0 引 言
        電纜與導(dǎo)線是電氣工程中使用最多的電氣產(chǎn)品，起著電能上通下達(dá)的功能，是建筑物中的大動(dòng)脈。隨著建筑物的體積越來(lái)越大，使用功能的復(fù)雜程度不斷增加，用電負(fù)荷也急驟增加，電力電纜在大量應(yīng)用的同時(shí)，我國(guó)的電氣火災(zāi)亦有居高不下的趨勢(shì)。有資料表明，電氣火災(zāi)占總火災(zāi)數(shù)量的30％～40％，比一些發(fā)達(dá)國(guó)家要高出十幾個(gè)百分點(diǎn)，給國(guó)家經(jīng)濟(jì)、人身安全及人民財(cái)產(chǎn)造成了巨大的損失。當(dāng)然，電氣火災(zāi)的原因較多，這里不再一一贅述。但大量的電纜本身也是一種火災(zāi)隱患，電纜線路是引發(fā)電氣火災(zāi)的主體，是傳播火災(zāi)的第一介質(zhì)，這一點(diǎn)是不容質(zhì)疑的。因此，電纜線路的防火是電氣防火的重要環(huán)節(jié)，已引起了廣大設(shè)計(jì)人員的重視。特別是近幾年電氣設(shè)計(jì)規(guī)范不斷完善，各種性能的阻燃、耐火電纜開(kāi)始大量應(yīng)用。但在一些工程中，有些電氣設(shè)計(jì)、施工人員對(duì)阻燃電纜及耐火電纜的概念混淆不清，對(duì)兩者的結(jié)構(gòu)及特性不甚了解，從而導(dǎo)致無(wú)法根據(jù)供電要求正確設(shè)計(jì)選用電纜，導(dǎo)致應(yīng)用不合理或不正確，在施工現(xiàn)場(chǎng)不能正確指導(dǎo)這兩種電纜的敷設(shè)施工。因此，全面、正確地了解阻燃及耐火電纜是正確選用它們的首要條件。

1 阻燃電纜
    1．1 阻燃電纜的概念
        難以著火并具有阻燃或延緩火焰蔓延能力的電纜為阻燃電纜。其阻燃性能通過(guò)GB／T 18380．3(等同采用IEC 332．3)的試驗(yàn)。阻燃電纜實(shí)際是在電纜的護(hù)套料中加入阻燃劑，在失去外部火源后，有自熄火焰和停止傳播火焰的能力。電纜的難燃與不延燃，許多人誤認(rèn)為氧指數(shù)越高，線纜的阻燃性能越好，其實(shí)不然。阻燃材料的阻燃特性一般采用氧指數(shù)(Oxygen Idex，OI)表示。所謂氧指數(shù)，是以規(guī)定尺寸的材料試片裝入試驗(yàn)裝置中，在規(guī)定的條件下，通過(guò)氧和氮的混合氣體，將試片用點(diǎn)火器點(diǎn)燃，測(cè)定為保持如蠟狀燃燒所必經(jīng)的最低氧濃度的百分?jǐn)?shù)表示。一般空氣中所含氧濃度為21％，如果某種材料在空氣中不能延燃，說(shuō)明該材料的氧指數(shù)>21％ 。電纜的阻燃級(jí)別分為A、B、C、D四種，A為最高，以此類推，但此級(jí)別并不表示A級(jí)氧指數(shù)就最高。電纜的阻燃級(jí)別根據(jù)同一電纜通道內(nèi)電纜的非金屬含量來(lái)作為選用的依據(jù)，即氧指數(shù)的數(shù)值與在燃燒條件下火焰沿電纜蔓延是無(wú)關(guān)的。在有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中明確指出“氧指數(shù)可作為同類產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量控制的基礎(chǔ)”，有關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料表明，即使通過(guò)單根阻燃試驗(yàn)的電纜(不管何種級(jí)別)，在實(shí)際使用中，仍可能延燃。
    1．2 阻燃電纜的構(gòu)造及分類
        根據(jù)阻燃電纜使用的阻燃材料不同，阻燃電纜分為含鹵阻燃電纜及無(wú)鹵低煙阻燃電纜兩大類。
        含鹵阻燃電纜的絕緣層、護(hù)套、外護(hù)層及輔助材料(包帶及填充)全部或局部采用含鹵的聚氯乙烯(PVC)阻燃材料，因而具有較好的阻燃特性，但在電纜燃燒時(shí)會(huì)釋放大量的濃煙和有毒氣體，且氣體對(duì)周圍的電氣設(shè)備有腐蝕性危害。電纜燃燒時(shí)不利于滅火救援工作的進(jìn)行。
        無(wú)鹵低煙阻燃電纜的絕緣層、護(hù)套、外護(hù)層及輔助材料(包帶及填充)采用的是不含鹵的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)阻燃材料，不僅具有較好的阻燃特性，且在電纜燃燒時(shí)不產(chǎn)生有毒氣體，電纜的發(fā)煙量較小，有利于人員的疏散和滅火救援工作的進(jìn)行。
