Konsideroj kaj Rekomendoj por la Elektado de Flammhaltadaj Kabeloj de Alta Tensio

1.Flame-Retardant Kablo-Klasifikaj Standartoj

La sistemo de flamretardaj standartoj estas dividadaj en du ĉefajn kategoriojn. La unua kategorio sekvas la "Klasifikon de Brulada Konduktado por Elektraj kaj Optikfibraj Kabloj" GB 31247. Kabloj konformaj al ĉi tiu standartsistemo estas vaste uzitaj en dense loĝitaj areoj, ekzemple rapidfervejoj kaj subteranejoj. Ĉi tiu standarto impozas striktajn postulojn pri parametroj kiel fumodenseco, cedado de varmo, kaj totala fumoproduktado, kaj kabloj tipike uzas malhigienajn, halogenliberajn materialojn.

La dua kategorio estas la "Ĝenerala Reguloj por Flamretardaj aŭ Fajrorezistantaj Elektraj Dratoj, Kabloj, aŭ Optikfibraj Kabloj" GB/T 19666. Antaŭ la enkonduko de GB 31247, ĉi tiu standarto estis vaste aplikata en ĉiuj tipoj de facilajoj en Ĉinio. La sistemo GB/T 19666 ankaŭ specifas valorojn por parametroj kiel fumodenseco, kaj dum licitoj, ofte specifatas aldonaĵaj prefiksoj, kiel WD (malhigiena, halogenlibera). La respondaj testostandartoj por flamretardaj rangoj de kabloj estas montritaj en la suba tablo:

Klasifikaj Standartoj por Elemento 1: La standarto "Ĝenerala Reguloj por Flamretardaj aŭ Fajrorezistantaj Elektraj Dratoj, Kabloj, aŭ Optikfibraj Kabloj" GB/T 19666 uzas la konatajn ZA, ZB, ZC klasifikojn konatajn al potenco dizajninstitutoj. Tamen, ĝia referencita testmetodo, "Testo pri vertikala flammalpropagado por buntaj dratoj aŭ kabloj sub fajro kondiĉoj – Parto 3: Testmetodoj por buntaj dratoj aŭ kabloj" GB 18380.3-2001, estas forigita. Ĉi tiu testostandarto bazis sur IEC 60332-3-25:2000, "Testoj sur elektraj kaj optikfibraj kabloj sub fajro kondiĉoj – Parto 3-25: Testo por vertikala flammalpropagado de vertikale montitaj buntaj kabloj – Kategorio D."

Klasifikaj Standartoj por Elemento 2: La standarto "Flamretardaj kaj Fajrorezistantaj Kabloj – Parto 1: Flamretardaj Kabloj" GA 306.1-2007, klasifikas kablojn laŭ la ĝisdatigitaj testmetodoj GB 18380.31~36-2008, kiuj anstataŭigis GB 18380.3-2001. Ĝia ĉefa distingo estas la inkluzivo de aldonaĵaj kriterioj kiel fumtoxikeco (GB 20285), lumtransirado, kaj korozie-resisteco, plue disdividante la A, B, kaj C klasojn en kvin apartaj gradoj.

Klasifikaj Standartoj por Elemento 3: La "Klasifiko de Brulada Konduktado por Elektraj kaj Optikfibraj Kabloj" GB 31247 estas la plej nova standarto. Ĝia respondanta testmetodo estas "Flamdisvastiĝo, cedado de varmo kaj fumoproduktado karakteristikoj de kabloj aŭ optikfibraj kabloj sub fajro kondiĉoj" GB 31248, kiu referencas EN 50399:2011, "Komunaj testmetodoj por kabloj sub fajro kondiĉoj – Mezurecaj proceduroj de cedado de varmo kaj fumoproduktado por la testo de vertikala flammalpropagado de buntaj dratoj kaj kabloj – Apparato, proceduro kaj ĝeneralaj rezultoj." La klavdiferenco estas ke ĝi evalutas flamdisvastiĝon, totalan cedadon de varmo, pican cedadon de varmo, kaj totalan fumoproduktadon. La kriterioj inter ĉi tiuj du klasifikaj sistemoj malsamas signife. La sistemo GB 31247 (klaso B1) emfazas malhalogenajn kaj malhigenajn karakterizojn, do la klasifikoj ne estas direktaj ekvivalentoj. Eĉ la "B" klaso en la ZA/ZB/ZC sistemo ne kontentigas la postulojn de la B1 klaso.

