T 3048的规定。
保持线路完整性试验：应满足GB/T 19216.21的规定。
检验报告：投标方应提供国家电线电缆质量监督检验中心颁发的矿物绝缘电缆的检验报告。
5 矿物绝缘电缆的施工技术要点
矿物绝缘电缆在超高层以及各类型建筑中广泛使用于消防配电线路，其虽具有各种优越的特性，但是仍要保证有可靠的施工安装技术。具体做法可参考JGJ 232-2011《矿物绝缘电缆敷设技术规程》或09D101-6《矿物绝缘电缆敷设》。
5.1矿物绝缘电缆的施工前准备工作：
①在矿物绝缘电缆敷设前，应由厂家及相关技术人员对现场施工安装人员进行一定的培训，同时施工安装人员应熟悉施工图纸，了解各回路中所用的矿物绝缘电缆的敷设的方式、场所、走向、规格长度以及中间需几个中间连接等。
②对现场到货电缆进行检查，检查电缆的外表铜皮是否有损坏痕迹，两端的封端是否完好，每盘的电缆长度是否与标签所示的长度一样；测试电缆的绝缘电阻以及耐压等。
5.2矿物绝缘电缆的施工中注意事项：
①矿物绝缘电缆的现场搬运可采用人工搬运或机械搬运，但应做好电缆的防护工作，以免损坏电缆。由于矿物绝缘电缆的生产受到原材料的限制，其长度不象其它电缆可以制造很长。截面小，长度长些；截面大的长度仅几十米，其重量并不是特别重，现场可以人工搬运或机械搬运。
②电缆敷设时的放线有垂直敷设与水平敷设两种；垂直敷设部分，可采用从上到下的敷设方法。敷设时，施工人员可将电缆搬运至最高处，从上向下放线，放线时边放边校直。在敷设的整条线路中，每隔5～8m左右站一人，以协助电缆顺利向下敷设，一直将电缆敷设到位。水平敷设时类同。
③在电缆通过走道、竖井内梯架或吊架敷设时，绝对禁止电缆在坚硬、锐利的物体上拖动以及遭受尖锐物体的撞击。当电缆在敷设过程当中遇到桥架转弯处，电缆会受到很大的阻力，且容易使电缆铜护套受到破坏。为了避免拉伸过程中电缆弯曲等，可以用弧形转向器，让电缆穿过转向器来实现电缆的自动转弯，同时电缆弯曲后表面应光滑、平整，没有明顯褶皱。电缆内侧最小弯曲半径应符合表1的规定。
④当矿物绝缘电缆水平或者垂直敷设时，由于单芯矿物绝缘电缆的铜护套层在交流电的作用下会产生微量的涡流；多根使用时，为防止涡流的叠加，必须通过不同的排列方式敷设以减少涡流的现象。尤其在超高层建筑中，矿物绝缘电缆数量较多，敷设长度较长，安装时应按图10排列。
⑤在电缆敷过程中，考虑留有一定余量，但不需要太长。电缆锯断或割开后，应立即做好临时封端。放线时，每根电缆应及时做好识别标签，同一线路敷设完毕且中间接头制作好后，应对所有线路进行整理并固定，固定点之间的最大间距应符合表2。
⑥当矿物绝缘电缆在特殊环境下敷设（温度变化大的场合，如北方地区；有振动设备的布线，如电动机或发电机的进出线；建筑物的沉降和伸缩缝之间等），由于环境条件可能造成电缆振动和伸缩，应考虑将电缆敷设成“S”或“Ω”型弯，其半径应不小于电缆外径的6倍；且在转弯及中间连接器两侧，应加以固定。
⑦矿物绝缘电缆安装施工的难点是端头及接点等位置的密封及绝缘，其施工质量直接关系到矿物绝缘电缆的性能，所以要严格要求施工人员按照正确的施工步骤、工艺及相关规程进行施工。
终端头制作：
a.确定电缆长度后，切除多余电缆。在电缆制作终端部用割刀、剥离器（斜口钳）将铜护套剥离。
b.在安装密封部件之前，用清洁的干布彻底清除外露导线上的矿物粉材料，然后将各零部件按正确顺序套在电缆上，用管丝钳进行安装。当电缆截面在35m2以上时，电缆终端头必须采用压装型。
c.切除部分在环境湿度大的情况下容易受潮，应从距电缆敞开端0.6m-1m的距离处用热风枪或喷灯加热电缆，火焰应不断移向电缆敞开端，以便将水份排除干净。再用欧姆表分别测量导体与导体、导体与铜护套之间的绝缘电阻，使测量值在200MΩ以上。
d.向压盖内注入封口膏（电缆温度在80℃～100℃最佳）。注入封口膏应从一侧逐渐加入，不能太快，以便将空气排空，直至加入稍过量为宜。最后压上罐盖，用热缩管把线芯套上并加热。此时用欧姆表测量一下电缆的绝缘电阻，如果绝缘电阻值偏低则重新做一次，直至达到要求为止。
