建筑物电缆整体防火解决方案

建筑物电缆整体防火解决方案前言随着经济的发展，国内建筑物体量越来越大，建筑物内电缆的防火问题日益受到重视。作为电缆研发、制造厂家，高桥电缆三十年来一直致力于电缆防火技术研发，先后开发了隔氧层阻燃技术、隔离层耐火技术、金属管连续挤出技术、分支体防火技术等，为建筑物电缆整体防火奠定了坚实的基础。

新版《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)也对矿物绝缘电缆及其配电箱控制箱、高（中）压电缆提出了更加严格的防火要求，体现了建筑物电缆整体防火的理念。

前言高桥电缆应对市场需求，研发了中低压隔离型阻燃电缆、中压耐火电缆、隔离型(柔性)矿物绝缘电缆及矿物绝缘预分支电缆。四种新型产品电压等级涵盖了中压低压，阻燃性能、耐火性能等均处于相应标准的最高水平，同时解决了分接部分难以防火的难题，为建筑物内中低压消防线路和非消防线路电缆整体防火提供了很好的产品支撑。

隔离型阻燃电缆结构和原理：矿物填充材料可分解出水分，降低火焰区温度，受火后形成的隔火层可部分隔绝有机绝缘和外界氧气，使燃烧反应受到极大限制。降低延燃高度，减少自熄时间，提升电缆阻燃性能。减少护套及内部可燃物烧蚀量，降低发热量、发烟量，符合《电缆和光缆燃烧性能分级》B1级要求。阻燃原理2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑

隔绝氧气、降低温度、抑制可燃物吸热气化吸热密实填充导热绝缘线芯隔离套不延燃护套

隔氧层填充(ZA+ZG-A)阻燃原理2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑

隔绝氧气、降低温度、抑制可燃物吸热气化吸热密实填充导热(ZA+ZG-A)隔离型阻燃电缆IEC、国标对于阻燃电缆的要求GB/T19666-2005GB/T18380.31~36隔离型阻燃电缆民用建筑电线电缆防火设计规程中电缆阻燃类别的选择隔离型阻燃电缆电缆非金属容量和不同阻燃类别的根数隔离型阻燃电缆

从上表可以看出，在变配电所的出线回路中，几根大截面的电缆，其单位长度内就达到7升非金属含量了，因此在选用阻燃电缆时，一定要明确敷设容量要求，否则就根本达不到阻燃和自熄时间的要求。隔离型阻燃电缆远超A类的电缆敷设隔离型阻燃电缆性能优势：更长的供火时间80min更短的自熄时间<10s更低的炭化高度，远低于国家标准的2.5m，典型值<1m更好的透光率可达70%以上更强的载流能力，典型值可增加20%更大的敷设容量，可以不限制敷设容量，满足工程实际需要与普通阻燃电缆相同的外径、弯曲半径隔离型阻燃电缆阻燃性能隔离型阻燃电缆A+类阻燃成束燃烧试验(非金属物质容量达15.8升/米，炭化高度0.38m）隔离型阻燃电缆A+类阻燃成束燃烧试验(非金属物质容量达35.2升/米，炭化高度0.37m）隔离型阻燃电缆A+类阻燃成束燃烧试验(非金属物质容量及炭化高度统计）序号非金属物质(L/m)火焰热值(万Btu)炭化高度(m)电缆类型17.670.36同规格215.870.38同规格321.4140.40同规格428.3140.43多规格535.2210.37多规格642.1280.50多规格750.3280.48多规格最大炭化高度0.50隔离型阻燃电缆烟度透光率——超低烟度：最小透光率为72.44%烟气是火灾致人致死的主要杀手隔离型阻燃电缆不同电缆阻燃电缆结构比较阻燃物易燃物阻燃物普通A类阻燃电缆易燃物+阻燃物易燃物易燃物阻燃物不燃物超A类阻燃电缆易燃物+不燃物+阻燃物隔离型阻燃电缆纤维填充矿物填充普通A类阻燃电缆超A类阻燃电缆放热大于散热放热小于散热自熄