        無(wú)鹵低煙阻燃電纜與含鹵阻燃電纜相比，有低腐蝕、低煙的優(yōu)點(diǎn)，但電氣性能及機(jī)械性能都明顯降低，所以在進(jìn)行電纜敷設(shè)時(shí)，前者應(yīng)比后者有更大的彎曲半徑。從阻燃性能上相比，前者略差。
    1．3 阻燃電纜的使用場(chǎng)合及選用
        阻燃電纜在電纜橋架、線槽或其他通道中成束敷設(shè)時(shí)采用，該線路不管供給的是幾級(jí)負(fù)荷。多根電纜成束敷設(shè)在一個(gè)通道內(nèi)，當(dāng)電纜引燃后，放熱量大增，此時(shí)如放熱與吸熱相平衡，則維持燃燒；當(dāng)放熱大于吸熱時(shí)，則燃燒增強(qiáng)。如采用阻燃電纜，在火災(zāi)情況下有可能被燒壞而不能繼續(xù)運(yùn)行，但可阻止火勢(shì)的快速蔓延，萬(wàn)一電纜著火，阻燃電纜的阻燃性能把燃燒限制在局部范圍內(nèi)，不會(huì)像普通電纜快速蔓延，避免對(duì)其他設(shè)備造成更大的損失。在選擇使用阻燃電纜、電線時(shí)，必須注意電纜、電線的阻燃級(jí)別，應(yīng)按使用場(chǎng)合和敷設(shè)條件選擇阻燃級(jí)別，不能籠統(tǒng)地只標(biāo)注阻燃，不標(biāo)明阻燃級(jí)別。所謂場(chǎng)合是根據(jù)電纜敷設(shè)的周邊地理環(huán)境、敷設(shè)的方式、回路的重要性、建筑物的等級(jí)等，即建筑物使用性質(zhì)越高，火災(zāi)危險(xiǎn)性越大，疏散和撲救難度越大，敷設(shè)周圍環(huán)境越惡劣，則阻燃級(jí)別應(yīng)越高。敷設(shè)條件是根據(jù)同一通道內(nèi)電纜的非金屬含量來(lái)正確選用阻燃的級(jí)別，即同一通道內(nèi)電纜越多、越大，則阻燃級(jí)別越高，具體要經(jīng)過(guò)計(jì)算才可確定阻燃的級(jí)別。人員密度較小的作業(yè)區(qū)可選用含鹵阻燃電纜，人員密度較大的公共場(chǎng)合應(yīng)盡量選用無(wú)鹵低煙阻燃電纜；在同一建筑物內(nèi)選用的阻燃級(jí)別宜相同，在進(jìn)行電纜敷設(shè)時(shí)，不宜將非阻燃電纜和阻燃電纜并列敷設(shè)。

2 耐火電纜
    2．1 耐火電纜的概念
        耐火電纜是指在規(guī)定溫度和時(shí)間的火焰燃燒下，仍能保持線路完整性的電纜，必須通過(guò)GB／T 19216的試驗(yàn)，實(shí)際上在電纜著火后或在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中需保持一段時(shí)問(wèn)繼續(xù)供電。對(duì)于耐火電纜而言，電纜在火焰的作用下導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞和熱絕緣的損壞并不重要，主要判斷依據(jù)是該電纜在整個(gè)火災(zāi)期間維持電路的完整性的程度，此完整性不但包括電纜在燃燒時(shí)的火焰溫度下得以保持，還包括機(jī)械損傷和水沖擊等狀態(tài)下的保持。
這是不能把耐火電纜的概念與建筑物構(gòu)件的耐火極限、非燃燒體、難燃燒體的概念混淆的原因。建筑物構(gòu)件純粹在火勢(shì)的作用下失去支撐作用或遭破壞，而建筑物中的電纜在火災(zāi)中除了火勢(shì)的作用力外，建筑物的移動(dòng)、振動(dòng)、物體的下落沖擊、水流的沖擊對(duì)其有更大的不良影響，即真正的耐火電纜必須經(jīng)受熱、機(jī)械損傷和水流沖擊3個(gè)重要的試驗(yàn)。2001年，由四川消防科研所和浙江久立耐火電纜有限公司做了一次試驗(yàn)，表明有機(jī)耐火電纜因改變不了其有機(jī)絕緣電纜的本質(zhì)，只是在著火時(shí)依靠其內(nèi)部的云母帶在火焰的作用下能多承受一些時(shí)間而已，難以真正通過(guò)在其條件下再附加機(jī)械損傷試驗(yàn)(950℃火焰下承受15 min的敲擊振動(dòng)而不損壞)和水流沖擊試驗(yàn)(650℃火焰下30 min后承受15 min的水噴淋而不損壞)。目前，能達(dá)到該要求的電纜有礦物絕緣型電纜(BTTLV、BTT、YTTw)。當(dāng)然，有機(jī)耐火電纜適當(dāng)采取一些保護(hù)措施能提高一定的性能和完整性，如穿鋼管保護(hù)、暗敷在混凝土之內(nèi)等。
