礦物絕緣電纜在工程中的應用與施工技術

陳陶隆

(福建建工集團總公司350003)

1.前言

    礦物絕緣電纜是由高導電率的銅芯、銅護套、氧化鎂絕緣等全無機物組成的耐火電纜。因其采用獨特的制造方式，使氧化鎂絕緣材料高度緊密地壓實在電纜的無縫銅護套中，與銅芯、銅護套共同形成緊密的一體。因此礦物絕緣電纜與普通電纜、阻燃電纜、其它耐火電纜比較更具有良好的耐火、耐高溫、載流量大、防水、耐腐蝕、耐機械損傷、耐輻射、壽命長等特點。因此特別適用于對安全條件要求高的重要部門和環境惡劣的場所。

2.礦物絕緣電纜的應用

    福建電力調度通信中心大樓總建筑面積61674m2，主樓31層，建筑高度206m，為超高層辦公建筑。礦物絕緣電纜在本工程中主要應用于通訊機房供電、自動化機房供電、應急照明供電、消防泵雙電源供電、數據中心供電等總共從低壓配電柜引出30個回路，共有6種不同型號規格的電纜，輕型銅芯銅護套礦物絕緣電纜有BTIQ一4 X(1 X400)、BTYQ一4 X(1×240)、BTrQ一4×(1×95)、BTrQ一4×25、BTrQ一4 X 16；重型銅芯銅護套聚氯乙烯外套礦物絕緣電纜有BTVz一4×(1×400)。單芯和多芯電纜合計約18000 m，沿電纜溝及電纜橋架敷設。

    根據設計礦物絕緣電纜在工程中應用除具有安全、可靠的特性外對整個項目造價還具有經濟性。主要表現為：設計礦物絕緣電纜都采用4芯電纜，銅護套可作為接地線使用，與其它類型電纜相比可減少一跟芯線；由于礦物絕緣電纜的材質及結構特性，礦物絕緣電纜具有較大載流量，設計選用時比其它塑料電纜減少l個截面等級；礦物絕緣電纜敷設可沿橋架敷設，如采用其它耐火電纜應采用封閉式線槽且應刷防火涂料。

3.礦物絕緣電纜施工技術

    針對工程施工對礦物絕緣電纜的施工技術進行總結如下：

    3.1施工前的準備

    (1)根據設計圖紙繪制“電纜敷設走向圖”認真核對電纜的根數、規格、走向、中間接頭位置等。對于需要設中間接頭的大規格電纜應重新進行技術參數核對，盡量選用小規格的電纜多拼來代替大規格電纜以減少中間接頭，并及時與設計聯系做好設計變更。

    (2)根據設計圖紙及電纜敷設走向圖統計所需礦物絕緣電纜及配套附件的數量，制定訂貨材料表。配備敷設礦物絕緣電纜所需的專用工具，主要有汽油噴燈、銅皮剝切器、銅皮切割器、電纜彎曲扳手等。

    (3)電纜安裝之前先測試電纜的絕緣電阻，絕緣電阻測試采用500V兆歐表，要求電阻值達到200MI)以上。

    3.2施工安裝要求

    (1)礦物絕緣電纜沿電纜橋架敷設時，電纜橋架彎曲處的半徑不小于橋架內電纜最小允許彎曲半徑，由于礦物絕緣電纜是一種密實的整體，最小彎曲半徑不大于電纜直徑的6倍，而聚氯乙烯絕緣電纜為電纜直徑的10倍，交聯聚氯乙烯絕緣電纜為電纜直徑的l5倍，因此礦物絕緣電纜與其它電纜相比所需的敷設空間將會更小，電纜橋架敷設施工更加方便。礦物絕緣電纜允許最少彎曲半徑的要求見表1。

    (2)電纜在建筑物的沉降縫和伸縮縫之間、有振動源設備布線時由于可能造成電纜振動和收縮，應考慮將電纜敷設成“s”或“n”型彎，其彎曲半徑應不小于電纜外徑的6倍。

    (3)電纜敷設時，其固定點之間的間距，除支架敷設在支架固定外，其固定間距見表2。在明敷部位，如果相同走向的電纜大、中、小規格都有，可按最小規格電纜標準要求固定，也可分檔距固定。

    (4)礦物絕緣電纜的銅護套必須接地且為單端接地。電纜(單芯)用于交流電網時，由于交變磁場的作用，在電纜銅護套上產生感應電勢，如果電纜兩端接地形成回路，便會產生與線芯電流方向相反的縱向電流。