隔离型阻燃电缆隔离型阻燃电缆A类阻燃与超A类阻燃电缆载流量对比型号电压（kV）芯数×截面(mm2)实验值载流量比较I1/I2施加电流（A）导体温度℃环境温度℃WDZA+-YJY(ZG-A)8.7/103×70I1=31290251.2WDZA-YJYI2=2609025为今后的扩容留有余量，增大了安全裕度同等载流量下导体温度对比A类阻燃与超A类阻燃电缆同等载流量下导体温度对比型号电压（kV）芯数×截面(mm2)实验值备注施加电流（A）导体温度℃环境温度℃WDZA+-YJY(ZG-A)8.7/103×70I1=2606825WDZA-YJYI2=2609025线芯工作温度低，导体电阻小，发热量少，线损降低。绝缘老化速度减缓，电缆寿命延长。隔离型阻燃电缆燃烧性能国家标准（GB31247-2014）隔离型阻燃电缆通过量化电缆和光缆燃烧性能分级技术指标，使防火安全要求更加科学合理，并将可能产生的火灾危害降至最低。隔离型阻燃电缆GB/T31248电缆或光缆在受火条件下火焰蔓延、热释放和产烟特性的试验方法隔离型阻燃电缆本试验装置基于GB/T18380.31-2008《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验

第31部分：垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验试验装置》（IEC60332-3-10:2000，IDT）建立，同时增加了热释放和产烟特性测试设备。与GB/T18380.31-2008相比，本标准具有测试方法更加精确灵敏、综合性更强、对燃烧性能等级评价更加科学的特点。隔离型阻燃电缆燃烧性能要求（B1级）隔离型阻燃电缆判据：火焰蔓延；热释放速率峰值；受火1200s内的热释放总量；燃烧增长速率指数；产烟速率峰值；受火1200s内的产烟总量；烟密度（最小透光率）；垂直火焰蔓延；附加信息：包括燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性等级和腐蚀性等级。隔离型阻燃电缆附加信息5.1.1电缆及光缆的燃烧性能等级附加信息包括燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性等级和腐蚀性等级。5.1.2电缆及光缆燃烧性能等级为B1级和B2级的，应给出相应的附加信息。5.2.1燃烧滴落物/微粒等级分为d0级、d1级和

d2级,共三个级别。5.3.1烟气毒性等级分为t0级、t1级和t2级,共三个级别。5.4.1腐蚀性等级分为

a1级、a2级和

a3级,共三个级别。隔离型阻燃电缆电线电缆烟气毒性A、烟气毒性(浓度)

不少于12.4mg/L

测试参见GA132(公安部标准)30min内小动物不死B、烟气毒性指标

30min内致人死亡的指标为---“1”

聚氯乙烯（VV，BV）的毒性指标为------“15.01”

氟(F)材料的毒性指标为------“85”

无卤聚烯烃的毒性指标为----“0.79”

卤素材料的阻燃性很好，耐高温性能好，但毒性大。隔离型阻燃电缆燃烧性能（B1级，隔离型阻燃电缆）隔离型阻燃电缆燃烧性能（B1级，隔离型阻燃电缆）隔离型阻燃电缆燃烧性能（B1级，隔离型阻燃电缆）隔离型阻燃电缆燃烧性能（B1级，阻燃A类电缆）隔离型阻燃电缆燃烧性能（B1级，普通阻燃电缆）隔离型阻燃电缆燃烧性能（三种电缆对比）隔离型阻燃电缆燃烧性能要求（B2级）隔离型阻燃电缆—结论

采用普通结构的无卤低烟阻燃电缆，由于电缆可燃物（XLPE绝缘，聚合物填充，无卤聚烯烃护套等）较多且燃烧未受到抑制，即使能通过GB/T18380成束A类试验，在进行燃烧性能试验时，由于热释放速率和热释放总量超标，无法满足B1级要求，甚至B2级都很难通过。

有隔氧层填充隔离防护的无卤低烟阻燃电缆，有效的抑制了电缆内部可燃材料的燃烧反应，同时也大大减少了护套材料的燃烧总量，不但远超A类容量也能满足成束阻燃试验的炭化高度要求，同时电缆发热量发烟量也大大降低，可以通过燃烧性能分级B1级要求，使阻燃电缆技术有了极大的提升。35kV及以下中压耐火电缆上海高桥电缆集团有限公司中（高）压耐火电缆对于6/6~26/35kV等级的中（高）压电缆，高桥电缆经过多年努力，研发出全球第一根中（高）压耐火电缆。目前建筑物或者隧道中，中（高）压电缆的应用范围很广，这就要求中（高）压电缆和低压电缆一样具有耐火功能，否则一旦着火中（高）压电缆作为供电主动脉如果失去功能，那么所有低压电缆和用电设备将断电，消防设备也就无法使用。中（高）压耐火电缆《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)

