电力仪表结合标准和规范分享电缆阻燃和耐火的概念及阻燃电缆和耐火电缆应用的干货内容，对设计人员在仪表或电气自控系统设计中正确选用阻燃电缆和耐火电缆有帮助。
 
1、阻燃和耐火-两种不同的概念和技术要求
①电缆的阻燃和耐火都是与防火密切相关的两种性能，两者有完全不同的燃烧特性，其技术要求不同，应用条件也不一样，不能混淆。
②通常的阻燃电线、电缆不具备耐火功能；反之，耐火电缆也不一定必然具有阻燃性能；但是在某些条件下或某些场所应用时，要求具有阻燃性能。

2、阻燃电线、电缆的主要性能
①阻燃：是在燃烧时具有阻止或延缓火焰发生或蔓延的能力，其本质在于难燃和能够自熄。
②阻燃电线、电缆的构造和结构与普通电线、电缆相同，其区别在于护套层和绝缘层(绝缘材料)采用阻燃材料。
③阻燃是一个相对的概念，有不同级别的燃烧性能的产品，适应不同条件的需要：GB31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》,按照受火条件下的火焰蔓延、热释放速率和热释放总量，以及产烟速率和产烟总量进行分级：A级为不燃型(如MI矿物绝缘电缆)；B1级和B2级为阻燃电缆，并将产烟特性和烟密度(最小透光率)的技术指标作为B1、B2级分级判据；B3级为非阻燃型普通电缆。对于B1和B2级阻燃电缆，还应给出附加分级：包括燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性等级和腐蚀性等级三项指标，并分别予以标注。该标准综合考虑了电缆燃烧的火焰蔓延特性、热释放特性和产烟特性，以及燃烧时对环境的影响，科学、全面反映电缆在火灾条件下的危险性。

3、耐火电缆主要性能
①耐火电缆要求：在受火后被燃烧状况下能维持一定时间的运行；按相关标准要求耐火电缆在750-800℃和50-1000℃(A类)的火焰中维持3h运行。
②耐火电缆分类：满足上述温度的火焰运行3h的为N类(代号)；满足耐火条件同时抗机械撞击要求的，代号为NJ；满足耐火条件同时抗喷淋要求的代号为NS。
③耐火电缆绝缘材质的种类：分有机和无机两种，有机型一般只能达到N类；无机型一般称为“矿物绝缘电缆”(MI电缆)，又分为刚性和柔性两种。MI电缆可以同时满足耐火、抗机械撞击和抗喷淋要求。
④耐火和阻燃：无机型耐火电缆(MI电缆)，无论刚性和柔性的，均具有阻燃性能，并有低烟(或无烟)性能；有机型耐火电缆一般不具备阻燃性能，但可以生产阻燃型产品。

4、阻燃电缆和无卤低烟阻燃电缆
①大量的阻燃电线、电缆多采用比较经济的PVC阻燃绝缘材料，由于这种材料含有卤素，燃烧时，PVC受热分解出氯化氢(HCL)，同活性羟基反应，使燃烧受阻，但同时也会产生大量的烟和有毒气体，造成很大危害。而建筑物发生火灾时，大量烟气导致窒息和中毒。
②阻燃电线、电缆的发展方向是无卤、低烟(或无烟)：无卤、低烟阻燃电线、电缆的研制和发展对建筑物火灾时降低人员伤亡有十分重大意义，为此，国内外多年来已进行了大量的研究，我国也研制了多种形式和多种新型无卤低烟材料，另外从研究新的电缆结构取得了积极进展，必将出现更多、更优质的无卤低烟阻燃电线、电缆。

5、阻燃电缆和耐火电缆的应用
①阻燃电线、电缆：所有建筑物内的配电线路都应采用阻燃电线、电缆。
②无卤低烟阻燃电线、电缆，应在下列场合的配电线路应用：
1)高层、超高层建筑场所；
2)人员密集的公共建筑，如商场、影剧院、体育场馆、展览馆、会议中心等；
3)交通建筑和交通设施，如候机楼、车站、地铁站，以及车厢内、舰船和飞机上；
4)学校、住宅；
5)人员较多的工业建筑。
③耐火电缆，应在下列场所的配电线路应用：
1)与建筑物消防系统相关的设备的配电和控制、信号线路，如消防泵、消防电梯、排烟风机、防火门、消防监控系统，疏散照明系统(含疏散标志灯)和消防救援相关的备用照明等；
2)核电等有特殊要求的工业场所。

