解析耐火電纜的作用

在建筑物和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施中，電纜傳輸著電力與信號。然而，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，普通電纜的絕緣和護(hù)套材料會迅速熔化、燃燒、失效，導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷、控制系統(tǒng)癱瘓，形成“二次災(zāi)害”，嚴(yán)重阻礙人員逃生和消防救援。

耐火電纜正是為了在這種條件下，在火焰中維持電路完整性一定時間而設(shè)計的電纜，其作用遠(yuǎn)不止于“防火”，更關(guān)乎生命安全與災(zāi)害控制。 

一、耐火電纜的使命：維持“電路完整性”

定義“耐火”：耐火電纜的核心性能指標(biāo)是線路完整性(Circuit Integrity,CI)。這并非簡單地不燃燒，而是指在規(guī)定的火焰溫度（如750°C,950°C甚至更高）、規(guī)定的時間（如90分鐘,120分鐘,180分鐘）內(nèi)，電纜能夠持續(xù)、穩(wěn)定地傳輸電力或信號，保證關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行。

與阻燃電纜的區(qū)別：

阻燃電纜(Flame Retardant Cable)：主要作用是阻止火焰沿電纜蔓延（自熄性），減少火災(zāi)擴(kuò)大范圍。它在火災(zāi)初期有效，但無法保證在持續(xù)的烈火高溫下電路不中斷。

耐火電纜：目標(biāo)是保證在火災(zāi)中特定時間段內(nèi)電路功能不喪失。它通常也具備阻燃性能，但其價值體現(xiàn)在火災(zāi)猛烈、危險的階段。

二、耐火電纜的作用領(lǐng)域：

1.保障生命安全通道：

應(yīng)急照明系統(tǒng)：火災(zāi)時濃煙彌漫，正常照明失效。耐火電纜供電的應(yīng)急照明和疏散指示標(biāo)志是引導(dǎo)人員逃離火場的“生命之光”。

消防報警系統(tǒng)：火災(zāi)探測器、手動報警按鈕、聲光報警器需要持續(xù)供電和信號傳輸，以便很快發(fā)現(xiàn)火情、發(fā)出警報、啟動聯(lián)動。

公共廣播系統(tǒng)：消防廣播是引導(dǎo)疏散、穩(wěn)定人群情緒的關(guān)鍵工具，其線路須耐火。

防排煙系統(tǒng)：排煙風(fēng)機(jī)、正壓送風(fēng)機(jī)需要電力驅(qū)動，及時排出有毒煙霧，為疏散和滅火創(chuàng)造有利條件。其控制線路和動力線路都需耐火。

2.支持關(guān)鍵消防設(shè)施運(yùn)行：

消防水泵：提供滅火所需的水壓，其動力電纜和控制電纜須耐火，確?；馂?zāi)發(fā)生時水泵能及時啟動并持續(xù)運(yùn)行。

消防電梯：供消防員快速到達(dá)著火層滅火救援，其控制和安全回路需耐火電纜保障。

防火卷簾門、防火門控制系統(tǒng)：需要電力控制其關(guān)閉，有效阻隔火勢和煙霧蔓延。

3.維持重要設(shè)施的核心功能：

醫(yī)院：手術(shù)室、重癥監(jiān)護(hù)室(ICU)、關(guān)鍵醫(yī)療設(shè)備（呼吸機(jī)、生命監(jiān)護(hù)儀）的供電。在火災(zāi)中爭取寶貴的救治和轉(zhuǎn)移時間。

數(shù)據(jù)中心/通訊樞紐：保障核心服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊設(shè)備在火災(zāi)初期的持續(xù)運(yùn)行，支持關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保存、轉(zhuǎn)移和應(yīng)急通訊的暢通。

交通樞紐：機(jī)場、地鐵、高鐵的控制中心、信號系統(tǒng)、關(guān)鍵通風(fēng)設(shè)備，確保在緊急情況下維持一定的秩序和疏散能力。

電力系統(tǒng)：電廠、變電站的控制、保護(hù)、監(jiān)測系統(tǒng)，防止火災(zāi)導(dǎo)致更大范圍的電網(wǎng)崩潰。

化工、核電等危險場所：事故狀態(tài)下的緊急停車系統(tǒng)(ESD)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)，其信號傳輸須可靠。

4.為消防救援爭取寶貴時間：

維持上述關(guān)鍵系統(tǒng)的運(yùn)行，本身就是為被困人員自救、互救和消防隊員進(jìn)入火場實施有效救援（如使用消防電梯、依靠應(yīng)急照明、利用排煙設(shè)備）創(chuàng)造了有利條件，大大提高了救援效率和成功率。