12.5.4条

要求：条文解释：

中（高）压耐火电缆--耐火原理中（高）压耐火电缆耐火性能：

35kV750℃180min导体温度：157℃难引燃性：3000℃10min

不引燃阻燃性能：具有超A类阻燃电缆的全部阻燃特性可修复性：局部短时受火后可快速修复防撞击性：具有防撞击结构设计中（高）压耐火电缆--产品标准水平中（高）压耐火电缆中（高）压耐火电缆--现场试验3小时26kV800℃实景中（高）压耐火电缆中（高）压耐火电缆--试验装置中（高）压耐火电缆耐火试验后产品解剖

中（高）压耐火电缆耐火试验后绝缘切片机械性能数据

检测数据证明：受火后绝缘线芯完好，绝缘无老化迹象中（高）压耐火电缆--受火时电缆温升

中（高）压耐火电缆--受火时电缆温升

曲线平稳、耐火结构可靠中（高）压耐火电缆受火时导体温升（火焰中心)中（高）压耐火电缆

受火时导体温升（火焰边缘)中（高）压耐火电缆--生产范围型号电压（kV）截面(mm2)备注WDZA+N-YJY33WDZA+N-YJLY33(NG-B)6~35单芯：25~630三芯：25~400WDZA+N-YJY23WDZA+N-YJLY23(NG-B)中（高）压耐火电缆--应用有大容量需求的高层、超高层建筑及大体量综合体重要场合的中压电缆——医院、发电厂、各类场馆等较高安全要求场所用电缆——地铁、发射基地、信息中心、金融中心等城市电网主干线（含变电所、配电站）、地下工程等中（高）压耐火电缆--案例无锡恒隆广场中（高）压耐火电缆--案例上海虹桥国家会展中心中（高）压耐火电缆--案例陆家嘴金融中心地下变电站中（高）压耐火电缆--案例沈阳桃仙国际机场T3航站楼中（高）压耐火电缆--案例沈阳桃仙国际机场T3航站楼中（高）压耐火电缆--典型业绩天津滨海国际机场二期扩建工程石家庄正定国际机场改扩建工程沈阳桃仙国际机场T3航站楼上海虹桥国家会展中心上海双辉大厦内蒙古广播影视数字传媒中心陆家嘴金融中心地下变电站大连裕景中心隔离性柔性矿物绝缘电缆上海高桥电缆集团有限公司

矿物绝缘电缆

GB50016-2014《建筑设计防火规范》：矿物绝缘类不燃性电缆由铜芯、矿物质绝缘材料、铜等金属护套组成，除具有良好的导电性能、机械物理性能、耐火性能外，还具有良好的不燃性，这种电缆在火灾条件下不仅能够保证火灾延续时间内的消防供电，还不会延燃、不产生烟雾。允许这类电缆可以直接明敷。

矿物绝缘电缆

MI电缆

实心导体+氧化镁绝缘+铜护套易受潮,绝缘电阻下降--100多年的灌装、拉拔、退火工艺--生产长度无法满足设计需要--中间连接防火防水可靠性差--火焰下温升高，绝缘性能下降，压降大

矿物绝缘电缆

复合矿物绝缘耐火电缆--大长度生产，生产效率高--电气强度高--无金属管结构，需穿管防喷淋

矿物绝缘电缆

焊接轧纹矿物绝缘电缆

--大长度生产--950℃下采用有毒氟金云母--铜带焊接漏点--焊缝应力集中，易开裂矿物绝缘电缆标准对比产品结构导体绝缘金属套隔离套隔氧层填充耐火隔离层不延燃护套防火特性（BS6387)C单纯耐火经受950℃火焰燃烧180分钟W喷淋耐火经受650℃火焰燃烧15分钟和喷水15分钟Z撞击耐火经受950℃火焰烧和撞击震动每15秒冲击一次防水特性

