矿物绝缘电缆分支接线选择研究

摘要：《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014）中规定消防线路应采用物理性能、导电性能、耐火性能良好的矿物绝缘电缆，以燃烧慢、不延燃、无烟雾的燃烧特性来保证火灾条件下的消防设施供电。为了在市场上型号众多的矿物电缆中选出既能满足规范要求，又能符合项目设计要求的产品，是摆在电气工程师面前的一个实际问题。

关键词：矿物绝缘电缆；分支接线；火灾延续时间；耐火时间

引言：矿物绝缘电缆受火灾延续时间、火焰温度及电缆结构选型等影响因素较为敏感，其中最为核心的因素是火灾延续时间。《建筑设计防火规范》（GB 50016—2014，以下简称《规定》）中将火灾延续时间定义为经过总结火灾耗时而假定的一段时间，作为消防设施工作时间、消防用水量的一个基础依据，也矿物电缆耐火时间的基础标准。矿物电缆的材料和结构存在品类上的差别，因此在耐火时间上也各具差异。因此，从矿物绝缘电缆分支接线实际使用安全性着眼，应针对其耐火问题确定了其使用类型及参数。

1、矿物绝缘电缆在火灾时持续工作的影响因素

1.1、消防设备持续供电时间

根据《规范》中的相关规定，在民用建筑中当中，采用矿物绝缘类不燃性电缆的情况有二种，一种情况是消防配电线路应满足消防灭火系统在火灾时保持工作状态的持续供电需求（高层民用公共建筑不小于3 h，其他民用建筑不小于2 h），此种情况下只有矿物绝缘电缆能够满足要求。另一种情况是当消防线路与其他配电线路敷设在同一电缆井时，必须采用矿物绝缘电缆，，且要考虑火灾时喷淋喷水及坠落物撞击的影响增加套管。

1.2 消火栓系统持续供电时间

按《规范》中之规定，消防线路与其它配电线路分竖井敷设时，可视为防火等级1级，故无须借助矿物类绝缘线缆以提高其火灾时的燃烧时间，但大多数民用项目中出于经济考虑，多将消防配电线路与其它线路同一竖井敷设，消防供水管线亦是如此。因此供电、供水系统在火灾时保持工作时间应统一考虑，矿物绝缘电缆的燃烧时间除满足消防设备所需工作时间之外，还要与消火栓系统所需持续供电时间看齐，这也影响了矿物绝缘电缆的选型。

2、矿物绝缘电缆的材料分类类型

2.1、氧化镁绝缘电缆

氧化镁粉作绝缘的传统矿物绝缘电缆（代表型号为BTTZ）结构主要包括导体、氧化镁绝缘层和金属护套，氧化镁是其绝缘主体材料。其中，导体电铜芯通常为单股铜棒，绝缘层为氧化镁晶体粉，而金属护套则多采用铜芯铜或铜合金无缝铜管，具有优异的电气性能和机械强度，耐温性通常可以达到900℃以上，氧化镁绝缘层电缆具有很高的绝缘电阻，在火焰中不燃烧，无烟无毒，能够在火灾情况下保持较长时间的通电能力。但单根电缆受工艺限制通常为100 m左右，接头处理时需防止氧化镁与空气中的水分发生化学反应生成能导电的氢氧化镁。

2.2、云母带绝缘电缆

云母复合材料作绝缘的无机矿物绝缘电缆（代表型号为RTTZ）又称柔性防火电缆，其导体由多股铜线绞合而成，绝缘层由多层云母带经过特殊工艺处理而成，基料为玻璃纤维布，外层采用连续焊接铜带构成封闭护套，具有极高的绝缘电阻和耐高温性能，部分云母带耐温性超过1000度，在高温环境下仍能保持良好的电气性能，即使处于燃烧状态也没有有害烟雾的挥发。部分金属云母带具有良好的柔软性和抗拉强度，适用于各种复杂的电缆敷设环境。根据国家相关规定，云母带矿物绝缘电缆适用于额定电压0.6/1 kV电力电缆、450/750 V控制电缆。

2.3、其他类柔性矿物绝缘电缆

柔性矿物绝缘电缆（BBTRZ）是除了氧化镁、云母带矿物电缆之外的第二代产品的统称，除具有第一代刚性（硬质）矿物电缆的防火、防爆、耐温、载流量大的优点外，还具有便于弯曲，无需中间接头和专用终端等特点，且可按常规电缆的敷设方法进行施工，能够进一步提高全线的一致性。

3、预分支矿物绝缘电缆应用建议

3.1、矿物绝缘电缆分支接线的局限性

预分支矿物绝缘电缆应以需定产，规格低于35mm²的通常为双芯设计，超过35mm²的电缆通常为单芯设计，施工单位必须提前提供电缆设计参数、配电系统图、相关建筑技术指标等，在工厂一次成型，从而增加了工作量和施工时间。在分支接线时，由于矿物绝缘电缆的无缝铜管护套和矿物晶体粉绝缘材料硬度相对较高，在需要紧密弯曲或复杂布线的场景中如配线箱、桥架内弯曲成型时，面临着一定的困难，而且接头处及电缆末端容易与空气中的水分发生反应，生成能导电的氢氧化物，处理起来相对复杂，因此需要施工人员具备一定的专业技能和经验。

3.2 矿物电缆分支接线的注意事项

矿物绝缘电缆在民用建筑中消防负荷供电中常见的敷设形态包括放射式与树干式，在高层建筑中多应用的是树干式配电，常见的分支技术包括T接、Y接等。在选择敷设及分支方式时，需考虑电缆的直径、绝缘层厚度以及分支后的电流负载等因素，确保所选的分支技术能够满足实际应用需求，并确保接线的牢固性和可靠性。电缆直径、绝缘层厚度以及导体材质等规格应根据具体的应用场景和电流负载需求设计，在进行电缆分支接线时，应遵循相关的施工规范和操作规程，选择符合矿物绝缘电缆规格和要求的材料和工具，确保其适用于矿物绝缘电缆的特性和规格，如电缆切割器、绝缘套管、接线端子等，接线应确保连接牢固，避免出现松动或接触不良的情况，完成接线后应对接线部分进行测试，以确保电流通畅且没有短路现象，以确保接线过程的安全性和效率。

3.3、矿物绝缘电缆分支接线的后期检查

预分支矿物绝缘电缆分支节点处耐火试验、耐火加水试验、耐火加机械振动试验性能与直线段相同，在后期维护与检查工作中要定期检查电缆的外观、接头处的密封情况、绝缘电阻等的完整性，一旦发现电缆或接头出现故障，应立即采取措施进行处理。例如，更换损坏的电缆或接头、修复绝缘层等。每次巡检需建立详细的维护记录，记录每次检查的时间、内容、发现的问题及处理方式等，对施工人员综合能力有一定要求。

结语：

技术层面，矿物绝缘电缆分支接线的选择需综合考虑电缆类型、敷设环境及负载特性。采用专用分支接线盒，确保密封性与耐火性符合标准。接线时严格遵循工艺要求，使用压接或焊接方式，保证电气连接可靠。分支点应避免机械应力集中，采用固定支架分散外力。电缆外层护套剥离长度需精确控制，避免绝缘层受损。接线完成后进行绝缘电阻测试，确保绝缘性能达标。敷设环境潮湿或腐蚀性较强时，需选用防护等级更高的接线盒，并采取防潮防腐措施。高温环境下，选用耐高温材料，避免绝缘老化。多根电缆分支时，合理规划布线路径，避免交叉干扰。定期巡检接线点，及时发现并处理潜在隐患，使得系统长期稳定运行。

参考文献：

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