阻燃电缆非金属含量材料的实例计算

马远

摘要：在工程设计的电线电缆选择中，电气工程师往往忽略阻燃的选择和校验。本文搜集了现阶段的国家标准、行业标准、地方标准中关于阻燃电缆级别和划分依据以及使用要求。通过一所学校的教学楼的实际情况来讨论对电线电缆阻燃级别的选择和成束的情况。

关键词：阻燃电缆;燃烧性能等级;非金属含量;

前言：在工程设计的电线电缆选择中：电气工程师对于电缆、电线的选择往往只注意载流量、电压损失、机械强度、导体材质、动稳定和热稳定参数等;但是对于其非金属含量的阻燃考虑却较少。目前，国内虽然已有相关规范，但在电线电缆的防火设计方面却未作具体规定，因此，笔者结合多年设计经验探讨如何选择电缆、电线满足阻燃的一般计算要求。

一、阻燃电缆的等级划分与燃烧计算

（一）目前国内阻燃电缆、电线的分级标准：

（1）《阻燃和耐火电线电缆通则》GB/T19666-2005对成束电线电缆的阻燃要求提出4个类别，，即A、B、C、D。

（2）《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》（GB/T 18380.31 ～ 36）对成束电线电缆火焰垂直蔓延试验分为AF/R、A、B、C、D几个类别，由于AF/R类用于特殊电缆，一般常用的是4个类别，即A、B、C、D。

（3）《电缆及光缆燃烧性能分级》（GB31247-2014）将阻燃电缆分为A、B、B2、B3 4个等级。

（4）阻燃电缆设计时按照《垂直安放的成束电线或电缆的火焰垂直传播测试》（GB/T 18380.31～18380.36-2008）的计算方法确定同一环境中敷设的每米成束电缆所含非金属材料的总体积，以求得阻燃级别。

单根电缆（电线）每米所含非金属含量材料的容积可近似按下列公式计算：

其中：

V——电缆（电线）所含非金属材料容量之和，L/m;

S1——电缆（电线）总截面积，mm2;

S2——电缆（电线）金属截面积之和，mm2。

不同阻燃级别相对应的电缆（电线）根数，可按下列近似公式计算：

其中：

N——不同阻燃级别相应的电缆（电线）根数;

VS——不同阻燃级别规定每米电缆（电线）所含非金属材料容量，L/m;

V——每米电缆（电线）所含非金属材料容量之和，L/m;

二、阻燃电缆选用依据

1、阻燃电线电缆阻燃的要求

一般情况下是根据非金属含量来确定阻燃等级。只在规范中规定了其是否要使用阻燃电缆。如：

2、对阻燃级别的选择

有特殊建筑无些论非金属含量多少对阻燃级别有着最低要求。除《交通建筑电气设计规范》（JGJ 243-2011）、《体育建筑电气设计规范》（JGJ 354-2014）对电线电缆的阻燃级别有要求以外[3]。还有《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB 50229-2006）的第6.7.1條、第10.7.2.1条、第11.3.3条。《金融建筑电气设计规范》（JGJ 284-2012）的第8.2.4条、第8.2.5条、第8.2.6条规定了电缆的阻燃级别。

三、工程中对于阻燃电缆的选择和使用

例子：本工程是建筑功能为高层教学办公楼，建筑面积约为13628.49m2。建筑高度约为49.9m。本工程耐火等级为一级.地上11层，地下1层。变电所设在地下负一层。经计算可知使用电缆满足其使用要求。电井内电缆数量如下：

非消防二级以上负荷电缆：

WDZ-YJY-5x6 电缆 主用1根，备用1根;

WDZ-YJY-5x16电缆 主用1根，备用1根;

WDZ-YJY-3x35+2x16电缆 主用1根，备用1根;

WDZ-YJY-4x150+1x70电缆 主用2根，备用2根;

WDZ-YJY-4x185+1x95电缆 主用1根，备用1根;

三级负荷电缆：

WDZ-YJY-0.6/1kV-4x16+1x16电缆 1根

WDZ-YJY-0.6/1kV-4x35+1x16电缆 7根

WDZ-YJY-0.6/1kV-4x50+1x25电缆 2根

WDZ-YJY-0.6/1kV-4x70+1x35电缆 5根

WDZ-YJY-0.6/1kV-4x185+1x95电缆 2根

取0.6/1kV非铠装不等截面电缆电缆的数据，验算其在电井如何布置满足阻燃的要求。

单根电缆所含非金属材料的容积：

6mm2：

同上可计算得16mm2：0.3139L/m;35mm2：0.4951L/m;50mm2：0.651L/m;70mm2：0.867L/m;150mm2：1.628L/m;185mm2：2.0353L/m。

二级负荷阻燃电缆放在一起每米的所含非金属材料容量：

选择B级阻燃电缆成1束即可满足阻燃条件。

三级负荷阻燃电缆放在一起每米的所含非金属材料容量：

则：7L/m

选择B级阻燃电缆：3.5L/m

则电缆至少成束份数：n≥VS/VB≥13.492/7=1.92736取n=2;

故至少要用2个金属槽盒敷设于电井内。

若选择A级阻燃电缆成1束即可满足阻燃条件。

四、结论与展望

过去我国电线电缆的阻燃技术同国外的发达国家相比较依然是具有明显差距的。近些年我国电线电缆的阻燃技术已取得长足的进步。将来针对一些人员密集和高层建筑场所在工程建设对电缆的阻燃要求会逐步明确和提高。

相信在不久的将来由于电线电缆的阻燃技术的进步提高。成束电缆的阻燃性能也将大大提升。从而更好的保护人民群众生命财产安全，为社会主义国家的建设保驾护航。

参考文献：

[1]上海电缆研究所，等.GB/T 18380.31-2008电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验 第31部分：垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验 试验装置 [S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]上海电缆研究所.GB/T 18380.32～36-2008电缆和光缆在火焰下的燃烧试验 第33～35部分：垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验AF/R类、A类、B类、C类、D类[S].北京：中国标准出版社，2009.

[3]李燕.如何正确选择阻燃电缆级别[J]. 上海 电缆电线，2018年.