论文部分内容阅读
摘要：氧化镁绝缘电缆由于其自身的特性,有别于常规的有机电缆,近几年来被广泛应用｡在国家大剧院工程中大量使用该电缆｡文章首先分析了该电缆的物理性质和化学性质,通过与其它类型的电缆对比,表明其优势所在｡结合在大剧院工程实际施工中的使用情况,阐明了电缆从敷设到测试的施工方法,分析了施工过程中出现的问题及原因,解决了电缆分支､电缆测试､电缆除潮､电流不平衡等问题,并提出了氧化镁电缆施工时应注意的多项问题｡为今后氧化镁电缆的使用积累了经验,为类似工程提供借鉴｡
关键词：氧化镁绝缘电缆 ;分支箱;终端头 ;中间头 ;绝缘电阻;不平衡电流
Abstract: magnesium oxide insulated cable due to its own characteristics, is different from the conventional organic cable, is widely used in recent years. The cable is widely used in the national grand theatre engineering. This paper analyzes the physical properties and chemical properties of the cable, compared with other types of cable, shows its advantages. Combining with the grand theater usage in engineering construction, expounds the cable to the test from construction method, analyzes the problems existing in the construction process and the reason, solve the branch cable, cable testing, in addition to the tide, current imbalance problems, and put forward the magnesia cable should be paid attention to during the construction of a number of problems. The use of magnesium oxide cable has accumulated experience for the future, and to provide reference for similar projects.
Keywords: magnesium oxide insulated cable; Branch box; Terminal head; The middle head; Insulation resistance; Unbalance current
中圖分类号：TM726.4文献标识码：A 文章编号
氧化镁绝缘电缆由于其自身的特性,有别于常规的有机电缆,近几年来被广泛应用｡在国家大剧院工程中大量使用该电缆｡文章首先分析了该电缆的物理性质和化学性质,通过与其它类型的电缆对比,表明其优势所在｡
1.氧化镁电缆简介
铜芯铜护套氧化镁绝缘防火电缆(BTTZ电缆),国外叫MI电缆,国内简称防火电缆或矿物绝缘电缆｡它是采用高导电率的独芯铜线作导体,无机物氧化镁晶体粉作绝缘,无缝铜管作护套,经特殊工艺制作而成的现代建筑布线电缆和特殊行业(冶金､化工､石油等)用电缆｡由于其用料和结构的特殊性,决定了该产品具有有机电缆(塑料电缆)所无法比拟的电气性能､机械性能､耐环境性能和环保性能｡
氧化镁裸电缆的长期使用温度为250℃,在950℃~1000℃时可持续供电3小时,短时间或非常时期使用时可接近铜的熔点1083℃(氧化镁绝缘熔点为2800℃)｡
该产品为BTTVZ型,若无防腐外护套则为BTTZ型,大剧院工程选用此型号电缆｡
2.国家大剧院工程氧化镁电缆应用概况
国家大剧院是国家级重点工程,位于北京天安门地区人民大会堂西侧,总占地面积11.893公顷,总建筑面积约19.4万平方米,地面上高度46.285m,地下深度27.5m,建筑物总高度73.785m.建筑外观是一个“椭圆形壳体”,座落于景观水池的中央｡
大剧院供电可靠性要求为一级负荷中特别重要的负荷,10kV高压供电有四路进线,每路进线供一段高压母线,四段母线形成“环路四联络”的方式｡低压采用常用的两段低压母线分段运行,故障时互投的供电方式,在四路高压全部故障的情况下,特殊负荷由EPS电源供电｡以上的供电方式完全满足一级负荷中特别重要负荷的供电要求｡
剩下的问题就是解决低压线路供电可靠性要求｡低压干线出线有三种情况,对于疏散照明､观众厅照明､各种消防用水泵､消防水炮､防火卷帘门､防火幕､补风机､排烟机､加压送风机､消防电梯､消防广播等设备的电源,采用氧化镁绝缘电缆供电,末端控制箱进线电源互投(即分别由两路氧化镁绝缘电缆供电);对于舞台照明､舞台机械､舞台音响､雨水泵､污水泵､生活水泵､一般照明､广播､一般电梯等设备的电源,采用低烟无卤阻燃交联电缆或封闭母线供电,末端控制箱进线电源互投;对于厨房动力､冷冻机､空调机､室外照明､水池处理等设备,采用低烟无卤阻燃交联电缆或封闭母线供电,末端控制箱单电源进线,且在供电负荷困难时切断电源｡这三种出线中,氧化镁绝缘电缆供电可靠性事最高的｡对于较大容量的负载,还采用每相由两根以上的氧化镁电缆并联方式供电,最多的是消防水泵供电回路,每相由三根240mm2截 面的单芯氧化镁电缆并联供电,负载容量约600kW｡整个大剧院氧化镁绝缘电缆供电干线支路约250路,电缆截面由25~240mm2,由于供电线路长,截面大,故全部采用单芯电缆组成供电回路(每回路四根单芯电缆),单芯电缆长度约160km,电缆总价超过2000万元｡
