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文档简介

近年来,国内发生多起电力电缆通道火灾事件,电缆通道火灾隐

患已引起社会广泛重视,电力电缆通道用防火隔板及槽盒可以用于输

配电电缆、通信光缆、低压电源线,起到防火隔离作用,能够有效避

免电缆通道火灾进一步蔓延,提升了电缆通道防火水平。自2016年

以来电力电缆通道用防火隔板及槽盒已在多个省电力公司大规模使

用,防火隔板及槽盒主要包括有机与无机两种材质,近年来防火隔板

及槽盒研发、试验、应用已相对成熟,但由于国内没有电力电缆通道

用防火隔板及槽盒的通用技术规范,所以目前防火隔板及槽盒结构形

式、性能参数、试验检测等要求没有统一标准,产品质量也参差不齐,

因此亟需对电力电缆通道用防火隔板及槽盒制定统一技术标准,指导

防火隔板及槽盒的设计、生产、试验等工作。

同时,标准编制组由科研院所、产品制造企业、应用单位、检测

机构等组成,涵盖了从产品研究、制造、检测到应用整个产业链,地

域包括南方和北方,编制组的组成具有广泛的行业代表性及地域代表

性。编制组成员长期从事防火隔板及槽盒的研究与应用,具备充足的

科研条件和经济条件,对电力电缆通道用防火隔板及槽盒的设计、生

产、试验、应用等都积累了大量的经验,为本标准的编制提供了坚实

的基础。

一、任务来源

根据中国电力企业联合会(中电联标准[2020]273号)下达的《中

国电力企业联合会文件关于印发2020年第三批中国电力企业联合会

标准制修订计划的通知》,由国网北京市电力公司、中国电力科学研

究院有限公司武汉分院、华威博奥电力设备有限公司、国网江苏省电

力公司、三峡大学、重庆市镁晶防火材料有限公司、北京建筑材料检

验研究院有限公司、国网河北省电力有限公司、广东电网珠海供电局、

国网陕西省电力公司、国网四川省电力公司等单位负责编制《电力电

缆通道用防火隔板及槽盒技术规范》,计划编号为“T/CEC20203007”,

技术归口为电力行业电力电缆标准化技术委员会,计划完成年限为

12个月。

二、工作简况

本标准在指导老师李华春指导下,由国网北京市电力公司电力科

学研究院牵头,各单位参与共同编制本标准,主要工作过程如下:

2020年11月,根据2021年中国电力企业联合会技术标准制编

写计划,成立标准编写组,明确各单位编写内容。

2021年3月,各单位收集、查阅防火隔板及槽盒相关标准;组

织召开线上大纲研讨会,确定了标准大纲和编写原则。

2021年5月,针对多个省网的电力电缆通道用防火隔板及防火

槽盒使用情况进行了调研,结合产品应有的功能,包括理化性能、耐

候性能技术参数进行了数据对比分析。国网北京市电力公司组织编写

组进行线上会议研讨。并在北京召开线下编写工作会议,完成调研报

告初稿编制工作。

2021年5月,在项目启动会前,北京市电力公司组织编写组完

成了标准初稿编制工作。

2021年6月10日,电力行业电力电缆标准化技术委员会在南京

组织召开了团体标准《电力电缆通道用防火隔板及槽盒技术规范》标

准项目启动会,电力行业电力电缆标准化技术委员会委员,国网北京

市电力公司、华威博奥电力设备有限公司、重庆市镁晶防火材料有限

公司、北京建筑材料检验研究院有限公司等人员参加了会议。与会代

表对标准框架、范围和主要内容进行讨论,并形成了专家意见。

2021年7月,编写组召开线上会议,结合启动会专家意见对标

准初稿进行修改。

2021年8月,开展防火隔板及槽盒相关参数验证试验,完成试

验验证报告初稿编制工作。

2021年9月-11月,完成标准讨论稿初稿及编制说明初稿编制工

作。

2021年12月召开全体编制成员线上讨论会,对调研报告、试验

报告、编制说明及讨论稿等初稿进行讨论与修改。

2022年1月-5月召开线上会议形成讨论稿。

2022年6月2日标委会组织召开了讨论稿审查会,并形成了专

家意见。

2022年6月-7月编写组结合专家意见对讨论该进行修改,形成

了征求意见稿。

三、编制原则和思路

本标准主要根据以下原则编制:

本标准编制遵守现有相关法律、条例、标准和导则等,并遵循

GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起

草规则》的编写要求。

本标准的编制以国内电力电缆通道用防火隔板及槽盒技术现状

和应用水平为基础,结合科学的试验数据,明确防火隔板及槽盒技术

指标要求、试验方法、检验规则等,确保防火隔板及槽盒质量可靠,

提升电缆通道防火水平,减少通道内火灾给电力行业造成的不良影

响。

本标准将相关国家、行业、企业标准的技术要求与试验方法进行

了协调统一,同时做到贯彻执行技术指标制定先进可行、规范合理的

原则;标准制定突出产品特性,促进行业健康发展和产品推广的原则。

试验方法主要采用现行的国家标准和行业标准,以保证标准中技术指

标的准确性、科学性与可比性,各项指标值在满足工程要求的前提下,

根据编制组验证试验的结果确定。

四、试验验证情况

有机难燃防火隔板及防火槽盒的验证试验项目为4.2.1条中的所

有项目,标准工作组进行了样品采集和试验验证,数据见表1,对这

些基本性能的要求和试验方法进行了规定。

表1有机难燃防火隔板(槽盒)的验证试验结果

试验项目试验数据

公司1产品公司2产品公司3产品

密度/(g/cm³)1.821.801.83

甲醛释放限量/

未检出未检出未检出

(mg/m³)

巴柯尔硬度585055

15次,不开裂,不粉15次,不开裂,不粉15次,不开裂,不粉

耐冻融循环/次

化化化

吸水性/%0.150.110.13

弯曲强度/MPa163143123

弯曲弹性模量/MPa842781029461

弯曲强度(浸泡48

162140119

小时)/MPa

锤击试验/J101010

冲击强度

/(kJ/m2)556259

烟密度等级(SDR)2.11.52.1

氧指数/%46.348.3>50

垂直燃烧/级V-0级V-0级V-0级

燃烧性能/级B1(B)级B1(B)级B1(B)级

表面无裂纹、失光、表面无裂纹、失光、表面无裂纹、失光、

耐化学性腐蚀、气泡、软化等腐蚀、气泡、软化等腐蚀、气泡、软化等

缺陷缺陷缺陷

无机不燃防火隔板及防火槽盒的验证试验项目为4.2.2条中的所

有项目,标准工作组进行了样品采集和试验验证,数据见表2,对这

些基本性能的要求和试验方法进行了规定。

表2无机不燃防火隔板(槽盒)的验证试验结果

试验项目试验数据

公司4产品公司5产品公司6产品

表观密度/kg/m³)130913021320

甲醛释放限量/(mg/m³)未检出未检出未检出

15次,不开裂,不15次,不开裂,15次,不开裂,不

耐冻融循环/次

粉化不粉化粉化

吸湿变形率/%0.120.160.15

抗返卤性无水珠、无返潮无水珠、无返潮无水珠、无返潮

可浸出氯离子含量/%未检出未检出未检出

抗冲击强度/J555

干态抗弯强度/MPa383836

吸水饱和状态的抗弯强度

252725

/MPa

抗弯弹性模量/Mpa765067465842

燃烧性能/级A1A1A1

通过以上全部的验证试验结果进行分析,全部满足指标值的样品

共计6组,占验证试验全部样品6组的100%。通过试验验证,最终

确定该标准的各项指标。该标准符合实际需要,技术水平先进,能起

到推动产业技术进步、提高产品质量的作用。

五、采标

六、与有关的现行法律、法规和强制性国家标准的关系

本标准与现行法律、法规和相关国家标准的关系不矛盾、不抵触。

七、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

八、主要技术内容

本标准按照《中国电力企业联合会文件关于印发2020年第三批

中国电力企业联合会标准制修订计划的通知》(中电联标准[2020]273

号)的要求编写。

本标准共分为6章,由范围、规范性引用文件、术语和定义、技

术要求、检验规则、产品标志、运输和贮存组成。标准的主要结构如

下:

