一種礦物絕緣電纜的特點(diǎn)及敷設(shè)施工新工藝
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作者：張毅
氧化鎂絕緣防火電纜，簡(jiǎn)稱礦物絕緣電纜或防火電纜。它采用高導(dǎo)電率的電工紫銅棒作線芯，無機(jī)礦物質(zhì)氧化鎂粉作絕緣材料，無縫銅管作護(hù)套，經(jīng)特殊工藝制作而成。由于其用材和結(jié)構(gòu)的特殊性，決定了其具有普通有機(jī)電纜所無法比擬的耐火性能、電氣性能、機(jī)械性能、與環(huán)保性能（見圖1）。
1礦物絕緣電纜的特點(diǎn)及應(yīng)用
1.1礦物絕緣電纜的優(yōu)點(diǎn)
(1)防火性能好、耐高溫
這是防火電纜最為突出的特點(diǎn)。銅護(hù)套和銅芯線的熔點(diǎn)為1083℃，氧化鎂絕緣材料在2200℃的高溫中也不熔化，電纜內(nèi)無任何可助燃介質(zhì)，因此整個(gè)防火電纜既不燃燒，也不延燃。
(2)防爆
防火電纜中的氧化鎂絕緣材料被緊密地壓在銅芯線和銅護(hù)套之間，無縫銅護(hù)套及與其密封連接的電纜終端完全可以阻止可燃性油蒸汽、可燃性氣體和火焰通過電纜進(jìn)入與電纜連接的電器設(shè)備和零部件之中，從而起到防爆作用。
(3)無煙無毒
防火電纜是由銅和無機(jī)物氧化鎂組成，即使在銅的熔點(diǎn)( 10830C)火焰中燃燒，也不會(huì)產(chǎn)生任何煙霧、鹵素和毒性氣體。
(4)耐腐蝕性強(qiáng)
銅護(hù)套具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，一般不需要附加防護(hù)措施。
(5)耐輻射、防電磁干擾
防火電纜銅護(hù)套形成了一個(gè)自然而又極佳的屏蔽層，輻射后絕緣材料電阻值不會(huì)發(fā)生任何變化。
1.2礦物絕緣電纜的應(yīng)用
正因?yàn)榈V物絕緣電纜有其他電纜不具備的優(yōu)點(diǎn)，所以越來越被廣泛地應(yīng)用于以下場(chǎng)所：需要進(jìn)行防爆設(shè)計(jì)或火災(zāi)危險(xiǎn)性高的場(chǎng)所；安全性能要求高的公共聚集場(chǎng)所和調(diào)度中心、控制中心：高溫場(chǎng)所；地下場(chǎng)所。
防火電纜主要運(yùn)用于這些場(chǎng)所的以下線路：消防電氣線路；不能斷電的供電線路；雙電源控制線路；火災(zāi)報(bào)警控制線路；計(jì)算機(jī)房主控線路；應(yīng)急照明線路；發(fā)電機(jī)房輸電線路；公共場(chǎng)所的照明線路。
1.3礦物絕緣電纜的不足之處
(1)施工麻煩
礦物絕緣電纜硬度與一般電纜相比較高，重量約為一般電纜的兩倍。敷設(shè)時(shí)不易達(dá)到平行整潔的觀感效果；且線路長(zhǎng)時(shí)接頭較多，查找故障點(diǎn)困難，在進(jìn)出配線箱處和橋架內(nèi)彎曲成型困難。
(2)維修較難
銅護(hù)套較薄，一旦破損電纜絕緣性就會(huì)迅速下降，而且破損點(diǎn)很難查找。
(3)投資成本高
由于礦物絕緣電纜外護(hù)套是由無縫銅管構(gòu)成，整體含銅量遠(yuǎn)多于普通電纜，同時(shí)礦物絕緣電纜的施工工藝對(duì)設(shè)備要求高于普通電纜，造成礦物絕緣電纜價(jià)格與普通電纜相比高出30%左右。
(4)接頭處易受潮
絕緣層由礦物氧化鎂組成，它極易與空氣中的水分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而生成能導(dǎo)電的氫氧化鎂，使絕緣值下降且會(huì)逐步下降到零，這樣就會(huì)造成該電纜無法使用。
2礦物絕緣電纜終端頭及中間接頭的制作
要保證礦物絕緣電纜長(zhǎng)期、安全、可靠地運(yùn)行、除了重視電纜的敷設(shè)質(zhì)量之外，還應(yīng)十分重視礦物絕緣電纜配套附件的安裝、施工，這是保證整條電纜線路完好的前提。礦物絕緣電纜配套附件包括終端附件、中間連接附件和密封絕緣膠附件三大類。
2.1電纜終端頭的制作
