矿物绝缘电缆(BTTZ)与柔性防火电缆(YTTW)耐火性能等

目前国内市场上有两种防火电缆，一种是采用氧化镁作绝缘的传统矿物绝缘电缆(型号为BTTZ)，另一种是采用玻璃纤维及云母带复合材料作绝缘的无机矿物绝缘电缆(型号为YTTW)。

传统矿物绝缘电缆的铜导电线芯、铜外护套及绝缘层为密实的一体。国外生产和使用已有近80年的历史，国内生产和使用也有20多年的历史。且国内外一些重大项目已广泛使用，效果甚佳。产品有国际标准IEC60702-2002和个主要***的***标准。我国也有作相应的国标GB/T13033-2007等同于IEC60702-2002。

无机矿物绝缘电缆又称柔性防火电缆。其导体由多股铜线交合而成。以多层云母带做绝缘层，云母带采用玻璃纤维布作基料，外 层采用铜带纵向包裹连续焊接将其封闭形成护套，再将光滑的护套压制成螺旋形。

本文主要依据国内外电缆测试的试验标准，通过试验的方法(主要是耐火性能等一些试验)，分析试验结果判定两种电缆的性能孰优孰劣。

一、耐火性对比试验

耐火性能试验反映的是电缆在火灾条件下的持续供电能力。为检验矿物绝缘电缆(BTTZ)和无机矿物绝缘电缆(YTTW)的耐火性能，分别按GB/T19216 IEC331 BS6387的耐火试验规定，对规格为4×25的两种电缆进行对比试验 ，结果如下：

a)GB/T19216 750℃燃烧90min 两根电缆样品均通过试验

b)IEC331 750℃燃烧90min 两根电缆样品均通过试验

c)BS6387 950℃燃烧3h 两根电缆样品均通过试验

650℃燃烧加喷淋15min 两根电缆样品均通过试验

950℃燃烧每隔5min冲击一次，持续15min。 两根电缆样品均通过试验

从试验结果来看，两种同规格电缆均能通过相应的试验。BS6387标准中，虽然能考虑到部分实际情况中遇到的火灾情况 但是并不周全，火灾中燃烧，消防水喷淋，重物脱落冲击这些对电缆的***因素，时常会同时发生并作用在同一根电缆的同一个部位。因此试验的条件应该更加的苛刻。

1987年英国伦敦King cross地铁站发生火灾 电缆的安全耐火性能引起了人们更为广泛的重视。1996年德国dusseldorf机场发生火灾，***16人，伤60多人。尤其是欧洲对电缆的耐火性要求更高。英国地铁公司制定新的电缆耐火性试验要求。得到了世界各国尤其是欧洲的认可。试验明确规定了所有试验阶段均在同一根电缆样品上进行。试验要求950℃火焰燃烧，每隔5min冲击一次，并施加750V的额定电压，持续3小时，维持如上状态外加喷淋15min，同一样品在冲击点弯曲180°，弯曲后在弯曲点继续做每隔30秒持续15分钟的冲击试验，将冲击后的样品浸入水1h再施加750V的额定电压。

根据英国地铁公司规定的试验要求，我们对同一规格的两种上述电缆进行对比试验。在试验中，两根样品都顺利通过燃烧和喷淋这两个阶段的试验，但是在冲击点弯曲180°时YTTW护套在弯曲点处沿焊缝开裂并可看到云母带已经被烧成黑色粉末状。BTTZ护套表面虽然有冲击留下的痕迹但是无目力可见裂纹。弯曲点继续做每隔30秒持续15分钟的冲击试验。YTTW护套在弯曲点处的裂纹更大，开裂处的云母已经严重脱落，测绝缘显示0MΩ。BTTZ样品虽然整根电缆已经严重变形，但是护套表面无目力可见裂纹，测绝缘显示大于1200MΩ。将冲击后的样品浸入水中同时施加750V。YTTW样品由于护套表面开裂且已经短路无法通过该项测试，BTTZ样品顺利通过。

从试验中的样品观察和***终的试验结果表明,无机矿物绝缘电缆(即柔性防火电缆)在持续高温燃烧的条件下起绝缘和耐火作用的云母会呈粉末状脱落，玻璃丝布会变硬变脆，而由于YTTW电缆结构的特点，护套和绝缘层之间有相当大的空隙，为脱落的云母粉末提供了空间，这样在外力的冲击作用下非常容易造成电路短路。而这种电缆的绝缘层不像BTTZ电缆那样是密实的氧化镁层，所以它的防爆性能也不佳，可燃气体、***、蒸汽等都会通过电缆护套与绝缘层的空隙传播到电缆连接的电器设备或者其他有防爆要求的区域，所以在一些重要的场所，如消防系统如果选用WTTY电缆单单从耐火(防火)性能上来看就不是一种合适的选择。

二、耐电压对比试验

WTTY电缆以150V/s的速度升压.每次持续15min.未能达到2500V在1300V时被击穿。3h后再次加载电压，在20V时就被击穿。击穿后的电缆不能***其性能。