    (5)對于大截面單芯電纜，用于交流電網時應采取渦流消除措施。當線路負荷特別大而需要兩組以上電纜時，可排列兩組或多組電纜，但每組之間要留有兩倍電纜外徑的距離，而且每組電纜接線位置應相同。此外，在電纜進配電箱、柜時，為固定電纜，需在箱、柜板面上打孔，或加墊非磁性材料的隔板固定電纜。

    3.3礦物絕緣電纜附件制作工藝

    3.3.1礦物絕緣電纜終端制作

    礦物絕緣電纜終端制作形式有熱縮型終端和封罐型終端。單芯電纜終端的制作形式有兩種，多芯礦物絕緣電纜終端只有封罐型終端一種形式。

終端附件安裝的步驟如下：

    ①用終端封套固定電纜，并安裝好接地銅片：

    根據電纜的接線位置鋸斷多余電纜，將電纜端頭依次套入封套螺母、壓縮環、封套本體，移至電纜固定位置。將封套本體大端穿入孔板，在孔板的另一面將接地片套入封套本體大端，而后輕微旋入速緊螺母。電纜終端制作好后伸出適當長度，用扳手先后將封套螺母、束緊螺母旋緊，使電纜與封套、封套與孔板牢靠地固定。

    ②剝除銅護層：

    確定需剝除的銅護層的長度，用銅皮切割器切出一個環形切口，用斜口鉗在銅護套端頭掰卷出三角斜條，再用斜口鉗或叉口棒將護套銅皮夾住扭轉剝離，或者用銅皮剝切器剝切銅護層。剝切完銅護套應用清潔的干布清除外露導線上的氧化鎂粉末，然后進行絕緣電阻測試檢查銅護套剝切口是否有碰線現象。

    ③制作終端封閉與絕緣：

    封罐型終端封閉先在電纜端頭的銅護套表面抹點潤滑油，而后將密封罐滾花段內螺紋旋入電纜端頭的銅護套直至無法旋入。采用封罐旋合器旋入密封罐至電纜剝口伸出密封罐內孔底約1mm。此時，再測試一下電纜的絕緣電阻以防在

    銅罐擰緊過程中有銅屑碰線。然后將填料填入密封罐內。填料填好后，套進灌蓋，用螺絲刀將罐蓋敲入罐內，而后用罐蓋壓合器壓合罐蓋，使膠液溢出，并清除干凈。套人多芯罐蓋時，不能彎曲導線，套至罐l：3后，再測試一下導線的絕緣電阻值，如果絕緣良好，則將罐蓋蓋緊，然后用罐蓋壓合器壓合灌蓋。單芯制作線芯絕緣，在導線裸露部分套進熱縮套管后，用噴燈文火自罐蓋向上逐漸加熱，使絕緣管逐漸收縮，緊裹于導線處。多芯制作線芯絕緣應將熱縮套管套人每根裸露的導線上，直套至罐蓋處，然后用噴燈文火自罐蓋向上逐漸加熱，使熱縮管均勻收縮于導線上。

    熱縮型終端封閉采用內壁涂有熱熔膠的熱縮管，其制作時先套入內壁涂有熱熔膠的熱縮管，而后預熱電纜剝切El以下200rare段及電纜導線。再將熱縮套管移過，用噴燈火焰沿熱縮管橫向加熱，并將火焰逐漸向導線端移動、直至銅護層及導線端處有少量熱熔膠擠出。加熱時，先加熱收縮銅護層段，再逐漸加熱至導線處，使密封熱縮管逐漸收縮。

  ④制作線芯絕緣：

  熱縮型終端線芯絕緣采用無膠熱縮套管制作。制作時將套管套人做好熱縮管終端的導線并包覆熱縮終端的導線端，然后用噴燈火焰均勻繞著熱縮管加熱，并逐漸向導線端移動，使之均勻收縮，導線絕緣用熱縮套管的長度應按離接線端子部分不大于20 mm，熱縮管收縮應完整。封罐型終端制作線芯絕緣，在導線裸露部分，套進熱縮套管后，用噴燈文火自罐蓋向上逐漸加熱，使絕緣管逐漸收縮，緊裹于導線外。多芯封罐型終端制作線芯絕緣，將熱縮套管套入每根裸露的導線上，直套至罐蓋處，然后用噴燈文火自罐蓋向上逐漸加熱，使熱縮套管均勻收縮于導線上。