中间连接器的接驳：
a.当矿物绝缘电缆敷设距离较长，而电缆本身因受生成工艺的限制，敷设长度不够时，需要安装中间连接器，其设置位置应便于检修，并排敷设的电缆中间连接器应错开设置，并设置明显的标识，垂直敷设的电缆中间连接器及两侧300mm内的电缆应可靠固定。
b.中间连接器主要是由中间连接铜套管、铜压接管、压盖螺母、压缩环及压缩本体等组成，其具体的制作方法、步骤与终端头做法类同，过程中也需要驱潮、测试绝缘等。
⑧单芯矿物绝缘电缆进出配电箱、柜的开孔做法及接地：
对于单芯矿物绝缘电缆进出配电箱柜时，应按照正确的开孔做法开孔，以避免电缆对箱、柜面板产生涡流。开孔后每相电缆需用锁母压紧配电箱、柜的开空口，并做好接地连接。每根电缆的接地铜片各引出一根符合要求截面的接地线，连接至设备或专门的接地处。
⑨矿物绝缘电缆分支接线箱的连接及接地：
矿物绝缘电缆分支接线箱可以直接安装固定于墙上或型钢支架上，安装需牢固可靠。分支箱内根据电缆芯线截面的大小，分别采用铜母线或定制的铜连接器或铜连接管等。在分支接线箱连接完成后，每根单芯或多芯电缆的接地铜片各引出一根符合要求截面的接地线至设备或专门的接地处。
6 矿物绝缘电缆的施工检查、验收存档 6.1矿物绝缘电缆及附件的型号、规格，应符合设计要求；产品应符合国标质量要求。
6.2电缆排列整齐，无机械损伤，无扭绞和打结现象；固定可靠；标志牌应装设齐全、正确、清晰。
6.3电缆的弯曲半径、回路敷设间距和单芯电缆的相序排列方式，应符合09D101-6。
6.4电缆的终端附件及中间连结附件应安装牢固；电缆铜护套应接地可靠；配电箱开孔及锁母压接应正确。
6.5电缆支吊架、电缆桥架等的金属部件，防腐层应完好，接地应可靠。
6.6电缆应经过绝缘电阻测试。
6.7当穿越建筑物变形缝、温度变化较大场所或作为有振动设备的布线时，电缆应做补偿措施。
6.8电缆穿越不同防火区时，其洞口应采用不燃材料进行封堵。
6.9电缆施工完成后，应整理储存所有的备品备件、专用工具、合同及存档资料等。
7 结束语
矿物绝缘电缆具有非常好的耐火特性，同时也有部分性能缺點。只有通过合理的设计选型，严格按规范和制度进行招标，掌握好各种施工技术，才能保证矿物绝缘电缆在超高层建筑中可靠工作，保障建筑物和人身的安全。
参考文献：
[1]中华人民共和国公安部.GB 50116—98火灾自动报警系统设计规范[S].北京：中国计划出版社，1998.
[2]中国建筑东北设计研究院.JGJ 16—2008民用建筑电气设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.
[3]上海电缆研究所.GB/T 13033额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端[S].北京：中国标准出版社，2007.
[4]中华人民共和国机械工业部.GB 50054-2011低压配电设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011.
[5]中国建筑标准设计研究院.04DX101-1建筑电气常用数据[S].北京：中国计划出版社，2006.
[6]中国建筑标准设计研究院.09D101-6矿物绝缘电缆敷设[S].北京：中国计划出版社，2009.
[7]中国新兴建设开发总公司.JGJ 232-2011矿物绝缘电缆敷设技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
作者简介：
1.任海强，男，1987年10月25日，汉族，现任职位：万达酒店设计研究院，设计师。
2.刘春阳，男，1978年11月19日，汉族，现任职位：万达酒店设计研究院，主任工程师。
3.张伟，男，1971年6月24日，汉族，现任职位：万达酒店设计研究院，副所长。