耐火電纜與耐火封閉母線的選用分析
2014-09-30
在許多大型建筑物或是重要的建筑物中，除了正常的供配電以外，還配有柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。一旦電網(wǎng)供電的線路出問題或是建筑物內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi)使市電跳閘斷電時(shí)，就需要柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)電作臨時(shí)供電，以保證重要的工作不至于停止工作，或保證疏散照明指示人員疏散方向。柴油發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電需要通過變電站的部分低壓配電柜，經(jīng)過低壓配電柜饋送到需要應(yīng)急電源的用電設(shè)備上去。而柴油發(fā)電機(jī)與變電站的低壓配電柜則是由耐火電纜或耐火封閉母線連接成一體的供電系統(tǒng)。
由于耐火電纜或耐火封閉母線除了在電網(wǎng)或線路出問題時(shí)作應(yīng)急電源線路外，還要在出現(xiàn)火災(zāi)或其他災(zāi)難時(shí)作為輸電線路。因此，耐火電纜或耐火封閉母線必須能在高溫下保證正常輸電。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到700℃以上時(shí)，也能保證供電運(yùn)行在1.5小時(shí)以上，而不會(huì)由于環(huán)境溫度的升高造成內(nèi)部絕緣降低導(dǎo)致線間短路的現(xiàn)象出現(xiàn)。在什么情況下應(yīng)選用耐火電纜，在什么情況下應(yīng)選用耐火封閉母線呢？
這主要是根據(jù)柴油發(fā)電機(jī)組到低壓配電柜所需的容量和線路走向的空間來(lái)確定。
一、耐火電纜參照采用GB12706－91標(biāo)準(zhǔn)，耐火特性應(yīng)符合GB12666.6－90的要求，在電纜型號(hào)中，耐火電纜是以NH為字頭，有帶鎧（NH－YJV32）與不帶鎧（NH－YJV）兩種。帶鎧電纜相對(duì)于不帶鎧電纜價(jià)格上稍貴一點(diǎn)。因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)是不同的。
帶鎧電纜的結(jié)構(gòu)共分六層，中間一層為銅導(dǎo)電線芯，銅芯外第二層為云母帶繞包絕緣耐火層，第三層為交聯(lián)聚乙烯絕緣層，第四層為內(nèi)襯層，第五層為鋼絲鎧裝（含六根銅絲），第六層為PVC護(hù)套。
不帶鎧的耐火電纜結(jié)構(gòu)分為四層，中間第一層為銅導(dǎo)電線芯，銅芯外第二層為云母帶繞包絕緣耐火層，第三層為交聯(lián)聚乙烯絕緣層，第四層為PVC護(hù)套。
同時(shí)，耐火電纜分A、B兩種耐火等級(jí)，A類的耐火溫度為950～1000℃，B類的耐火溫度為750～800℃。以NH－YJV云母帶/交聯(lián)聚乙烯復(fù)合絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜（規(guī)格為0.6／1KV4×240＋1×120）的耐火電纜為例，這種電纜是不帶鎧的，與其它耐火電纜相比，易于彎曲，敷設(shè)方便。電纜導(dǎo)體允許長(zhǎng)期工作的最高額定溫度為90℃，電纜導(dǎo)體短路溫度可達(dá)250℃，持續(xù)時(shí)間不超過5秒。其耐火環(huán)境溫度一般為700～800℃，可維持1.5個(gè)小時(shí)的輸電運(yùn)行。其載流量一般為450A左右的電流，敷設(shè)時(shí)走向比較靈活。當(dāng)輸電電流達(dá)到千安級(jí)以上時(shí)，其耐火電纜的根數(shù)增加就比較多。
