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柔性矿物质绝缘电缆与刚性的差别(2)


柔性矿物质绝缘电缆结构原理比较

2.1绝缘材料

2.1.1(刚性)矿物绝缘电缆由无机矿物材料MgO粉经压缩、压实制成,其堆积密度通常为75%~80%。如表2所示,其熔点远远超过铜皮熔点(1083℃),电阻率受温度变化影响较小,因此在高温下具有优异的电绝缘性和散热性。作为一种无机矿物材料,其天然不燃、无烟、无卤的特点非常适合重要场所的消防配电线路。唯 一的不足是MgO容易吸收空气中的水分,电缆的临时密封或电缆头的制作必须在1小时内完成,否则绝缘电阻会迅速下降到10 mω以下。但MgO+H2O(热水)Mg(OH)2 ↓是可逆反应,这一缺点可以通过施工时用火焰喷灯反复加热电缆端部区域来消除。

2.1.2但是柔性矿物质绝缘电缆的绝缘材料很难统一,最有代表性的是使用耐火(NH)电缆常用的云母带。本文以a级耐火等级的合成云母KMg3(AlSi3O10)F3为例:它是在常压下用F-代替(OH)-合成的大晶体人造云母,然后用粘合剂将云母片粘在玻璃布上。其熔点小于镁粉的1/2,导热系数仅为镁粉的1/10。柔性矿物质绝缘电缆其电阻率略高于常温下氧化镁粉末的电阻率,但随着温度的升高,柔性矿物质绝缘电缆电阻率显著降低。柔性矿物质绝缘电缆这种材料只能用作有机耐火电缆(如NH-YJV)中的耐火层,而不能用作绝缘层,因为它的绝缘性能和散热性能远不如交联聚乙烯。云母带还有一个缺点就是容易受潮,受潮后绝缘下降很快,无法恢复。而其他如BBTRZ、NG-A(BTLY)等使用交联聚乙烯作为保温层,其结构已经完全偏离了无机矿物保温的定义。

2.2金属外护套

2.2.1(刚性)矿物绝缘电缆采用无缝铜管作为外护套,具体生产工艺如下:

铜护套管通过拉拔工艺延伸,并在达到预定长度后,经历两个热处理工艺。拉伸过程中产生的应力已经基本消除。滚动还确保电缆的整体横截面尺寸最小化,并且护套和内部氧化镁被紧密压缩。由上述工艺形成的电缆的抗压强度和力学性能均优于普通耐火电缆。但美中不足的是,铜管一次切断,原材料和拉拔长度都有限制。以750VBTTZ-4×25mm2电缆为例,其最大装运长度仅为130m。如果在超高层建筑中使用,中间节点连接费用很大,必然会增加工程数量和施工难度。

2.2.2最典型的(柔性矿物质绝缘电缆外护套采用铜压纹焊接工艺,其生产工艺如下:

为了无限延长电缆的运输长度,柔性矿物质绝缘电缆的外护套用铜带包裹焊接,然后卷成托盘。由于没有热处理,焊接造成的护套残余应力没有消除,在实际铺设过程中经常出现裂纹。同时,铜带压花增加了电缆的总横截面尺寸。同规格柔性矿物质绝缘电缆的体积比刚性电缆大10%~174%,重量为3.9%~86.2%。