(1)電纜在正式安裝時(shí)，需要一種永久性的終端。這種終端由兩個(gè)部分構(gòu)成。一部分是密封部分：一般由封套螺母、壓縮環(huán)、封套本體、束緊螺母、密封材料和絕緣熱縮套管組成，另有用于電纜銅護(hù)套的接地銅片，使電纜絕緣材料（氧化鎂）與外界隔離起密封用途（見圖2、3）；另一部分是終端接線端子部分：一般由端子本體、壓縮環(huán)、壓裝螺母組成，將電纜聯(lián)接到控制柜或用電設(shè)備上。
(2)端頭制作程序
1)開安裝孔：確定電纜在安裝支架或配電箱、柜、盒上的安裝固定位置，并參照封套本體大端的螺紋直徑鉆好安裝固定孔。
2)定位：首先核對(duì)每根電纜的相位，并做好記號(hào)，確定電纜的安裝順序。然后根據(jù)電纜的接線位置，量好電纜銅護(hù)層應(yīng)剝切的長(zhǎng)度，鋸斷多余電纜。
3)固定電纜：依次套入終端封套的封套螺母、壓縮環(huán)及封套本體，然后將電纜傳入已鉆孔德安裝支架或配電箱、柜和，再套進(jìn)接地銅片和束緊螺母。用扳手旋緊束緊螺母和豐臺(tái)螺母，使電纜緊緊固定于與之連接的電氣設(shè)備上。
4)絕緣測(cè)試：用500V絕緣搖表測(cè)線芯對(duì)地的絕緣值。
5)剝除銅護(hù)層：確定需剝切的銅護(hù)層的長(zhǎng)度，在所需長(zhǎng)度位置切出一個(gè)深約0.1～0.5mm的環(huán)形切口；采用斜口鉗在銅護(hù)套端頭掰卷出一個(gè)長(zhǎng)約5mm的三角斜條；將斜口鉗掰出的斜條，沿銅護(hù)套成45。斜角旋轉(zhuǎn)使童皮成螺旋形逐段剝除。
在撥除過程中不要將播出的銅皮沿根剪斷即將撥至環(huán)形口時(shí)，應(yīng)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)斜口鉗，使銅皮緩慢剝出以保證切口的圓整、平齊、光潔。然后用干凈的棉紗或棉布，擦凈導(dǎo)線上的氧化鎂粉末，切忌用口吹，否則會(huì)立即導(dǎo)致絕緣值下降。
6)絕緣測(cè)試：主要是檢查銅護(hù)
套波切口是否有碰線芯現(xiàn)象，如有應(yīng)清除，以保證安裝質(zhì)量。
7)制作終端絕緣與密封：先將電纜端末銅護(hù)層及導(dǎo)線表面用干凈的棉紗或棉布擦干凈，而后預(yù)熱電纜剝切口以下200mm段及電纜導(dǎo)線；將塊狀熱熔膠一直熱的剝切端口，使之充分溶于端口上涂滿端口及邊緣；將無膠熱縮管套入電纜剝切端頭，其中套管的2/3包覆電纜的銅護(hù)套，另外的1/3包覆電纜芯線：用噴燈火焰沿?zé)峥s管橫向加熱，并將火焰逐漸向?qū)Ь�端移動(dòng)、直至銅護(hù)層及導(dǎo)線端處有少量熱熔膠擠出，加熱時(shí)先加熱縮銅層段，再逐漸加熱至導(dǎo)線處，使密封熱縮管逐漸收縮（熱縮終端冷卻后，應(yīng)測(cè)試電纜的絕緣電阻，如絕緣電阻值變低，則拆除熱縮管并按前面方法再重新制作）。
8)制作線芯絕緣：先確定套管長(zhǎng)度（長(zhǎng)約20mm）并剪下，將其套入做好熱縮終端的導(dǎo)線并包覆熱縮終端的導(dǎo)線段，然后用噴燈火焰均勻繞著熱縮管加熱，并逐漸向?qū)Ь�端移動(dòng)，使之均勻收縮。
9)安裝接線端子：將電纜導(dǎo)線彎曲至設(shè)備接線處，量出銅接線端子與導(dǎo)線聯(lián)接的位置，鋸斷多余導(dǎo)線：將導(dǎo)線線芯端頭清理干凈并打磨圓整后，依次套入壓裝螺母、壓裝斜墊；將銅導(dǎo)線端頭植入端子本體的內(nèi)孔至頂部；用扳手將壓裝螺母選入端子本體，使銅導(dǎo)線芯與接線端子緊緊地連接在一起。
2.2中間連接接頭的制作
由于礦物絕緣電纜生產(chǎn)長(zhǎng)度受電纜原材料（銅護(hù)套用銅管的長(zhǎng)度）長(zhǎng)度的限制，所以在電纜敷設(shè)安裝過程中，需采用中間連接器將二根相同規(guī)格電纜聯(lián)在一起，才能保證滿足線路長(zhǎng)度的需要。
一套完整的中間連接附件包括：中間連接器、中間連接端子、密封材料和絕緣熱縮套管組成。其中中間連接器由連接套管和兩個(gè)中接封套組成，中間連接端子是由一個(gè)端子本體、兩個(gè)壓裝斜墊以及兩個(gè)壓裝螺母組成（見圖4）。