6、耐火电缆应用中线路电阻的影响
①导体的电阻随着温度的升高而增大，必将对线路电压降、电能损耗、故障防护、短路等产生影响；在消防系统中采用耐火电缆，按最不利条件，温度可能达到650-1000℃,允许持续3h，此时导体温度有可能达到500-600℃，其电阻值可能增大到常温时的3.0-3.5倍。
②对线路电压降的影响：
1)按《工业与民用供配电设计手册(第四版)》(简称《配四》)9.4和电压降计算表(表9.4-15、表9.4-19、表9.4-20、表9.4-21、表9.4-23)中可知：架空线路、PVC绝缘电力电缆、户内绝缘线均按60℃，交联聚乙烯电缆按80℃的电阻，计算电压降。
2)对于耐火电缆，如在最不利条件下，导体温度按500-600℃，其电阻值按《配四》式(9.4-1)和式(9.4-2)计算，将加大到60-80℃时的2.7-3.1倍，电压降将大大增加，不能再按上述计算表，应重新计算。
③对故障防护的影响：
1)TN系统的故障防护，采用断路器时，应符合公式的要求，采用熔断器时，应符合公式的要求；采用耐火电缆，由于导体温度升高，其电阻值将大大增加，将使公式和公式中的故障电流(Id)值大大降低，必须考虑这一因素。
说明：
◆在公式中：Id为接地故障电流(交流方均根值)，kA；Iset3为断路器的瞬时脱扣器的额定电流或整定电流，A。
◆在公式中：Id为接地故障电流(交流方均根值)，kA；In为熔断器熔断体额定电流，A；Kr为熔断体在规定时间内的熔断电流与In的比值。
2)昌晖仪表提供了TN系统故障防护的简易查表法，在《用断路器作故障防护时铜芯电缆最大允许长度》、《用gG熔断器作故障防护时铜芯电缆最大允许长度(t≤5s)》、《用gG熔断器作故障防护时铜芯电缆最大允许长度(t≤0.4s)》、《用aM熔断器作故障防护时铜芯电缆最大允许长度(t≤5s)》、《用aM熔断器作故障防护时铜芯电缆最大允许长度(t≤0.4s)这几个对照表格中可以查询参数；这些表中考虑了故障时导体温度升高(大约为160℃左右)，在公式中已计入电阻温度升高而加大的系数1.5；对于耐火电缆必须采用更高的系数，在运用这五个表时，应加大该系数，粗略地说，将系数1.5增加到3-4，运用这五个表时，查得的最大允许长度应乘以0.4-0.5。
说明：
在公式中：L_max为被保护配电线路最大允许长度，m；S_ph为被保护配电线路相导体截而积，mm²；S_PE为被保护配电线路PE导体截面积，mm²；U_nom为相导体对地的标称电压，V；ρ为导体温度为20℃时的电阻率，软铜线芯为0.01724Ω·mm²/m，铝线芯为0.0282Ω·mm²/m；1.5为因故障时电流加大而发热导致电阻增大的系数；I_d·min为预期接地故障电流最小允许值：采用断路器时，按公式取1.3Iset3，采用熔断器时，按公式取K_rI_n；K为忽略线路电抗时产生误差的校正系数，S_ph≤95mm²取1，S_ph为120mm²和150mm²取0.96，S_ph≥185mm²取0.92；K_s为忽略电源阻抗时产生误差的校正系数，取0.8-1.0，故障点离配电变压器近时取低值；故障点离配电变压器远时取高值。
④对线路损耗的影响：由于是偶然发生的短时工作，可不予考虑。
⑤对短路电流的影响：由于导体电阻增大，将使短路电流减小，对于选择保护电器的分断能力可不考虑；但是对短路热稳定(见公式和公式校验的影响则比较复杂，根据经验和分析，按短路保护的相关措施实施即可。

说明：
◆在公式中：S为导体截面积，mm²；K为和导体材料的电阻率、温度系统、热容量以及相应的初始温度和最终温度有关的系数，其值昌晖仪表列于《导体的K值》文章中。
◆在公式中：I²t为保护电器的“允许通过的能量”值，简称“允通能量”，也称为“焦耳积分”，单位A²▪s，对于熔断器，其I²t值由该产品标准规定，对于断路器，该值由制造厂提供。

相关阅读
教你学会仪表电缆的选型
仪表信号电缆\基金会总线电缆选用要求
仪表信号电缆和电气控制电缆选用与敷设经验