第1章“范围”,主要规定了本标准适用于综合管廊电力舱、隧

道、沟道、管井、桥梁、桥架等电力电缆通道内输配电电缆、通信光

缆、低压电源线的防火隔板及槽盒。

第2章“规范性引用文件”,列出了本标准所引用的20项标准

文件。

第3章“术语和定义”,共4条,本标准给出了防火隔板、防火

槽盒、难燃型、不燃型的定义。

第4章“技术要求”,共3条,规定了电力电缆通道用防火隔板

及槽盒的分类、性能参数要求、布置、型式、规格及安装。

第5章“检验规则”,共5条,规定了电力电缆通道用防火隔板

及槽盒的产品检验、型式检验项目、出厂检验项目、抽样检验项目、

合格判据。

第6章“产品标志、运输和贮存”,共3条,规定了电力电缆通

道用防火隔板及槽盒产品标志、运输和贮存相关要求。

九、条文解释

本标准3.1防火隔板、3.2防火槽盒术语中防火的定义:产品本

身具有防止火焰蔓延作用,依据GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧

性能分级》划分为不燃、难燃、可燃、易燃,与耐火定义不同,耐火

性能通常表示为建筑构件的耐火时间,以h来表示。目前市场上的防

火槽盒及隔板材料在标准GB/T9978.1-2008的试验条件下10分钟内

就会融化或变形,因此不具备耐火性能。故本标准选择用防火隔板(槽

盒)而非耐火隔板(槽盒)这一术语。

本标准4.1条中,防火隔板及防火槽盒按材质分为有机难燃型和

无机不燃型,分类原则为:据调研,各省网省公司及厂家的防火隔板

及防火槽盒材料均可按材质归类于有机难燃型和无机不燃型。有机防

火隔板及防火槽盒宜选用有机难燃材料经高温模压加工成型;无机防

火隔板及防火槽盒宜采用不燃无机材料加工成型。其中金属复合板、

纤维增强水泥板、硅酸钙板等均可归类于不燃无机材料;其中高阻燃

无毒低烟模塑料、聚氨酯材料均可归类于有机难燃材料。国家电网企

标Q/GDW12067—2020《高压电缆及通道防火技术规范》在起草过程

中,各省网参与代表表示所在省网没有使用金属槽盒,考虑到金属防

火槽盒虽具有一定的防火分隔性能,但隔热性能差,所以在本次企标

中将防火隔板防火槽盒分为了有机和无机两部分并未将金属槽盒列

入其中。

本标准4.3.1条中,有机难燃防火隔板及防火槽盒性能参数要

求,对各省网电力电缆通道用防火隔板及防火槽盒的实际使用情况进

行调研并参考企业标准Q/GDW12067-2020《高压电缆及通道防火技术

规范》等标准,根据其用途将性能归纳为以下三个主要性能:

1.理化性能:包含密度、甲醛释放量、巴柯尔硬度、耐冻融循环、

吸水率和耐化学性,该指标的制定主要考虑搬运轻便,隧道后期巡视

人员环境安全,防火隔板(防火槽盒)表面硬度和潮湿环境下吸水情

况,密度、巴柯尔硬度、耐冻融循环、吸水性和耐化学性主要是参考

各省网公司防火隔板(防火槽盒)技术条件中指标要求;甲醛释放量

是根据GB/T18580-2017《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛

释放限量》中规定确定。耐化学性能主要考虑隧道环境恶劣,经常积

水等问题,该指标制定主要参考了各省网防火隔板(防火槽盒)技术

条件中指标要求及GBT3857-2005《玻璃纤维增强热固性塑料耐化学

介质性能试验方法》。

2.机械性能:包含弯曲强度、弯曲弹性模量、弯曲强度(浸泡

48小时)、锤击试验和冲击强度,该指标制定主要参考了各省网防

火隔板(防火槽盒)技术条件中指标要求。

3.防火阻燃性能:包含烟密度等级、氧指数、垂直燃烧和燃烧性

能,该指标制定参考GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》

中“电线电缆套管、电器设备外壳及附件的燃烧性能等级和分级判据”

中的B1级中试验项目,经过大量试验验证氧指数指标值在42%以上,

因此该指标要求定为≥42%,提高了产品防火要求。

本标准4.2.2条中,无机不燃防火隔板及防火槽盒性能参数要

求,对各省网电力电缆通道用防火隔板及防火槽盒的实际使用情况进

行调研并参考GB25970《不燃无机复合板》及企业标准

Q/GDW12067-2020《高压电缆及通道防火技术规范》等标准,根据其

用途将性能归纳为以下三个主要性能:

1.理化性能:包含表观密度、甲醛释放量、耐冻融循环、吸湿变

形率、抗返卤性和可浸出氯离子含量,该指标主要考虑搬运方便,隧

道后期巡视人员环境安全和产品使用寿命等情况,表观密度、冻融循

环和吸湿变形率参考GB25970《不燃无机复合板》中的规定制定;甲

醛释放量是根据GB/T18580《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲

醛释放限量》中规定制定;抗返卤性、可浸出氯离子含量主要参考了

各省网防火隔板(防火槽盒)技术条件中指标要求。

2.机械性能:包含锤击试验、干态抗弯强度、吸水饱和干态抗弯

强度和弹性模量,锤击试验参考GB21762-2008《电缆管理电缆托盘

系统和电缆梯架系统》中6.9支撑件按抗撞击分类规定,耐撞击等级

确定;

3.防火阻燃性能:包含燃烧性能A1级,该指标参考GB8624-2012

《建筑材料及制品燃烧性能分级》中的规定确定。

本标准4.2.2中,规定了针对无机隔板的可浸出氯离子含量要

求,是考虑到氯离子会腐蚀电力电缆通道内的金属构件,隔板材料本

身游离氯离子过量也会降低隔板强度,提出可浸出氯离子含量这一指

标,是为将无机隔板的有害氯离子含量控制在一个安全范围,保证隔

板的强度和使用寿命。

本标准4.2.2中增加了对抗弯弹性模量的要求,是考虑到

GB21762-2008《电缆管理电缆托盘系统和电缆梯架系统》中,10.3

条对水平安装的电缆托盘直线段在安全工作荷载下每个跨距的实际

跨距中部偏差不应该超过1/100,所以在本团体标准中提出了弹性模

量的技术标准要求,结合调研及试验情况制定下限值为5000MPa。

本标准4.2.2中干态抗弯强度、吸水饱和状态抗弯强度的制定,

首先根据GB/T1449-2005《纤维增强塑料弯曲性能试验方法》计算得

出通道内受力最大情况下,隔板承受的抗弯强度20.75MPa,另外参

考GB25970《不燃无机复合板》中的规定以及各网省要求,结合试验

验证制定干态抗弯强度≥30MPa,具体计算过程如下:

此处分析最大弯曲强度,对110kV和220kV电缆进行计算。考

虑不同电压等级、不同截面积电缆的布置要求,110kV和220kV外径

大于50mm,支撑间隔为600mm;无机不燃防火隔板最小厚度为7mm;

隔板宽度一般为450mm,标称截面1800mm2及以上的220kV电缆隔

板宽度为500mm。采用GB/T1449-2005中9.1节中弯曲强度的计算

公式,计算不同型号电缆重力作用下无机不燃防火隔板(槽盒)的弯

曲强度如表3。需说明的是隧道中电缆敷设在整个隔板(槽盒)上,

而GB/T1449-2005中计算公式对应的是全部重量集中在隔板(槽盒)

中间的情况,其考核更为严格,因此取干态抗弯强度≥30MPa,吸水

饱和状态的抗弯强度为干态抗弯强度的70%,即≥21MPa,长期敷设

能满足其受力要求。

表3无机不燃防火隔板(槽盒)的弯曲强度计算结果

电缆参数防火隔板(槽盒)参数

电压等级标称截面电缆外径电缆重量跨距厚度宽度弯曲强度

(kV)(mm2)(mm)(kg/km)(mm)(mm)(mm)(Mpa)

11024079.8806360074505.81

11030081.1870260074506.27

11040081.5946260074506.81

11050085.21083960074507.80

11063086.71210260074508.71

11080089.113908600745010.01

110100093.116125600745011.61

110120096.818310600745013.18

1101400100.020452600745014.73

1101600103.322443600745016.16

220240106.61061060074507.64

220300108.41146060074508.25

220400111.71285060074509.25

220500115.514300600745010.30

220630117.315630600745011.25

220800122.617900600745012.89

2201000125.019920600745014.34

2201200128.822400600745016.13

2201400132.924850600745017.89

2201600136.427110600745019.52

2201800139.729480600750019.10

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