3.氧化镁绝缘电缆性能价格比较
性能价格比是选择产品的最主要依据,氧化镁电缆价格稍高于普通阻燃耐火电缆,但比无卤低烟耐火电缆稍低｡相对于其它类型的耐火电缆,氧化镁绝缘电缆的防火性能是最好的,这一点已经得到业界地认可｡价格比较是根据承受相同载流量条件下相应电缆规格的比较,即1×95的防火电缆与1×120的三种耐火电缆载流量相当｡如用氧化镁电缆的铜护套作为接地线芯使用,则设计选用时电缆可减少一芯,而电缆造价则可下降10%,如考虑到该电缆使用时不一定采用桥架防护､无需穿金属管,则工程投资将明显减少｡
4.大剧院氧化镁电缆进出箱柜的处理方法
(1)大剧院氧化镁电缆进出箱柜全部采用上进上出的方式,一般情况下,进出箱柜的氧化镁电缆的支路都在两个以上,由于氧化镁电缆的线芯都是独芯,外观上就像一根铜棍,弯曲比较困难,两个支路8根铜棍,四个支路16根铜棍,箱柜顶上预留进出线孔的方式不适用｡大剧院工程配电箱柜全部采用现场开孔的办法,配电箱柜的顶板要求能拆开(这在订货时应提出要求),变电室内的低压柜由于事先没有考虑有大量的氧化镁电缆进出,预留的孔洞较小,最好也是重新开大洞,在电缆施工完毕后用防火泥封堵严密｡
(2)氧化镁电缆和箱柜内开关的连接也是应该注意的问题｡设计为了减少供电回路,一部分线路采用了树干式供电方式,同一个开关的每一相接线端子,至少要压两个电缆头,导体的截面首端和分支端都相同,使得电缆的终端头和开关的进线端无法连接,有的虽然能勉强压上头,但接头处的受力很大,不利于电缆运行使用｡现场的解决办法是,要求箱柜厂家在开关的进线或出线接头处,根据接线的数量增加过渡母排,同时将电缆固定,使开关的接线端不受外力,这样既解决了并头接线问题,也确保了压接可靠｡在配电箱订货时应向厂家交代那个箱子需要过渡母排｡
(3)电缆进出配电箱柜的接地问题｡一般来说,配电箱柜的相线在箱体的上部,零地排在箱体的下部,大剧院的氧化镁电缆全部是上进上出的方式,每根氧化镁电缆的铜护套连接线都要压在箱柜的PE排上,如果将上部的接地铜编织线全部引下来,会显得箱内很乱,而且软地线经过相线会有安全隐患,因此在当时施工时,要求厂家将地排引致箱体的上端,做一个辅助接地排,这样做既安全又美观｡
5.大剧院氧化镁电缆应用经验分析
大剧院工程是氧化镁电缆使用比较早的过程,通过大量的施工,了解了该电缆的特性:
(1)完全防火､防水｡BTTZ电缆自身完全不燃烧,同时也不会引发火源;
(2)良好的接地性能,铜护套可提供良好的低接地电阻,起接地作用而省去单独的接地线芯;
(3)耐高温,无毒､无烟､无卤;
(4)防腐､防爆性能好,耐辐射､防电磁干扰强;
(5)使用寿命长,根据厂家资料说明,在正常情况下使用,该电缆的使用寿命为150年;
(6)敷设方式灵活性较大;
(7)载流量大､过载能力强;
(8)機械强度高｡
参考文献：
[1] 孙永新.阻燃防火电缆的标准及试验方法[J]. 内蒙古科技与经济. 2006(09)
[2] 唐崇健,蔡如明,陈大勇.矿物绝缘电缆的生产工艺[J]. 电线电缆. 2006(05)
[3] 张雪祁,范进才.浅谈低压配电线缆的选用和敷设要求[J]. 浙江建筑. 2007(02)
[4] 康锐.浅谈防火电缆性能分析与对策[J]. 黑龙江科技信息. 2007(08)
[5] 李刚.防火电线电缆性能分析与应用探讨[J]. 内蒙古石油化工. 2007(07)
[6] 郭文显,魏文武,周华文,陈红雨.新型电缆护套材料Pb-Te-Cu合金的研究[J]. 中国有色冶金. 2008(02)
[7] 高性能防火电缆[J]. 智能建筑与城市信息. 2004(03)
[8] 黄淑贞.浅谈防火电缆的类别、特性与试验[J]. 消防科学与技术. 2001(05)
关键词：氧化镁绝缘电缆 ;分支箱;终端头 ;中间头 ;绝缘电阻;不平衡电流
Abstract: magnesium oxide insulated cable due to its own characteristics, is different from the conventional organic cable, is widely used in recent years. The cable is widely used in the national grand theatre engineering. This paper analyzes the physical properties and chemical properties of the cable, compared with other types of cable, shows its advantages. Combining with the grand theater usage in engineering construction, expounds the cable to the test from construction method, analyzes the problems existing in the construction process and the reason, solve the branch cable, cable testing, in addition to the tide, current imbalance problems, and put forward the magnesia cable should be paid attention to during the construction of a number of problems. The use of magnesium oxide cable has accumulated experience for the future, and to provide reference for similar projects.