2. Kialoj Pro Kiuj Klaso B1 Ne Disponigas Por Alta-Voltaj Kabloj

2.1 Manko de Malhigienaj, Korozie-Resistantaj Materialoj

Atingi malhigenan efektivon tipe postulas la uzon de bitumenverko. Tamen, bitumenverko ne kontentigas la postulojn de korozie-resisteco, kaj ĝia uzo estas ankaŭ prohibita per europaj normoj. Do, la kriterio de malhigeneco ne povas esti kontentigita. Alta-voltaj potencakbloj uzas metalan aluminiokovroton kun bitumenanka antikorozia strukturo, kiu produktas signifan fumon dum brulado. Dum eksterlande, bitumenverko aŭ termo-molta adhezivo estas ĝenerale uzata, ĉi tiu strukturo ne estas prodigita de iu ajn interna produkcisto aŭ uzata en iu ajn inĝenierprojekto. Konsekvence, la materiala campo por ekstera kovro de alta-voltaj potencakbloj limigas la kapablon atingi la postulatan malhigenan efikon por la B1 klaso.

2.2 Reduko de Izolresisteco en Malhalogenaj Kabloj

Signifa diferenco inter alta-voltaj kaj meza-voltaj potencakbloj kuŝas en la elekto de ekstera kovromaterialo. Pro alta strometro, alta superrapida tensio, kaj la unukerniga dizajno de alta-voltaj kabloj, la ekstera kovro devas havi ekcelajn izolegajn ecojn por operacia sekureco. Do, la ekstera kovro de alta-voltaj kabloj estas specifita kiel "izolgradigita," dum meza-voltaj kabloj uzas "kovrogradigan" materialon.

Tamen, malhigienaj, halogenliberaj kovromaterialoj enhavas grandan kvanton de inorganaj flamretardiloj, kiu rezultigas relativan malbonan izolresistecon por la kovro. Aktuala kovromateriala izolperfomado sekvas la ordon: PE ≥ Flamretarda PE ≥ PVC ≥ Malhigien-halogenlibera serio. Pro tio, aktuale alta-voltaj kablastandartoj kiel GB/T 11017 kaj GB/T 18890 ne enkorpigis malhigien-halogenliberajn kovromaterialojn en ilian standartsistemon. Kontraŭe, por meza-voltaj kabloj, kie la postuloj por kovroizolperfomado estas malpli severaj, malhigien-halogenliberaj kovromaterialoj jam estas inkluditaj en la standartsistemon.

Energogrilejoj organizis multajn kablindustrajn konferencojn, ĉefe pro la malbona perfomado de du klavaj indikiloj: la akvabsorbado de ekstera kovro sub satigita akvabsorbado kaj la izolresisteco sub satigita akvabsorbado.

La fajro-prevena situacio en alta-voltaj potencakblotuneloj estas severa. Aktuale, alta-voltaj kabloj ĉefe aĉetitaj estas en flamretardaj modeloj. Kiel la nomo sugestas, flamretardaj materialoj estas konvenciaj kovromaterialoj kun aldonaĵaj formuleroj kiel flamretardiloj, donante al la materialoj flamretardajn ecojn. La flamretarda perfomado de komunaj kovroj estas montrita en Tablo 3.

Prenante PE kovron kiel ekzemplo, flamretarda PE estas standarda PE kovromaterialo kun aldonaĵaj flamretardiloj. Flamretardiloj estas dividitaj en inorganajn kaj organajn tipojn. Aktuale, plejparto de produktoj sur la merkato ĉefe uzas inorganajn flamretardilojn, kun komunaj tipoj inkluzive de magnesia oksido kaj alumina oksido. Ĉi tiuj materialoj facile absorbas humidecon kaj subiras hidratajn reagojn sub normalaj kondiĉoj. Do, kovromaterialoj kutime metitaj en produktion tuj post aĉeto; alie, humidecabsoreso facile okazas, kondukante al defektoj kiel vojdoj dum ekstrudo. Nur post la mikronigo de flamretardil-granuloj, surfacmodifo, kaj plibonigo de materiala kompatibileco, flamretardaj kovromaterialoj povas atingi bonan proceseblecon.

Akva-protektaj kabloj kutime rilatas al kabloj kun kompleta, fermita metal-kovro. Se plastika kovro estas uzata kiel akva-protektaj strato, humedo povas penetri en la kablon tra la plastiko. Humeda penetrado estas relative lenta procezo. Dum reala kablo-operacio, la kovro-surfa temperaturo povas atingi ĝis 60°C, kiu akcelas humeda penetrado. Do, por novkomisitaj kablokovroj, la izolresisteco ĝenerale kontentigas postulojn. Tamen, post certa periodo de operacio, la kovro-izolresisteco de multaj linioj rapide falas, kaj ĉi tiu problemo ĝenerale malkovrigas en kelkaj monatoj ĝis proksimume unu jaro. Kiam la kovro-izolresisteco malpliiĝas al certa nivelo, la rapido de malpliiĝo tendencas stabiligi kaj malrapidi.

