耐火电缆及耐火封闭母线的选择与分析

分析了许多大型建筑物或重要建筑物的耐火电缆和耐火封闭母线的选择，除正常供配电外，还配置柴油发电机作为应急电源。一旦电网供电线路出现问题或建筑物内发生火灾导致市电跳闸、切断时，要求柴油发电机组发电临时供电，以保证重要工作不停止工作，或疏散照明能指示方向人员疏散。柴油发电机的电源需要通过变电站的低压配电柜供给需要应急电源的电气设备。柴油发电机及变电所低压配电柜是由耐火电缆或耐火封闭母线连接的供电系统。


因为耐火电缆或耐火封闭母线不仅作为电网或线路故障时的应急电源线，而且作为火灾或其他灾害时的输电线路。因此，耐火电缆或耐火封闭母线必须能保证高温下的正常传输。当环境温度高于700℃时，电源可工作1.5小时以上，不出现因环境温度升高而导致内部绝缘降低而引起线间短路的现象。什么情况下应选用耐火电缆，什么情况下应选用耐火封闭母线？


这主要取决于柴油发电机组到低压配电柜所需的容量和线路走向的空间。




铠装电缆的价格略高于非铠装电缆。因为它们的结构不同。


铠装电缆的结构分为六层，中间层为铜芯导线芯，第二层为云母带包裹绝缘耐火层，第三层为交联聚乙烯绝缘层，第四层为内衬层，第五层为钢丝铠装（含六根铜线），第六层为聚氯乙烯护套。


无铠装耐火电缆的结构分为四层，中间第一层为铜芯导线芯，第二层为云母带包裹绝缘耐火层，第三层为交联聚乙烯绝缘层，第四层为聚氯乙烯护套。


同时，耐火电缆的耐火等级分为a、B两类，a类耐火温度为950-1000℃，B类为750-800℃。以nh yjv云母带/XLPE复合绝缘聚氯乙烯护套电力电缆（规格：0.6/1kv4×240+1×120）为例，与其它耐火电缆相比，这种电缆具有无铠装、易弯曲、易敷设等特点。电缆导体长期运行的最高允许额定温度为90℃，电缆导体短路温度可达250℃，持续时间不超过5秒。其耐火环境温度一般为700-800℃，可维持1.5小时的输送运行。载流量一般450A左右，敷设方向灵活。当传输电流大于Ka时，耐火电缆的数量将增加。


2。封闭母线由载流导体、外壳和绝缘材料组成。母线外壳采用优质冷轧钢板，具有足够的机械强度，防护等级为IP55。载流导体应采用符合gb5585.1-5585.3标准的电铜材料，导体接触面应经过特殊处理，保证接触可靠，发热低，安全可靠。保温材料应具有良好的保温性能、抗老化、无毒、低烟等性能指标。


封闭母线有两种：一种是载流量大，但不耐高温，只能200℃下工作。一般安装输送商业用电的线路上，又称密集型封闭母线；另一种可承受高温，700-1000℃的环境温度下可维持1.5小时的输电运行，其最大载流量可达5000A，这种封闭母线称为耐火封闭母线。


防火封闭母线与密集封闭母线的区别于，防火封闭母线外壳涂有一层防火涂料，而密集封闭母线表面喷塑平整，防腐涂层附着力强。因此，消防线路和应急供电线路的设计均采用耐火封闭母线。耐火封闭母线安装空间大，不易弯曲，但安装附件少。同时，防火封闭母线能防止小动物的伤害，安装后便于操作和维护。


安装耐火封闭母线时，应注意用兆欧表测试封闭母线的绝缘电阻，并做好试验记录和保存记录。绝缘电阻应大于或等于20mΩ。因为防火封闭母线长2.5米。施工时，每安装一段封闭母线，应测量一次电阻值。连接铜母线时，注意涂导电膏，拧紧螺栓连接，防止封闭母线的铜母线之间出现细缝。但是，如果螺栓过紧（经验值大于34N），则耐火封闭母线接头处的绝缘瓷块会被压碎，绝缘下降。


如果螺栓连接松动，螺栓扭矩小于27N，则母线连接处有一个裂缝，导致接触不良，增加母线电阻。力矩29～33N之间时，母线连接处无缝隙，母线间绝缘瓷块完好。耐火封闭母线整根安装完毕后，应测量整个耐火封闭母线的绝缘电阻。如果绝缘电阻小于20mΩ，则螺栓连接处有一处或多处过紧，母线之间的绝缘瓷块断裂，导致绝缘电阻降低。此时，只能用分段法找出问题所。当封闭母线长度超过80m时，还应安装母线伸缩节。母线伸缩节是具有轴向变化的母线干线单元，安装适当的位置，以吸收热膨胀和冷缩引起的轴向变化。


例如，从发电机房到变电所的线路采用耐火封闭母线，因为从发电机房到各变电所的电流比较大，约为1000-1600a，而地下室作为设备层空间比较大，线路不需要很多弯道，因此，采用耐火封闭母线更为合适，便于以后的运行和维护。


从发电机房到变电站的线路采用耐火电缆，因为从发电机房到各变电站的电流相对较小，一般300-500a左右
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