耐火電纜與耐火封閉母線的選用分析
2014-09-30
在許多大型建筑物或是重要的建筑物中，除了正常的供配電以外，還配有柴油發電機作為應急電源。一旦電網供電的線路出問題或是建筑物內部出現火災使市電跳閘斷電時，就需要柴油發電機組發電作臨時供電，以保證重要的工作不至于停止工作，或保證疏散照明指示人員疏散方向。柴油發電機所發出的電需要通過變電站的部分低壓配電柜，經過低壓配電柜饋送到需要應急電源的用電設備上去。而柴油發電機與變電站的低壓配電柜則是由耐火電纜或耐火封閉母線連接成一體的供電系統。
由于耐火電纜或耐火封閉母線除了在電網或線路出問題時作應急電源線路外，還要在出現火災或其他災難時作為輸電線路。因此，耐火電纜或耐火封閉母線必須能在高溫下保證正常輸電。當環境溫度達到700℃以上時，也能保證供電運行在1.5小時以上，而不會由于環境溫度的升高造成內部絕緣降低導致線間短路的現象出現。在什么情況下應選用耐火電纜，在什么情況下應選用耐火封閉母線呢？
這主要是根據柴油發電機組到低壓配電柜所需的容量和線路走向的空間來確定。
一、耐火電纜參照采用GB12706－91標準，耐火特性應符合GB12666.6－90的要求，在電纜型號中，耐火電纜是以NH為字頭，有帶鎧（NH－YJV32）與不帶鎧（NH－YJV）兩種。帶鎧電纜相對于不帶鎧電纜價格上稍貴一點。因為它們的結構是不同的。
帶鎧電纜的結構共分六層，中間一層為銅導電線芯，銅芯外第二層為云母帶繞包絕緣耐火層，第三層為交聯聚乙烯絕緣層，第四層為內襯層，第五層為鋼絲鎧裝（含六根銅絲），第六層為PVC護套。
不帶鎧的耐火電纜結構分為四層，中間第一層為銅導電線芯，銅芯外第二層為云母帶繞包絕緣耐火層，第三層為交聯聚乙烯絕緣層，第四層為PVC護套。
同時，耐火電纜分A、B兩種耐火等級，A類的耐火溫度為950～1000℃，B類的耐火溫度為750～800℃。以NH－YJV云母帶/交聯聚乙烯復合絕緣聚氯乙烯護套電力電纜（規格為0.6／1KV4×240＋1×120）的耐火電纜為例，這種電纜是不帶鎧的，與其它耐火電纜相比，易于彎曲，敷設方便。電纜導體允許長期工作的最高額定溫度為90℃，電纜導體短路溫度可達250℃，持續時間不超過5秒。其耐火環境溫度一般為700～800℃，可維持1.5個小時的輸電運行。其載流量一般為450A左右的電流，敷設時走向比較靈活。當輸電電流達到千安級以上時，其耐火電纜的根數增加就比較多。
二、封閉母線封閉母線由載流導體、殼體和絕緣材料組成，母線殼體應采用優質冷軋鋼板制成，具有足夠的機械強度，防護等級為IP55.載流導體應采用符合GB5585.1－5585.3標準的電工用銅材料、導體接點的接觸面進行了特殊處理使連接部位接觸可靠，發熱低，使用安全可靠。絕緣材料應具有絕緣性能好、抗老化、無毒、低煙等項性能指標。
封閉母線分兩種，一種封閉母線載流量大，但不耐高溫，只能在200℃溫度下工作，一般安裝在輸送市電的線路上，此種母線也叫密集性封閉母線；另一種封閉母線能耐高溫，一般在環境溫度700～1000℃的條件下，可維持1.5個小時的輸電運行，其載流量最大可達到5000A，此種封閉母線叫耐火封閉母線。
耐火封閉母線與密集性封閉母線的差別在于殼體部分，耐火封閉母線的殼體上涂有一層耐火涂料，而密集性封閉母線表面噴塑、平整、防腐層附著力強。因此，在消防線路和應急電源線路設計采用母線時，均采用耐火封閉母線。耐火封閉母線在安裝時需要比較大的空間，拐彎不方便，但其安裝時的附件比較少。同時，耐火封閉母線能防止小動物的破壞，安裝后便于以后的運行維護。
耐火封閉母線安裝時，要注意利用搖表測驗封閉母線的絕緣電阻值并做好測試記錄和保存記錄，絕緣電阻應大于或等于20MΩ。因為耐火封閉母線為2.5m一截。施工時，每安裝一截封閉母線就要搖測一次電阻值。在銅母排聯接時，要注意涂導電膏，螺栓連接要擰緊，防止封閉母線的銅母排之間有細縫。但如果螺栓擰得過緊（經驗是超過34牛），則會將耐火封閉母線聯接處的絕緣瓷塊壓碎，造成絕緣下降。
而如果螺栓聯接有松動，螺栓的扭力小于27牛時則在母線聯接處有細縫，導致接觸不良，母排電阻增大。當扭力在29～33牛之間時，母排聯接處既無細縫，又保證母排之間的絕緣瓷塊完好無損。當整條耐火封閉母線安裝完畢后，要進行通條搖測絕緣電阻，如果絕緣電阻小于20MΩ，則是在某一處或幾處螺栓聯接過緊，母線之間的絕緣瓷塊破碎造成絕緣電阻降低，此時只能用分段法查找問題所在。在安裝封閉母線長度超過80m時，還應安裝母線伸縮節，母線伸縮節是有軸向變化量的母線干線單元，安裝在適當的位置，用來吸收由于熱脹冷縮等產生的軸向變化量。
例如，在某發電機機房到變電站的線路采用的是耐火封閉母線，因為從發電機房到各個變電站的電流都比較大，在1000～1600A左右，而且地下室作為設備層空間比較大，線路不需要很多拐彎，用耐火封閉母線是比較合適的，對于以后運行維修比較方便。
而在某發電機機房到變電站的線路，則是采用耐火電纜，因為從發電機房到各個變電站的電流都比較小，一般在300～500A左右，而且地下室的電纜溝空間比較小，線路需要拐很多彎，用耐火電纜方便以后的運行維修。總之，在什么情況下選用耐火電纜，在什么情況下選用耐火封閉母線，要視具體情況而定。在線路輸送電流不是很大時，而敷設電纜的空間有限，拐彎較多，用耐火電纜是比較合適的。但在線路輸送電流比較大時，耐火電纜則需要多根，施工及以后運行維護都不方便；而耐火封閉母線則只是體積稍大一點，施工及以后運行維護都很方便。因此，當線路輸送的容量不大時，一般都使用耐火電纜。