Keywords: magnesium oxide insulated cable; Branch box; Terminal head; The middle head; Insulation resistance; Unbalance current
中圖分类号：TM726.4文献标识码：A 文章编号
氧化镁绝缘电缆由于其自身的特性,有别于常规的有机电缆,近几年来被广泛应用｡在国家大剧院工程中大量使用该电缆｡文章首先分析了该电缆的物理性质和化学性质,通过与其它类型的电缆对比,表明其优势所在｡
1.氧化镁电缆简介
铜芯铜护套氧化镁绝缘防火电缆(BTTZ电缆),国外叫MI电缆,国内简称防火电缆或矿物绝缘电缆｡它是采用高导电率的独芯铜线作导体,无机物氧化镁晶体粉作绝缘,无缝铜管作护套,经特殊工艺制作而成的现代建筑布线电缆和特殊行业(冶金､化工､石油等)用电缆｡由于其用料和结构的特殊性,决定了该产品具有有机电缆(塑料电缆)所无法比拟的电气性能､机械性能､耐环境性能和环保性能｡
氧化镁裸电缆的长期使用温度为250℃,在950℃~1000℃时可持续供电3小时,短时间或非常时期使用时可接近铜的熔点1083℃(氧化镁绝缘熔点为2800℃)｡
该产品为BTTVZ型,若无防腐外护套则为BTTZ型,大剧院工程选用此型号电缆｡
2.国家大剧院工程氧化镁电缆应用概况
国家大剧院是国家级重点工程,位于北京天安门地区人民大会堂西侧,总占地面积11.893公顷,总建筑面积约19.4万平方米,地面上高度46.285m,地下深度27.5m,建筑物总高度73.785m.建筑外观是一个“椭圆形壳体”,座落于景观水池的中央｡
大剧院供电可靠性要求为一级负荷中特别重要的负荷,10kV高压供电有四路进线,每路进线供一段高压母线,四段母线形成“环路四联络”的方式｡低压采用常用的两段低压母线分段运行,故障时互投的供电方式,在四路高压全部故障的情况下,特殊负荷由EPS电源供电｡以上的供电方式完全满足一级负荷中特别重要负荷的供电要求｡
剩下的问题就是解决低压线路供电可靠性要求｡低压干线出线有三种情况,对于疏散照明､观众厅照明､各种消防用水泵､消防水炮､防火卷帘门､防火幕､补风机､排烟机､加压送风机､消防电梯､消防广播等设备的电源,采用氧化镁绝缘电缆供电,末端控制箱进线电源互投(即分别由两路氧化镁绝缘电缆供电);对于舞台照明､舞台机械､舞台音响､雨水泵､污水泵､生活水泵､一般照明､广播､一般电梯等设备的电源,采用低烟无卤阻燃交联电缆或封闭母线供电,末端控制箱进线电源互投;对于厨房动力､冷冻机､空调机､室外照明､水池处理等设备,采用低烟无卤阻燃交联电缆或封闭母线供电,末端控制箱单电源进线,且在供电负荷困难时切断电源｡这三种出线中,氧化镁绝缘电缆供电可靠性事最高的｡对于较大容量的负载,还采用每相由两根以上的氧化镁电缆并联方式供电,最多的是消防水泵供电回路,每相由三根240mm2截 面的单芯氧化镁电缆并联供电,负载容量约600kW｡整个大剧院氧化镁绝缘电缆供电干线支路约250路,电缆截面由25~240mm2,由于供电线路长,截面大,故全部采用单芯电缆组成供电回路(每回路四根单芯电缆),单芯电缆长度约160km,电缆总价超过2000万元｡
3.氧化镁绝缘电缆性能价格比较