    2．2 耐火電纜的構(gòu)造及分類
        根據(jù)耐火電纜的結(jié)構(gòu)和所采用的耐火材料不同，分為有機(jī)耐火電纜和無(wú)機(jī)耐火電纜兩大類。
        (1)有機(jī)耐火電纜的結(jié)構(gòu)和普通電纜基本相同，不同之處在于耐火電纜的導(dǎo)體必須采用耐火性能好的銅導(dǎo)體，在導(dǎo)體和絕緣層間增加了用云母帶再擠塑料絕緣繞包而成的耐火層。由于此類電纜的絕緣由云母帶與擠包塑料復(fù)合組成，高溫使塑料很快碳化，碳粒在電場(chǎng)力作用下沿云母帶界面移動(dòng)，再加上云母帶的損壞溫度約為820℃ ，兩者疊加很容易導(dǎo)致電纜對(duì)地?fù)舸?。不同云母帶允許工作溫度差異較大，因此其耐火性能主要表現(xiàn)在耐火溫度上。額定電壓下能耐750—800℃的火焰，燃燒大于90 min，電纜不擊穿為B類耐火電纜；額定電壓下能耐受950～1000℃的火焰，燃燒大于90 min，電纜不擊穿為A類耐火電纜。
        (2)無(wú)機(jī)礦物絕緣耐火電纜是耐火電纜中性能較優(yōu)異的一種電纜。現(xiàn)在市場(chǎng)上有三種結(jié)構(gòu)的礦物絕緣電纜。一種是由銅芯、銅護(hù)套、氧化鎂絕緣材料加工而成的礦物絕緣電纜，也是最傳統(tǒng)的礦物絕緣電纜，簡(jiǎn)稱MI電纜(高溫電纜）。這種電纜完全由無(wú)機(jī)物構(gòu)成耐火層，因此，MI電纜的耐火性能較普通耐火電纜更優(yōu)，且不會(huì)因燃燒而分解產(chǎn)生腐蝕性氣體。MI電纜具有良好的耐火特性，且可長(zhǎng)期工作在250℃ 高溫下，同時(shí)還具有防爆、耐腐蝕性強(qiáng)、載量大、耐輻射、機(jī)械強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、無(wú)煙的特點(diǎn)，但價(jià)格較高，施工工藝復(fù)雜，難度較大，絕緣層容易吸潮導(dǎo)致絕緣電阻降低。由于生產(chǎn)條件和工藝決定了MI電纜在大規(guī)格電纜中要使用較多的中間接頭，且只能為單芯電纜，現(xiàn)有技術(shù)條件和水平還很難實(shí)現(xiàn)中間接頭和分支接頭的所有特性達(dá)到與電纜本體同一個(gè)等級(jí)；單芯電纜外殼兩端接地后會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，增加了銅損；剛性電纜的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)也必須引起足夠的重視。
        針對(duì)MI無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜存在著硬、短、煩、貴以及其他一些電氣配件等性能上的不足之處，一些廠家開(kāi)發(fā)研制了無(wú)機(jī)(礦物)絕緣帶，機(jī)械繞包，絕緣層緊密均勻、耐潮濕、有柔性，采用連續(xù)軋紋，容易彎曲的外銅護(hù)套的柔性防火電纜。該電纜無(wú)論何種規(guī)格長(zhǎng)度都可基本滿足配電長(zhǎng)度需要，無(wú)需中間連接，方便現(xiàn)場(chǎng)敷設(shè)，現(xiàn)場(chǎng)安裝容易，不需專用工具。這種礦物絕緣電纜的絕緣耐壓等級(jí)最高為750 V，為達(dá)到A類的防火。
性能的要求采用了氟云母帶，而氟云母帶在加工生產(chǎn)時(shí)存在較大危害，并且連續(xù)軋紋的銅外套在彎曲燃燒時(shí)焊縫容易開(kāi)裂，造成防水性能變差。
        若采用無(wú)毒云母帶作為絕緣帶，則其云母的特性決定了只能達(dá)到B類的耐火特級(jí)。
        為改善前兩種礦物絕緣電纜和有機(jī)耐火電纜的品質(zhì)，在傳統(tǒng)的礦物絕緣電纜和有機(jī)耐火電纜的基礎(chǔ)上，研制了集二者產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)于一身，而又摒棄各自缺陷的一種全新型的礦物絕緣耐火電纜，它的導(dǎo)體為傳統(tǒng)電纜采用的圓形銅絞線，絕緣層為純金云母帶，改變了其他耐火電纜用云母帶擠包絕緣料復(fù)合組成絕緣層，排除了碳粒的產(chǎn)生，提高了耐電穩(wěn)定性。護(hù)套采用連續(xù)擠出的金屬管，在最外層覆以火焰下不熔不燃可膨脹阻火的無(wú)機(jī)物及外護(hù)套交聯(lián)聚烯烴。