2.4 Malbona Fendresisteco de Malhalogenaj Kabloj

En Tablo 5, ST2 rilatas al PVC, ST7 al PE, kaj ST8 al halogen-libera, malhigena materialo. El la perspektivo de kovromehanikaj ecoj, la tensia forto kaj elstaro ĉe rompo de halogen-libera, malhigena materialo estas signife malbonaj. La instalado de halogen-libera, malhigena kablo havas striktajn postulojn, speciala en nordaj regionoj eksterdoma, ĉar ĉi tiuj kovroj estas facile fendaj je malvarmaj temperaturoj kaj eĉ povas fendiĝi dum operacio. Multaj similaj kvalitecincidontoj jam okazis kun meza- kaj malalta-voltaj kabloj en Ĉinio. Kelkaj konstruaj projektoj uzas halogen-libera, malhigena kabloj dum vintro, parto pro la laborado interne kie la temperaturo estas pli alta.

Halogen-libera, malhigena kabloj ĉefe uzas interne en konstruaĵoj kaj dense loĝitaj areoj kiel stacioj, subteranejoj, kaj publika konstruaĵoj. La energosekcio de utiltunelo ne apartenas al dense loĝita areo.

3 Konkludo

Surbaze de la supre analizo, halogen-libera, malhigena materialoj perfomas malpli bone ol la aktuale izolgradigaj flamretardaj kovromaterialoj kaj estas pli malfacile problemon. Pro tio, aktuale alta-voltaj kablastandartoj kiel GB/T 11017 kaj GB/T 18890 ne enkorpigis halogen-libera, malhigena kovromaterialojn en ilian standartsistemon.

La "Klasifiko de Brulada Konduktado por Elektraj kaj Optikfibraj Kabloj" GB 31247 fortigas fajrokonduktadan kontrolon. Ĉi tio estas taŭga por dense loĝitaj areoj kiel subteranejoj kaj rapidferveja stacioj, kie estas multaj brulemaj materialoj, pro sekurecaj konsideroj por vivo kaj posedajo. Plejparto de kabloj uzitaj en ĉi tiuj areoj estas meza- aŭ malalta-voltaj, por kiuj elektraj perfomado-postuloj ne estas tiel severaj kiel por alta-voltaj kabloj.

Estas aparte grave noti ke la Klaso B en "Ĝenerala Reguloj por Flamretardaj aŭ Fajrorezistantaj Elektraj Dratoj, Kabloj, aŭ Optikfibraj Kabloj" GB/T 19666 ne estas ekvivalenta al la B1 klaso en "Klasifiko de Brulada Konduktado por Elektraj kaj Optikfibraj Kabloj" GB 31247. La du standartoj havas tute malsamajn fajroperfomado-kriteriojn kaj celitajn aplikejlareojn. Ili ne devus esti interŝanĝeblaj. Estas rekomendite uzi alta-voltajn kablojn konformajn al GB/T 19666 Klaso B, kaj ne rekomendite uzi alta-voltajn kablojn konformajn al GB 31247 B1 aŭ B2 rangoj. Kvankam ambaŭ estas etikeditaj "B," ili apartenas al malsamaj standartsistemoj, rezultigante tute malsamajn perfomado-rezultojn. Uzi alta-voltajn kablojn konformajn al GB 31247 B1 aŭ B2 rangoj metos enorman preson sur konstru- kaj operacio-kaj-manteno departamentoj.

Koncerne la severajn fajro-protektajn postulojn en energotuneloj, post la ŝanĝo de flamretarda rango al Klaso B:

• Por kanaloj aŭ rekta enterrado kie flamretardeco ne estas postulata, PE ekstera kovro (sen flamretardaj aldonaĵoj, provizante stabilan izolresistecon) povas esti elektita.

• Por alta-voltaj kabloj instalitaj en tuneloj, PVC ekstera kovro estas rekomendita (la malavantaĝo estas la eligo de toksaj gazoj dum brulado; la avantaĝo estas ke formuliĝo povas plibonigi akva-resisteco, kaj la izolresisteco estas pli stabila kompare al Klaso B flamretarda PE kablo).

Plue, estas rekomendite prompte iniciati kunlaboran esploron pri kovromaterialoj kaj strukturoj por fundamentale solvi la konflikton inter izolresisteco kaj flamretardeco.