矿物绝缘电缆技术经济分析

建箍电乞。　—＿—＿＿Ｉ——・—ｌ—＿■１３ＵｉＬＤｌＮＧ　２口１　２年第４期『ＥＬＥＣＴＲＩＣｌＴＹ　矿物绝缘电缆技术经济分析　仇家斌蔡如明　李士成（宝胜科技创新股份有限公司，江苏省扬州市２２５８００）　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｃａｂｌｅ　Ｑｉｕ　Ｊｉａｂｉｎ　Ｃａｉ　Ｒｕｍｉｎｇ　Ｌｉ　Ｓｈｉｃｈｅｎｇ（Ｂａｏｓｈｅｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　Ｅｏ．，Ｌｔｄ．，　Ｙａｎｇｚｈｏｕ　２２５８００，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｓｔａｎｄａｒｄｓ，　０　引言　矿物绝缘电缆具有优异的防火性能，已被国际电　工委员会、美国电气电子工程师学会、英国电气工程　ｄｅｓｉｇｎ　ｃｏｄｅｓ　ａｎｄ　ｌａｙｉｎｇ　ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｃａｂｌｅ　ｔｈａｔ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｉｔｓ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌｓ，ｉ．ｅ．，　ｌａｒｇｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ—ｃａｒｒｙｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ；ｃａｐａｂｌｅ　ｏｆ　ｄｉｒｅｃｔ　ｌａｙｉｎｇ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃａｂｌｅ　ｃｏｎｄｕｉｔ，ｃｏｎｃｅａｌｅｄ　ｌａｙｉｎｇ　ｉｎ　ｗａｌｌｓ　ｏｒ　ｌ￣ｉｎｇ　ｏｎ　ｆｉｒｅ－ｐｒｏｏｆ　ｃａｂｌｅ　ｔｒａｙｓ；ｃｏｐｐｅｒ　师学会、德国劳氏船级社等许多国际权威组织和国家　标准规范认可，并优先用于重要电气工程领域　我国　自１９９１年以来也相继颁布了矿物绝缘电缆的产品标　准、设计规范、敷设规程，其优异的性能和稳定的质　量受到广大设计人员和业主的广泛欢迎，在鸟巢、国　ｓｈｅａｔｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｇｒｏｕｎｄｅｄ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ，ｔｈｕｓ　ｓａｖｉｎｇ　ｏｎｅ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ　ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ．　Ｉｎ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｗｉｔｈ　ｍｉｃａ　ａｎｄ　ｐｌａｓｔｉｃ　ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｆｉｒｅ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ｃａｂｌｅ，ｉｔ　ｉｓ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｉｔ　ｉＳ　ｍｏｒｅ　ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｉｎｓｔ】１ａｔｅｄ　ｃａｂ１ｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｍｉｎｅｒａｌ　ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｃａｂｌｅ　Ｓｔｒｕ、ｃｔｕｒｅ　家大剧院、世博会场馆等众多大型项目中成功应用。　１矿物绝缘电缆释义　从以下标准中可看到“矿物绝缘电缆”的有关　描述：　ａ．　ＧＢ／Ｔ　１３０３３．１—２００７／ＩＥＣ　６０７０２—１：２００２　ｆｅａｔｕｒｅ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｆｅａｔｕｒｅ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　《额定电压７５０　Ｖ及以下矿物绝缘电缆及终端　第１部分：电缆》第５条规定：　“导体应是符合　摘要根据矿物绝缘电缆的产品标准、设计规　ＧＢ／Ｔ　３９５６第１种普通退火铜材料”。第６条规定：　“绝缘应由紧压成形的粉末矿物密实体组成”，第７条　规定：　“护套应为普通退火铜或铜合金材料”。　ｂ．ＧＢ　５００４５—９５《高层民用建筑设计防火规　范》（２００５年版）９．１．４条条文说明第二款，　“矿物　绝缘电缆是由铜芯、铜护套和氧化镁绝缘等全无机物　组成的电缆”。　