該電纜在耐火性能上完全達(dá)到了傳統(tǒng)MI無(wú)機(jī)礦物絕緣電纜的考核標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)度可根據(jù)用戶需要定制。敷設(shè)時(shí)不必穿管保護(hù)，防水防沖擊功能與傳統(tǒng)的MI電纜同等，而產(chǎn)品成本卻比傳統(tǒng)礦物絕緣電纜和柔性防火電纜大幅下降，額定電壓可達(dá)到1 kV，是目前市場(chǎng)上無(wú)論性價(jià)比還是電氣、機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕、節(jié)能環(huán)保各方面的指標(biāo)參數(shù)均比其他同類防火電纜略勝一籌。由于該電纜的金屬套為鋁制品，而鋁較易氧化和蠕變，故該電纜的金屬套接地要引起重視。
    2．3 耐火電纜的使用場(chǎng)合及選用
        在外部火勢(shì)作用下，需保持線路完整性并維持通電的場(chǎng)所，其線路應(yīng)采用耐火電纜，即該電纜主要使用在應(yīng)急電源至消防設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警設(shè)備、應(yīng)急誘導(dǎo)燈、照明燈等消防應(yīng)急供電回路。
        根據(jù)有關(guān)規(guī)范，對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象為特級(jí)的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支線應(yīng)采用礦物絕緣電纜；對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警保護(hù)對(duì)象為一級(jí)的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支線宜采用礦物絕緣電纜，當(dāng)線路的敷設(shè)保護(hù)措施符合防火要求時(shí)，可采用耐火類電纜；火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警對(duì)象為二級(jí)的建筑物，其消防設(shè)備供電干線及分支線采用有機(jī)絕緣耐火類電纜。消防電纜采用支架或沿墻明敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用礦物絕緣電纜。各建筑物中的高溫場(chǎng)所也適合采用礦物絕緣電纜。由于消防電纜在實(shí)際工程中均為成束敷設(shè)，故此類有機(jī)絕緣耐火電纜應(yīng)選用阻燃耐火電纜。

3 電纜的煙霧和毒氣
        在預(yù)期火災(zāi)的條件下，電纜選擇需要關(guān)注的3個(gè)要點(diǎn)是：① 火焰的傳播；② 煙、毒或腐蝕性煙霧的產(chǎn)生；③ 電路的完整性。火焰的傳播與電路的完整性，在制造電纜的材料上可采取措施加強(qiáng)或削弱，在線路設(shè)計(jì)安裝時(shí)亦可采取一定的保護(hù)措施來(lái)盡量滿足使用上的要求。但由于一般電纜均采用有機(jī)絕緣，即使是火焰?zhèn)鞑バ阅茌^低的電纜，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中電纜成束的敷設(shè)在一起，也會(huì)把其絕緣材料添加到火焰上，成為額外的燃料。這時(shí)，燃燒的有機(jī)絕緣電纜會(huì)產(chǎn)生煙、有毒氣體或腐蝕性煙霧，煙霧既會(huì)妨礙救火工作的開(kāi)展，又會(huì)增加人員的恐懼感。有毒氣體不但使人中毒窒息傷亡，而且像氨化氫(HCC)之類的氣體可影響水泥加強(qiáng)件和磚體，甚至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有被腐蝕的可能。

4 阻燃電纜、耐火電纜的主要區(qū)別