單芯電纜中間接頭制作程序：
1)定位：取兩端電纜交叉的中心點(diǎn)為接頭中心，并彎好兩端電纜。在中間連接段兩端電纜要對(duì)直，在接頭中心用鋼鋸鋸斷兩端多余電纜。
2)絕緣測(cè)試：用500V絕緣搖表測(cè)線芯對(duì)地的絕緣值。
3)套入中間連接附件：在對(duì)接的兩端電纜上分別套進(jìn)中間接頭附件，其中的一根電纜端部套人中間連接器的中接封套和一根長(zhǎng)的熱縮套管，另一根電纜端部依次套人中間連接器的中接封套及連接套管。
4)剝除銅護(hù)層、絕緣測(cè)試、制作熱縮型終端、制作線芯絕緣施工方法與終端頭相同。
5)連接導(dǎo)線：先量出中接端子的長(zhǎng)度，按1/2中接端子的長(zhǎng)度分別在對(duì)接的兩根線芯上做好標(biāo)記，然后將對(duì)接的兩根電纜置入中接端子至標(biāo)記位置于中接端子的端部。用扳手將接管螺母擰緊，中間端子連接好后再測(cè)試電纜絕緣。
6)制作中接端子絕緣：移過已套入電纜的一根長(zhǎng)的熱縮套管，用噴燈文火自中間逐漸兩端加熱熱縮管套管使其收縮于中間連接接頭上。
7)安裝中間連接器：將套管移至接頭中心，然后將一端的中接封套移到連接套管處旋緊固定，而后再將另一端的中接封套連接固定，使兩端的中接封套與電纜及連接套管緊密地連接在一起。
3礦物絕緣電纜的故障排除方法
電纜頭制作時(shí)要截?cái)嚯娎|，此時(shí)也會(huì)造成銅護(hù)套損傷和氧化鎂晶體粉末受潮。針對(duì)這些情況現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有相應(yīng)的處理辦法。
3.1電纜受潮端頭的除濕法
在電纜端頭處，一般情況下潮氣侵入范圍為300~ 400mm，但是若電纜端頭未作臨時(shí)密封長(zhǎng)時(shí)間曝露在空氣中，潮氣能侵入1m左右。這時(shí)可將電纜受潮尾端斜向上并用汽油噴燈從離電纜端頭約1m處向外進(jìn)行文火烘烤去濕，使電纜氧化鎂內(nèi)的潮氣由里向外逐漸散發(fā)，操作時(shí)火焰要緩慢移動(dòng)，做到均勻加熱，注意要將銅護(hù)套表面溫度控制在2000C以內(nèi)，將潮氣排除。
若在一端烘烤后測(cè)量絕緣電阻的阻值上升不大，應(yīng)用相同方法繼續(xù)烘烤電纜的另一端，直至絕緣電阻值合格為止。
3.2電纜銅護(hù)套損傷的查找與修復(fù)
在施工中電纜中間部分的銅護(hù)套出現(xiàn)破裂的情況，其查找修復(fù)方法是：首先若電纜兩端的絕緣層經(jīng)過文火去濕后絕緣阻值無上升或變化不大的情況下，才能確定為中間段故障，可用文火對(duì)電纜全長(zhǎng)進(jìn)行烘烤并用萬用表高阻檔進(jìn)行查找。
具體方法是：將萬用表調(diào)至高阻檔，表頭一端接電纜線芯，另一端接外護(hù)套，用噴燈沿該電纜首端進(jìn)行文火烘烤加熱，并觀察指針讀數(shù)變化，若指針在烘烤某一部位時(shí)讀數(shù)變化很大，則故障點(diǎn)可確定在此。之后鋸斷電纜并用文火烘烤除濕，除濕后再檢測(cè)絕緣值是否合格，阻值合格后再使用中間接頭將電纜連接起來。除濕時(shí)，要注意加熱溫度和電阻值的變化。
4結(jié)語
綜上所述，防火電纜具有其他電纜不可比擬的阻燃和耐火特性，是消防系統(tǒng)用最佳電纜，可替代耐火電纜在建筑工程中廣泛使用，并能夠達(dá)到良好的電氣工程施工效果。
5摘要：銅芯銅護(hù)套氧化鎂絕緣防火電纜（BTTZ電纜）也稱礦物絕緣電纜，因其自身特性具有完全防火、過載保護(hù)能力強(qiáng)、工作溫度高、防腐、防爆性能好、使用壽命長(zhǎng)、敷設(shè)靈活性較大等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也存在投資成本高、接頭處易受潮、施工難度大、施工工作量較大等不足之處。本文現(xiàn)就礦物絕緣電纜敷設(shè)施工及其性能與實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析。