范、敷设规程等对矿物绝缘电缆进行释义，并对影响　矿物绝缘电缆经济性评价的三个技术特点：载流量　大；可直接敷设，无需穿电缆管槽、埋墙暗敷或放在　防火桥架中；铜护套可接地，省一根保护接地线，进　行详细论述。与云母加塑料绝缘耐火电缆对比，论证　了选用矿物绝缘电缆更加经济　关键词　矿物绝缘电缆　结构特征技术经济分析　技术特点　Ｃ．ＪＧＪ　１６—２００８《民用建筑电气设计规范》　第８．９．１条条文说明：　“由于矿物绝缘（ＭＩ）电缆采　作者信息　仇家斌，男，宝胜科技创新股份有限公司。研究员级高级工程师，副总裁。　蔡如明，男，宝胜科技创新股份有限公司．工程师，经理。　李士成，女，宝胜科技创新股份有限公司，助理工程师。　６０　—■一　蜘　一　！　…　！一　２３２　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｚｄｑ．ｎｅｔ．ｃｎ　用无机氧化镁作为芯线绝缘材料，无缝铜管外套和铜　质线芯，宜用于高温或有耐火要求的场所。”　ｄ，ＪＧＪ　２３２—２０１　１《矿物绝缘电缆敷设技术规　程》２。０．１条“术语”中“矿物绝缘电缆”的定义为：　“用普通退火铜作为导体，氧化镁作为绝缘材料，普　通退火铜或铜合金材料作为护套的电缆”。　以上产品标准、设计规范、敷设规程都统一地描　述了矿物绝缘电缆的结构特点，可见，以氧化镁作为　绝缘材料的矿物绝缘电缆得到了业界的广泛认可。　２氧化镁矿物绝缘电缆的技术特点　氧化镁矿物绝缘电缆具有防火性能好，过载保护　能力强、载流量大、工作温度高、防水、防腐、防　爆、屏蔽性能优越、抗辐射能力强、使用寿命长、外　径小、重量轻、无烟无卤不延燃、机械强度高、弯曲　性能好等多种优良性能．　在以前的多个文献中已有很　多这方面的论述．本文不再赘述，下面对影响其经济　性评价的三项性能进行详细论述。　２．１　可直接敷设。无需穿电缆管槽、埋墙暗敷或放　在防火桥架中　国家建筑标准设计图集０９Ｄ１０１—６《矿物绝缘电　缆敷设》列举了矿物绝缘电缆在多种情况下的敷设示　意图，包括采用支架、卡子、挂钩等直接敷设，并注　明如电缆桥架内全部是矿物绝缘电缆，则不必考虑电　缆本身的防火、阻火措施。　ＤＧＪ　０８—９３—２００２《民用建筑电线电缆防火设计　规程》第５．３．３条第４款规定：　“电缆采用支架或　沿墙明敷时，应采用矿物绝缘电缆。”说明矿物绝缘　电缆可以用支架或沿墙直接明敷。　ＧＢ　５００１６—２００６《建筑设计防火规范》第１　１．１．６条　第３款规定：　“当采用矿物绝缘类不燃性电缆时，可　直接明敷。”　《高层民用建筑设计防火规范》９．１．４条规定：　“消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的　需要，其敷设应符合下列规定：　９．１．４．１　暗敷设时，应穿管并应敷设在不燃烧　体结构内且保护层厚度不应小于３０　ｌ＇ｌｌｍ；明敷设时，　应穿有防火保护的金属管或有防火保护的密封式金属　线槽：　９．１．４．３当采用矿物绝缘类不燃性电缆时．可　直接敷设”。　可见，氧化镁矿物绝缘电缆可单独用支架、卡　子、挂钩等直接敷设，而其它类型的电缆敷设需要穿　金属管或线槽等保护措施。　图１是国家大剧院矿物绝缘电缆的敷设照片．从　图中可以看出矿物绝缘电缆直接敷设非常美观。　图１　国家大剧院矿物绝缘电缆敷设照片　Ｆｉｇ．１　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　ｃａｂｌｅｓ　ｌａｙｉｎｇ　ｉｎ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｃｅｎｔｒｅ　ｆｏｒ　Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ　Ａｒｔｓ　２．２铜护套接地可省一根保护接地线　氧化镁矿物绝缘电缆的铜护套可作为保护接地　线，也就是说４芯电缆可以代替５芯电缆使用。　０９Ｄ１０１—６《矿物绝缘电缆敷设》编制说明　７．７．２条：　“当需要将电缆铜护套在三相五线回路中　作为地线用时，除按要求进行敷设外。还应正确选择　引出的接地线导线截面。”７．７．４条：“多拼电缆除每　根单独接地外，还应采用相同截面的接地铜线将每根　电缆的接地铜片之间可靠连接。”　ＪＧＪ　２３２—２０１１《矿物绝缘电缆敷设技术规程》　第４．１０条作了与０９Ｄ１０１—６类似描述，不再赘述。　可见，氧化镁矿物绝缘电缆的铜护套能够作为保护接　地线使用，那么铜护套的截面积能否满足接地线导体　截面的要求呢？　根据ＧＢ／Ｔ　１３０３３．１～２００７／ＩＥＣ　６０７０２—１：２００２　《额定电压７５０　Ｖ及以下矿物绝缘电缆及终端　第１部分：电缆》的要求可以计算出重型氧化镁矿物　绝缘电缆铜护套的截面积（重型氧化镁矿物绝缘电缆　是电力电缆，铜护套可做接地和屏蔽用；轻型氧化镁　矿物绝缘电缆是控制电缆，铜护套做屏蔽用。因此，　以重型氧化镁矿物绝缘电缆为例）见表Ｉ。　从表１可知氧化镁矿物绝缘电缆的铜护套截面积　６１　旦　堡塑皇型　堡　坌　ｌ垫壅亟～壁垄　塑２　Ｉ　ｈｔｔｐ：Ｉ／ｗｗｗ　ｊｚｄｑ．ｎｅｔ．ｃａ　２３３