--金属套连续无缝挤出--具有优异的防水性能--大长度生产整根交货--可作为接地线芯使用隔热特性

--无毒矿物材料、优异的隔火效果、线芯温度低绝缘特性

--无毒矿物云母绝缘--适用于1kV低压系统--成品出厂例行电压试3.5kV/5min--火焰下绝缘电阻保持较高水准金属套接地

--专用铝合金连接器--可作为接地导体--铝金属套直流电阻满足接地要求--接触电阻10-2~10-1mΩ终端接头终端接头为低压电缆通用型标准件，价格便宜，安装便捷铝金属套直流电阻检测答复函英国BSI检测报告BSI检测报告（新加坡试验室）型式试验（安全性能）检测报告全性能型式试验检测报告载流量检测报告产品标准水平耐火试验室方便的安装敷设采用成熟的绞线和成缆技术，可根据设计要求定长生产，避免了中间接头，节约了接头成本，提高了敷设效率，保证了长度的完整性。终端采用标准化配件，安装方便可靠敷设方式多样（明敷、支架等），降低工程造价可提供预支分支产品安装案例上海容灾中心天津文化中心上海地铁九号线专家评审（矿物电缆）生产范围型号电压（V）截面(mm2)芯数NG—A（950℃3h）10001~63~6110~2401~595~6301选用依据民用建筑电气设计规范JGJ16-20088.9.5应根据线路的实际长度及电缆交货长度，合理确定矿物绝缘电缆规格，宜避免中间接头。民用建筑电线电缆防火设计规程DGJ08-93-20025.2.4用于重要的木结构公共建筑的电源主干线应采用矿物绝缘电缆。5.2.5用于特级、一级场所中特别重要负荷的电源主干线宜采用矿物绝缘电缆。选用依据民用建筑电气设计规范JGJ16-20088.9.5应根据线路的实际长度及电缆交货长度，合理确定矿物绝缘电缆规格，宜避免中间接头。民用建筑电线电缆防火设计规程DGJ08-93-20025.2.4用于重要的木结构公共建筑的电源主干线应采用矿物绝缘电缆。5.2.5用于特级、一级场所中特别重要负荷的电源主干线宜采用矿物绝缘电缆。选用依据《民规》第13.10.4条对消防设备供电及控制线路选择作了规定。13.10.4消防设备供电及控制线路选择，应符合下列规定：1）火灾自动报警系统保护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；2）火灾自动报警保护对象分级为一级的建筑物，其消防设备供电干线及分支干线，宜采用矿物绝缘电缆；当线路的敷设保护措施符合防火要求时，可采用有机绝缘耐火类电缆；4）消防设备的分支线路和控制线路，宜选用与消防供电干线或分支干线耐火等级降一类的电线或电缆。选用依据《民用建筑电气设计规范》JGJ16-20081.火灾自动报警系统保护对象分级为特级的建筑物,其消防供电干线及分支线,应采用矿物绝缘电缆。2.火灾自动报警系统保护对象为一级的建筑物，其消防供电干线及支线宜采用矿物绝缘电缆，当线路的敷设保护措施符合防火要求时可采用有机绝缘耐火电缆。3.消火栓、消防泵及水幕泵、防、排烟设备、火灾暂时继续工作的备用照明、消防电梯火灾时最少持续供电时间大于180分钟。选用依据《建筑设计防火规范》GB50016-2014选用依据《建筑设计防火规范》GB50016-2014选用依据《建筑设计防火规范》GB50016-2014选用依据《建筑设计防火规范》GB50016-2014矿物绝缘类不燃性电缆由铜芯、矿物质绝缘材料、铜等金属护套组成，除具有良好的导电性能、机械物理性能、耐火性能外，还具有良好的不燃性，这种电缆在火灾条件下不仅能够保证火灾延续时间内的消防供电，还不会延燃、不产生烟雾。允许这类电缆可以直接明敷。适用场合

消防配电线路

消防控制室、消防水泵、消防电梯、水雾泵等，满足火灾延续时间内各消防用电设备的要求不同的客户见证机场地铁；展馆医院；数据中心；金融中心；广电中心；城市综合体；到处都有我们的身影典型业绩机场：天津滨海国际机场二期扩建工程石家庄正定国际机场改扩建工程沈阳桃仙国际机场T3航站楼交通：杭州东站枢纽中心上海市静安寺交通枢纽上海地铁9号线，11号线，12号线，13号线场馆：山东省美术馆昆山文化艺术中心天津文化中心典型业绩体育设施：广东奥林匹克体育中心镇江体育会展中心三明市体育中心控制中心：国家电网上海容灾中心华东电网调度控制中心国家电网调度控制中心城市综合体：沈阳新世界国际会展中心合肥新地中心上海虹桥国家会展中心典型业绩金融：中国工商银行总行营业厅办公楼二期浦发银行合肥综合中心中行合肥分行新营业大楼医院：南京河西儿童医院广州中山医学院第六附属医院烟台毓璜顶医院广播电视：内蒙古广播影视数字传媒中心奥林匹克公园瞭望塔广州电视台典型业绩酒店：希尔顿酒店（郑州）康桥半岛假日酒店（上海）海棠湾威斯汀度假酒店写字楼、地产：天津泰达广场中南建筑设计院科研设计中心华润二十四城（重庆）福州万科金域榕郡其他项目合肥双维伊士曼纤维有限公司矿物绝缘预制分支电缆上海高桥电缆集团有限公司