性能价格比是选择产品的最主要依据,氧化镁电缆价格稍高于普通阻燃耐火电缆,但比无卤低烟耐火电缆稍低｡相对于其它类型的耐火电缆,氧化镁绝缘电缆的防火性能是最好的,这一点已经得到业界地认可｡价格比较是根据承受相同载流量条件下相应电缆规格的比较,即1×95的防火电缆与1×120的三种耐火电缆载流量相当｡如用氧化镁电缆的铜护套作为接地线芯使用,则设计选用时电缆可减少一芯,而电缆造价则可下降10%,如考虑到该电缆使用时不一定采用桥架防护､无需穿金属管,则工程投资将明显减少｡
4.大剧院氧化镁电缆进出箱柜的处理方法
(1)大剧院氧化镁电缆进出箱柜全部采用上进上出的方式,一般情况下,进出箱柜的氧化镁电缆的支路都在两个以上,由于氧化镁电缆的线芯都是独芯,外观上就像一根铜棍,弯曲比较困难,两个支路8根铜棍,四个支路16根铜棍,箱柜顶上预留进出线孔的方式不适用｡大剧院工程配电箱柜全部采用现场开孔的办法,配电箱柜的顶板要求能拆开(这在订货时应提出要求),变电室内的低压柜由于事先没有考虑有大量的氧化镁电缆进出,预留的孔洞较小,最好也是重新开大洞,在电缆施工完毕后用防火泥封堵严密｡
(2)氧化镁电缆和箱柜内开关的连接也是应该注意的问题｡设计为了减少供电回路,一部分线路采用了树干式供电方式,同一个开关的每一相接线端子,至少要压两个电缆头,导体的截面首端和分支端都相同,使得电缆的终端头和开关的进线端无法连接,有的虽然能勉强压上头,但接头处的受力很大,不利于电缆运行使用｡现场的解决办法是,要求箱柜厂家在开关的进线或出线接头处,根据接线的数量增加过渡母排,同时将电缆固定,使开关的接线端不受外力,这样既解决了并头接线问题,也确保了压接可靠｡在配电箱订货时应向厂家交代那个箱子需要过渡母排｡
(3)电缆进出配电箱柜的接地问题｡一般来说,配电箱柜的相线在箱体的上部,零地排在箱体的下部,大剧院的氧化镁电缆全部是上进上出的方式,每根氧化镁电缆的铜护套连接线都要压在箱柜的PE排上,如果将上部的接地铜编织线全部引下来,会显得箱内很乱,而且软地线经过相线会有安全隐患,因此在当时施工时,要求厂家将地排引致箱体的上端,做一个辅助接地排,这样做既安全又美观｡
5.大剧院氧化镁电缆应用经验分析
大剧院工程是氧化镁电缆使用比较早的过程,通过大量的施工,了解了该电缆的特性:
(1)完全防火､防水｡BTTZ电缆自身完全不燃烧,同时也不会引发火源;
(2)良好的接地性能,铜护套可提供良好的低接地电阻,起接地作用而省去单独的接地线芯;
(3)耐高温,无毒､无烟､无卤;
(4)防腐､防爆性能好,耐辐射､防电磁干扰强;
(5)使用寿命长,根据厂家资料说明,在正常情况下使用,该电缆的使用寿命为150年;
(6)敷设方式灵活性较大;
(7)载流量大､过载能力强;
(8)機械强度高｡
参考文献：
[1] 孙永新.阻燃防火电缆的标准及试验方法[J]. 内蒙古科技与经济. 2006(09)
[2] 唐崇健,蔡如明,陈大勇.矿物绝缘电缆的生产工艺[J]. 电线电缆. 2006(05)
[3] 张雪祁,范进才.浅谈低压配电线缆的选用和敷设要求[J]. 浙江建筑. 2007(02)
[4] 康锐.浅谈防火电缆性能分析与对策[J]. 黑龙江科技信息. 2007(08)
[5] 李刚.防火电线电缆性能分析与应用探讨[J]. 内蒙古石油化工. 2007(07)
[6] 郭文显,魏文武,周华文,陈红雨.新型电缆护套材料Pb-Te-Cu合金的研究[J]. 中国有色冶金. 2008(02)
[7] 高性能防火电缆[J]. 智能建筑与城市信息. 2004(03)
[8] 黄淑贞.浅谈防火电缆的类别、特性与试验[J]. 消防科学与技术. 2001(05)