    ⑤安裝接線端子：

    礦物絕緣電纜終端接線端子主要有壓裝型接線端子和壓接型接線端子。

    壓裝型接線端由壓裝螺母、壓裝斜墊和端子本體三部分構成，適用于35mm2及以上電纜的連接。安裝壓裝型接線端子，先將電纜導線彎曲至設備接線處，量出銅接線端子與導線聯接的位置，鋸斷多余導線，將銅導電線芯端頭清理干凈并打磨圓整后，依次套入壓裝螺母、壓裝斜墊。再將銅導線端頭置入端子本體的內孔至頂部。最后用扳手將壓裝螺母旋入端子本體，使銅導電線芯與接線端子緊緊地連接在一起。

    壓接型接線端子為塑料絕緣電纜常用的接線端子，適用于25mm2及以下礦物絕緣電纜。采用壓接鉗壓接，要求壓接二個點，以保證端子與線芯的良好連接。

    ⑥接線：

    根據電纜的相位，接線處的相位逐跟彎曲成形，用螺栓、螺絲將電纜連接于設備上。

    3.3.2礦物絕緣電纜中間連接器制作

    根據終端的封端形式不同，單芯電纜的直通式中間接頭有兩種形式，一種是采用熱縮套管絕緣密封的熱縮型中間接頭，另一種是采用密封罐的封罐型中間接頭。多芯礦物絕緣電纜的中間接頭只有封罐型中間接頭一種形式。

    直通式中間接頭主要由絕緣密封終端、中接端子、線芯絕緣和中間連接器四部分構成，安裝的步驟如下：

    電纜就位及絕緣測試：

    取兩端電纜交叉的中心點為接頭中心，并彎好兩端電纜。在中間連接段兩端電纜要對直，在接頭中心用鋼鋸鋸斷兩端多余電纜。多芯直通式中間接頭鋸斷時多留300mm的電纜余量。電纜鋸段后應進行絕緣測試，要求電阻值達到200MΩ以上。

    ②套人中間連接附件：

    在對接的兩端電纜上分別套進中間接頭附件，其中的一根電纜端部套入中間連接器的中間封套和一根長的熱縮套管，另一根電纜端部依次套人中間連接器的中接封套及連接套管。

    ③剝除銅護層：

    根據連接套管的長度，確定兩端電纜銅護層剝切長度，剝除方法同電纜終端制作。

    ④制作終端封閉：

    兩端電纜分別進行，同電纜終端制作。

    ⑤制作線芯絕緣：

    兩端電纜分別進行，同電纜終端制作。

    ⑥導線連接：

    單芯直通式中間接頭導線連接先量出中接端子的長度，按1／2中接端子的長度分別在對接的兩根線芯上做好標志，然后將對接的兩根電纜置人中接端子至標記位于中間端子的端子部。如是壓裝接管，則用扳手將接管螺母擰緊；如是壓接的，則用相應規格液壓鉗壓接接管；如是螺絲壓緊的則用螺絲刀將四只螺絲擰緊使電纜導線完整連接。中間端子連接好后再測試電纜的絕緣。多芯導線連接時接頭位置應錯開。

    ⑦制作中間端子絕緣：

    移過已套人電纜的一根長的熱縮套管，用噴燈文火自中間逐漸向兩端加熱熱縮套管使其收縮于中間連接頭上。

    ⑧安裝中間連接器：

    將連接套管移至接頭中心，然后將一端的中接封套移到連接套管處旋緊固定，而后再將另一端的中間封套連接固定，使兩端的中間封套與電纜及連接套管緊密地連接在一起。

    3.4施工控制要點

    (1)在礦物絕緣電纜的敷設過程中或敷設安裝好之后，嚴禁帶電的電焊龍頭線在電纜上拖動或碰撞，以免產生火花破壞銅護套層。

    (2)在敷設、安裝過程中應多次測量電纜的絕緣電阻，發現問題及時處理。在電纜敷設前后以及終端、中間接頭制作前后均應多次測量電纜的絕緣電阻值，并進行前后比較，以保證每一個安裝步驟電纜的質量都是完好的。

    (3)電纜截斷要及時用熱縮管做好電纜的封端，以免氧化美絕緣層受潮。封堵之前絕緣電阻應達到要求。

4.結束語

    隨著技術的成熟和生產線大規模生產能力的形成，礦物絕緣電纜使用成本將會更低，以及人們對電纜安全性、可靠性的要求越來越高。礦物絕緣電纜以其所具有耐火、耐高溫的特性將廣泛應用于高層建筑。因此本文對礦物絕緣電纜施工安裝技術進行總結，為今后同類工程施工提供借鑒。

參考文獻

[1]99D163，礦物絕緣電纜敷設[s]．

[2]GB50303—2002，建筑電氣工程施工質量驗收規范[s]．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)