预制分支电缆

预制分支电缆是在国外小数几个工业先进的国家在90年代中、后期研制成功的新一代供电线路系统。

它具有供电可靠，价格便宜，安装简单、环境要求低，免维护等优点，是普通电力电缆和母线槽理想的替代产品，用于高层建筑、防灾设备、隧道照明以及可替代中、小容量母线槽的各种场合。电缆的分支方式母线槽穿刺线夹预制分支分接箱分支方式---母线槽价格昂贵，安装面积大，安装周期长、劳动强度大。耐潮湿、耐腐蚀性差，敷设环境及安装要求高，维护保养重要。运行时冷时热，绝缘质量下降。接头松动、氧化，接触电阻变大，接头发热。分支方式---穿刺线夹电缆干线护套，绝缘被破坏。使用有局限性，使用截面较小，如耐火型、高阻燃型、多芯一体型、钢带铠装型电缆不适宜用穿刺线夹。点性接触结构导致接触电阻大，易发热甚至燃烧，引起安全事故。非环形的密封结构，防水防潮性能低，容易潮湿或进水导致短路事故。适合中短期供电，不适合长期供电（接头氧化或松动）。平时需要对接头经常检查维护，故障率相对较高。分支方式---预制分支结构合理，工厂内机械化生产供电可靠性大大提高接触电阻小、耐短路冲击良好的气密性与防水性，使用寿命长安装方便，安装周期短安装的占用建筑空间小局限性：普通型产品750℃90min耐火要求，耐火可靠性低，电缆结构无防水设计，无卤低烟注塑体与电缆护层粘性差，分支体耐火层工艺性较差，JB/T10636未规定分支连接体耐火要求，不能满足消防线路的安全要求。分支方式---分接箱分接箱的密封性及耐火性能差。主线芯断开再连接，接点多，供电可靠性存在问题。占用空间大，适用性差，施工繁琐。分支方式---分接箱《民用建筑电气防火设计规范》

5.4低压配电装置和控制箱规定：5.4.1消防设备的末端配电箱、控制箱宜安装于配电间、设备机房、控制间和竖井内。当必须在现场安装时，应采用耐火型箱体或采取耐火措施，并满足消防设备在火灾时持续运行时间的要求。5.4.2未采取耐火措施的消防设备末端配电箱和控制箱不能嵌墙安装于现场。分支方式---分接箱《民用建筑电气防火设计规范》

5.4低压配电装置和控制箱规定：5.4.1消防设备的末端配电箱、控制箱宜安装于配电间、设备机房、控制间和竖井内。当必须在现场安装时，应采用耐火型箱体或采取耐火措施，并满足消防设备在火灾时持续运行时间的要求。5.4.2未采取耐火措施的消防设备末端配电箱和控制箱不能嵌墙安装于现场。规范要求《建筑设计防火规范》GB50016-2014矿物绝缘预制分支电缆特性高桥矿物绝缘预制分支电缆，继承了预制分支电缆及矿物绝缘电缆的优势，解决了预分支电缆及矿物绝缘电缆分接体不耐火、不防水的问题，减少了工程作业量，为工程安装带来了方便，提高了分接连接的可靠性，保证了电缆线路耐火等级的一致性。矿物绝缘预制分支电缆的特性主线芯采用950℃柔性矿物绝缘电缆分支线可根据防火要求选择采用具有较好弹性系数的铜合金C型夹连接方式，

其膨胀系数与电缆导体一致，保证了分支接头在长

期运行中，接触电阻保持稳定。金属罩防护密封处理，耐火层保护矿物绝缘预制分支电缆特性主线芯采用950℃耐火电缆，主线连续，支线压接，连接可靠。分支头采用分支连接盒，耐火层保护，耐火等级与电缆本体一致。结构紧凑，占用空间小，防水密封设计，整体坚固。分