耐火电线电缆的选择应根据现场应用要求主要考虑两方面:耐火电线电缆的类型、耐火电线电缆横截面。
一、耐火电线电缆的类型
1、导体材料
传统电流的导体有很多种,但是用作低压电缆的导体通常有铝、铜两种。在正常温度下,铝的电阻率是铜的1.68倍。在相同的截面积下,铜导线的载流量约为铝导线的1.5倍。
从耗损方面看,铜导线的耗损比铝导线低,从机械性能来看,铜导线的性能优于铝导钱,抗疲劳强度约为铝导线的1.7倍。从比重方面来看,铝导钱的质量约为铜导七的一半。铝导线大多适用于对铜有腐蚀的环境、架空线路及较大截面的中频线路,除适宜使用铝导钱的场合外,应尽量选择铜导线。
2、电缆芯数
耐火电线电缆的芯数主要取决于电压及接地方式。二芯电缆一般用于220V,三芯电缆一般用于380V-400V,四芯电缆一般用于带N线的380V-400V,五芯电缆一般用于带N线和PE线的380V-400V。在节约成本和不降低放心性的同时,一般N线和PE线的截面积约为相线的一半。在特殊场合如医院、矿井中,N线和PE线的截面积于相线相同。
3、J缘材料
(1)一般场合中使用的电缆J缘材料
a、聚氯乙烯J缘电缆长期允许的工作温度为70度,短路热稳定允许温度为160度,其缺点是对环境适应性较差,在-15度和60度以外,会加速老化。
b、交联聚乙烯J缘电缆长期允许的工作温度为90度,短路热稳定允许温度为250度。该J缘电缆具有性能优良、结构简单,质量轻、载流量大,耐腐蚀等特点。
c、橡皮J缘电缆长期允许工作温度为60度,短路热稳定允许温度为200度。普通橡皮J缘电缆遇到油类及其化合物时,容易被腐蚀,且耐热性差。建议采用乙丙橡胶J缘,其长期允许工作温度为90度,短路热稳定允许温度为250度,有优异的电气、机械特性,在我国尚未广泛应用。但在国外早已大量使用。
(2)有特殊消防要求的场合宜采用阻燃电缆、耐火电线电缆
阻燃电缆是指在电缆被燃烧后,具有使火焰蔓延在规定范围内,撤去火源后,残焰能在规定时间内自行熄灭。电缆阻燃材料一般分为含卤、无卤两大类。含卤型具有阻燃性能好,价格低,燃烧时烟雾浓,酸雾及毒气大等特点,材料有聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚磺化聚乙烯、氯丁橡胶等;无卤型具有聚乙烯、交联乙烯、天然橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶等。
耐火电线电缆是指在规定实验条件下,在火焰中延烧一定时间内能保持正常运行特性的电缆。按耐火特性分为A类(耐火温度900-1000度)和B类(耐火温度750-800度),供火时间为90mm。按J缘材质可800度的云母带作为耐火层, 无机型采用氧化镁作为J缘材料,允许在250度高温下长期正常工作。
二、耐火电线电缆横截面的选择
耐火电线电缆截面主要是根据负载的计算电流并结合电缆载流量来选择,另外在此基础上应该综合下列因数才能从整体和长远的角度来选择出合适的耐火电线电缆截面。
1、耐火电线电缆温升
电缆在工作时,会因为环境及电流通过而发热,因此电缆的恶劣的工作环境温度不允许超过其允许值,并且长期的工作电流不应超过权威部门公布的电缆载流量。
2、经济电流
按照载流量来选择电缆,只考虑了初始投资,而经济电流的不仅考虑了初始投资,还考虑了寿命期内导体的损耗。当初始投资只考虑了负荷使用的电流,但是若干时间后线路会有耗损,会造成费用支出,因此按照经济电流的概念,初始投资和线路损耗都考虑后,增加了电缆截面,初始投资增加,而线路耗损的费用减少。在这两个区间内,总费用少的即为经济截面。
3、电压损失
由于电缆本身具有一定的电阻,在工作时,电压必然受到一定影响,电缆长度越长,电阻值越大,电压损失也越大,造成设备端实际电压偏离额定电压,设备性能会受到影响,甚至无法运行。因此选择耐火电线电缆时,耐火电线电缆截面应根据电缆长度适当增加。
4、保护措施
耐火电线电缆在选择时,还应考虑保护元件,如果线路或者负载端发生故障,而保护元件还未发生作用,线缆则会受到损伤,也就是说保护元件的额定电流须小于电缆的载流量,否则无法保护电缆。
另外,电缆越长,越会影响保护元件的灵敏度,因为电缆的长度关系到电缆自身的阻抗,因此电缆截面也应随着电缆长度增加而增大。
后,耐火电线电缆的选择不仅仅要考虑耐火电线电缆的载流量,还要根据应用场合、应用需要、电压损失、机械强度等等各方面要素,结合经济电流的选型方法,才能创造出更好的经济效益和社会效益