        綜上所述，阻燃電纜和耐火電纜是截然不同的兩種電纜。一般阻燃電纜是常規(guī)概念下的不延燃電纜，其阻燃性能或不延燃性能不等同于其耐火性能。阻燃電纜不會(huì)自發(fā)燃燒起來(lái)，在外部有火焰存在的情況下可能會(huì)被動(dòng)燃燒，但無(wú)外部火源后，有停止傳播火焰的能力。該類電纜不穿金屬管保護(hù)是無(wú)耐火性能的。耐火電纜具有僅能耐受單一的火焰溫度的能力，并不代表不自燃、不具有傳播火焰的能力，并且即使是有機(jī)耐火電纜，如不采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，也不能長(zhǎng)時(shí)間完全滿足火焰燃燒、機(jī)械損傷及水流沖擊三大破壞因素的要求，只有礦物絕緣電纜才能在無(wú)需任何保護(hù)下就可滿足以上要求。因此，只有把阻燃和耐火兩種性能組合在一起構(gòu)成的電纜才能使自身不自燃、不延燃，又能保證消防系統(tǒng)在實(shí)際火災(zāi)條件下達(dá)到要求所規(guī)定時(shí)問(wèn)的完整性防火電纜。總之，耐火電纜與阻燃電纜的主要區(qū)別是：耐火電纜在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能維持一段時(shí)問(wèn)內(nèi)的正常供電，而阻燃電纜不具備這個(gè)特性，因此它們使用的場(chǎng)合和功能不同，絕不能混淆使用。
        阻燃電纜、耐火電纜適合的使用場(chǎng)合在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中還有待進(jìn)一步的明確和規(guī)定，但在一些地方(如上海市)已有地方規(guī)范，指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員正確選用，為確保電纜的防火安全和保證火災(zāi)為消防設(shè)備正常供電做出了很大貢獻(xiàn)。
        在阻燃、耐火電纜的選用中，筆者發(fā)現(xiàn)有幾點(diǎn)值得商榷的地方：
        (1)有些工程項(xiàng)目中選用無(wú)鹵低煙電纜WDZAN—YJV、WDZAN-BV，絕緣層采用的是交聯(lián)聚乙烯材料。外護(hù)層絕緣采用的是聚氯乙烯含鹵有機(jī)材料，當(dāng)電纜著火燃燒時(shí)，聚氯乙烯釋放出有毒煙霧，達(dá)不到無(wú)鹵低煙的要求，應(yīng)選用WDZN—YJY、WDZN—BYJ產(chǎn)品。
        (2)現(xiàn)在市場(chǎng)上的電纜分支器被大量應(yīng)用在電纜樹(shù)干式接線中，是一種不錯(cuò)的產(chǎn)品，但電纜分支器由于它的阻燃耐火等級(jí)達(dá)不到阻燃耐火電纜相應(yīng)的要求，除非在施工現(xiàn)場(chǎng)中，把電纜分支器處施工剝開(kāi)的阻燃層、耐火層做相應(yīng)處理，達(dá)到整根電纜的阻燃耐火等級(jí)，但這是很難做到的。因此，電纜分支器不能用在阻燃耐火電纜供電回路中。
        (3)目前，由于國(guó)際銅價(jià)的飆升，我國(guó)已有廠家消化、吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)了鋁合金電纜，這種電纜突破了“以鋁代銅”的技術(shù)難題，是一個(gè)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、安裝方便、節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品，該電纜在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的使用率很高，在我國(guó)才剛起步，但有的廠家在產(chǎn)品資料中，宣傳把這類電纜做成阻燃耐火電纜以作為消防供電電纜，與目前現(xiàn)有關(guān)規(guī)范規(guī)定“所有消防線路，應(yīng)為銅芯導(dǎo)線或電纜”是相沖突的。

5 結(jié)語(yǔ)
        在建筑工程中，必須嚴(yán)格按照供電回路的使用性質(zhì)、敷設(shè)環(huán)境等具體要求選用合適的阻燃、耐火或阻燃耐火電纜，絕不能把阻燃、耐火電纜混淆使用。具體選用何種阻燃、耐火、或阻燃耐火電纜，首先必須滿足有關(guān)設(shè)計(jì)、安裝、驗(yàn)收規(guī)范，其次再在性價(jià)比和工程的投資費(fèi)用等要求下找到最佳平衡點(diǎn)。只有這樣，才能降低我國(guó)近年來(lái)高居不下的電氣火災(zāi)機(jī)率，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)也能夠減少火災(zāi)中所造成的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。