二、封閉母線封閉母線由載流導(dǎo)體、殼體和絕緣材料組成，母線殼體應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板制成，具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，防護(hù)等級(jí)為IP55.載流導(dǎo)體應(yīng)采用符合GB5585.1－5585.3標(biāo)準(zhǔn)的電工用銅材料、導(dǎo)體接點(diǎn)的接觸面進(jìn)行了特殊處理使連接部位接觸可靠，發(fā)熱低，使用安全可靠。絕緣材料應(yīng)具有絕緣性能好、抗老化、無(wú)毒、低煙等項(xiàng)性能指標(biāo)。
封閉母線分兩種，一種封閉母線載流量大，但不耐高溫，只能在200℃溫度下工作，一般安裝在輸送市電的線路上，此種母線也叫密集性封閉母線；另一種封閉母線能耐高溫，一般在環(huán)境溫度700～1000℃的條件下，可維持1.5個(gè)小時(shí)的輸電運(yùn)行，其載流量最大可達(dá)到5000A，此種封閉母線叫耐火封閉母線。
耐火封閉母線與密集性封閉母線的差別在于殼體部分，耐火封閉母線的殼體上涂有一層耐火涂料，而密集性封閉母線表面噴塑、平整、防腐層附著力強(qiáng)。因此，在消防線路和應(yīng)急電源線路設(shè)計(jì)采用母線時(shí)，均采用耐火封閉母線。耐火封閉母線在安裝時(shí)需要比較大的空間，拐彎不方便，但其安裝時(shí)的附件比較少。同時(shí)，耐火封閉母線能防止小動(dòng)物的破壞，安裝后便于以后的運(yùn)行維護(hù)。
耐火封閉母線安裝時(shí)，要注意利用搖表測(cè)驗(yàn)封閉母線的絕緣電阻值并做好測(cè)試記錄和保存記錄，絕緣電阻應(yīng)大于或等于20MΩ。因?yàn)槟突鸱忾]母線為2.5m一截。施工時(shí)，每安裝一截封閉母線就要搖測(cè)一次電阻值。在銅母排聯(lián)接時(shí)，要注意涂導(dǎo)電膏，螺栓連接要擰緊，防止封閉母線的銅母排之間有細(xì)縫。但如果螺栓擰得過緊（經(jīng)驗(yàn)是超過34牛），則會(huì)將耐火封閉母線聯(lián)接處的絕緣瓷塊壓碎，造成絕緣下降。
而如果螺栓聯(lián)接有松動(dòng)，螺栓的扭力小于27牛時(shí)則在母線聯(lián)接處有細(xì)縫，導(dǎo)致接觸不良，母排電阻增大。當(dāng)扭力在29～33牛之間時(shí)，母排聯(lián)接處既無(wú)細(xì)縫，又保證母排之間的絕緣瓷塊完好無(wú)損。當(dāng)整條耐火封閉母線安裝完畢后，要進(jìn)行通條搖測(cè)絕緣電阻，如果絕緣電阻小于20MΩ，則是在某一處或幾處螺栓聯(lián)接過緊，母線之間的絕緣瓷塊破碎造成絕緣電阻降低，此時(shí)只能用分段法查找問題所在。在安裝封閉母線長(zhǎng)度超過80m時(shí)，還應(yīng)安裝母線伸縮節(jié)，母線伸縮節(jié)是有軸向變化量的母線干線單元，安裝在適當(dāng)?shù)奈恢茫脕?lái)吸收由于熱脹冷縮等產(chǎn)生的軸向變化量。
例如，在某發(fā)電機(jī)機(jī)房到變電站的線路采用的是耐火封閉母線，因?yàn)閺陌l(fā)電機(jī)房到各個(gè)變電站的電流都比較大，在1000～1600A左右，而且地下室作為設(shè)備層空間比較大，線路不需要很多拐彎，用耐火封閉母線是比較合適的，對(duì)于以后運(yùn)行維修比較方便。
而在某發(fā)電機(jī)機(jī)房到變電站的線路，則是采用耐火電纜，因?yàn)閺陌l(fā)電機(jī)房到各個(gè)變電站的電流都比較小，一般在300～500A左右，而且地下室的電纜溝空間比較小，線路需要拐很多彎，用耐火電纜方便以后的運(yùn)行維修�？傊�，在什么情況下選用耐火電纜，在什么情況下選用耐火封閉母線，要視具體情況而定。在線路輸送電流不是很大時(shí)，而敷設(shè)電纜的空間有限，拐彎較多，用耐火電纜是比較合適的。但在線路輸送電流比較大時(shí)，耐火電纜則需要多根，施工及以后運(yùn)行維護(hù)都不方便；而耐火封閉母線則只是體積稍大一點(diǎn)，施工及以后運(yùn)行維護(hù)都很方便。因此，當(dāng)線路輸送的容量不大時(shí)，一般都使用耐火電纜。