BTTZ电缆以150V/s的速度升压每次持续15min.至2500V未发生击穿现象。继续升压至3500V时电缆被击穿。3h后再次施加电压，以150V/s的速度升压每次持续15min.至2500V未发生击穿现象。击穿后的电缆还能能***其性能。

通过试验可以看到：BTTZ电缆的极限电压值几乎是YTTW电压的两倍。电缆使用过程中如果意外产生过电压电缆被击穿。BTTZ电缆绝缘层被损坏，是由于击穿处的空气电离作用，使氧化镁局部熔化，但其融化后其成份也不会改变，一段时间后经过凝固结晶依然是致密的氧化镁，因此电缆仍可***原来的电气性能。而YTTW电缆一旦被击穿就再也无法***其电气性能，只能报废。

三、载流量能力对比试验

分别采用截面相同(4×25)的YTTW 和BTTZ电缆样品进行试验

电缆样品

持续时间min  额定电流（A）  环境温度（℃）  导体温度（℃） 护套温度（℃） 

YTTW  BTTZ   YTTW  BTTZ   

0  140  20  20  20  20  20  

30  140  20  40.6  35.6  33.8  30.3  

60  140  20  49.9  42.2  42.7  37.0  

90  140  20  56.8  48.9  49.3  41.6  

120  140  20  56.7  49.6  48.1  43.4  

150  140  20  57.2  53.6  53.2  45.1  

180  140  20  60.9  54.9  54.9  47.3  

210  140  20  60.5  55.9  55.7  47.5  

240  140  20  61.0  55.7  55.7  47.7  

270  140  20  60.6  55.1  55.9  47.8  

从试验结果可以看出：在相同的条件下BTTZ电缆的导体温度和护套温度都要要比WTTY电缆的低6℃左右。而就电缆本身而言，绝缘层材料的种类及其耐热、散热性能是能很大程度上影响的电缆的载流量。很显然云母带的散热性能比氧化镁要差。根据GB/T 16895不允许人和***材料接触的裸矿物绝缘电缆，金属护套温度105℃，环境温度30℃，电缆的载流量为140A。而以上试验实在环境温度20时进行的。如果环境温度达到30℃电缆护套表面温度就会更高。如果两种电缆在同一环境温度下，护套表面温度达到某一相同值。BTTZ电缆的载流量一定会比WTTY的大的多。其实无论是何种电缆载流量都是设计部门选用的***为关键的技术指标之一，关系到工程质量和人员生命财产安全。电缆载流量大还可以适当的降低电缆的截面，从经济性方面讲节约了***提高了经济效益。

四、浸水对比试验

本来是想做电缆吸潮的对比试验，因限于厂内现有的试验条件，没有潮湿箱。在不得已的情况下进行了电缆的浸水试验，虽然不能十分确切的反映出吸潮时性。但起码也可以从侧面看出电缆的吸潮时性。

把两种电缆样品浸在水中3h后取出进行如下试验

YTTW 4×25  BTTZ 4×25  

切除长度m  测试绝缘电阻MΩ  切除长度m  测试绝缘电阻MΩ  

累计  0.31  0.06 0.04 0.08 0.09  累计  0.26  200.0 186.0 105.0 76.0  

0.64  0.11 0.09 0.07 0.18  0.53  560.0 443.0 593.0 598.0  

0.94  1.11 0.93 1.22 3.05  0.78  平均＞1200  

1.22  4.84 5.33 25.04 17.88  　  　  

1.48  20.40 55.20 366.0 412.0  　  　  

1.76  平均＞1200  　  　  

试验中可以看出：WTTY电缆的吸水深度为要比矿物绝缘电缆多出一倍。所谓YTTW不用密封液不会受潮看来不确切。而且YTTW电缆一旦吸潮进水。潮气或水分更本无***BTTZ那样用喷灯加热的方式来驱潮。只能把受潮的那一段给截掉。如果使用喷灯，云母带就会变脆变硬。

五、其他特性对比

a) YTTW电缆又叫柔性防火电缆，首先BTTZ和YTTW电缆都是固定敷设的电缆，不需要像部分有机电缆那样经常移动。所以柔性对这种电缆来说并不是一个必不可少的性能。而且由于电缆的结构以及尺寸，YTTW电缆在安敷设时允许的弯曲半径明显要比BTTZ电缆大得多。这一点来看不论是在架桥敷设还是沿墙敷设，不但不美观而且容易造成空间浪费。

b) YTTW电缆的外径比同截面的BTTZ要大，在安装空间有限的情况下会给安装施工造成很大的麻烦。其他试验现正陆续进行中，待以后在陆续发表。

c) 本文从部分试验结果来说明两种电缆的真实面貌，以供有关人员参考，避免被某些宣传资料和部分想当然的文章所误导。在重要应用场合选用电缆时要慎重，不要给以后留下安全隐患。