三、耐火電纜如何實現(xiàn)“浴火不壞”？

其耐火性能主要依賴于特殊材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計：

1.云母帶繞包結(jié)構(gòu)：

常見類型（如礦物絕緣電纜以外的類型）：在導(dǎo)體或成纜后的纜芯上，多層重疊繞包合成云母帶。

原理：云母是一種天然無機(jī)礦物，具有高的熔點(diǎn)（>1000°C）和優(yōu)異的絕緣、隔熱性能。火焰燒蝕掉外部的有機(jī)材料（絕緣、護(hù)套）后，云母帶在高溫下燒結(jié)、硬化，形成堅固、絕緣、隔熱的陶瓷狀保護(hù)層，包裹導(dǎo)體，維持導(dǎo)體間及導(dǎo)體對地的絕緣，保證電流在設(shè)定的耐火時間內(nèi)繼續(xù)通過。導(dǎo)體本身通常也采用耐高溫材料（如細(xì)銅絲絞合，熔點(diǎn)高）。

2.礦物絕緣電纜(Mineral Insulated Cable,MICC/MI Cable)：

結(jié)構(gòu)：實心銅導(dǎo)體+緊密壓實的氧化鎂(MgO)粉末絕緣+無縫銅管護(hù)套。

原理：氧化鎂熔點(diǎn)高（2852°C），在高溫下物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是絕緣體。銅護(hù)套提供強(qiáng)大的機(jī)械保護(hù)和密封性。整個結(jié)構(gòu)均為無機(jī)物，在火災(zāi)中不會燃燒、不釋放煙霧和有毒氣體，且能承受水噴淋和機(jī)械沖擊，耐火性能佳（通?？蛇_(dá)3小時以上），被譽(yù)為“防火電纜”。但其制造工藝復(fù)雜，成本高，硬度大，安裝要求高。

3.陶瓷化硅橡膠/聚合物：

新型材料：特殊配方的硅橡膠或聚合物，常溫下具有普通橡膠/塑料的柔韌性和絕緣性。

原理：遇高溫（如>500°C）時，材料發(fā)生“陶瓷化”反應(yīng)，燒結(jié)成堅硬、致密、絕緣隔熱的陶瓷保護(hù)層，包裹導(dǎo)體。這種電纜柔韌性好，便于安裝，性能介于云母帶和礦物絕緣電纜之間。

四、選擇與應(yīng)用耐火電纜的考量：

1.耐火等級：根據(jù)法規(guī)要求（如建筑高度、類型、風(fēng)險等級）和系統(tǒng)重要性，選擇滿足相應(yīng)耐火時間（如90min,120min,180min）和溫度（如830°C,950°C）標(biāo)準(zhǔn)的電纜。常見標(biāo)準(zhǔn)有IEC 60331,BS 6387(CWZ等級),GB/T 19216,UL 2196等。

2.線路完整性標(biāo)準(zhǔn)：明確電纜需滿足的測試標(biāo)準(zhǔn)（如僅通電、通電+噴淋、通電+機(jī)械沖擊）。

3.無鹵低煙特性：在人員密集場所（如地鐵、醫(yī)院、商場），先選擇耐火且無鹵低煙的電纜，火災(zāi)中釋放腐蝕性氣體和煙霧少，減少“二次傷害”（窒息、中毒、腐蝕設(shè)備）。

4.安裝環(huán)境與機(jī)械性能：考慮是否需防水、防鼠蟻、耐油、耐紫外線、耐彎曲等。礦物絕緣電纜機(jī)械強(qiáng)度高，但硬度大；云母帶或陶瓷化硅橡膠電纜相對柔軟。

5.認(rèn)證與質(zhì)量：選擇通過機(jī)構(gòu)認(rèn)證（如UL,CSA,CPR歐盟建筑產(chǎn)品法規(guī)認(rèn)證，國內(nèi)CCC或型式試驗報告）且信譽(yù)良好的產(chǎn)品。耐火性能須通過嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)測試。

耐火電纜它并非用于阻止火災(zāi)的發(fā)生，而是在火災(zāi)這個嚴(yán)酷的考場中，肩負(fù)著維持生命線、保障關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)行的使命。它為人員疏散照亮方向，為消防報警傳遞信息，為滅火救援提供動力，為重要設(shè)施爭取時間。其價值無法用簡單的成本來衡量，它關(guān)乎的是生命的安全和災(zāi)害后果的變小化。在建筑設(shè)計和關(guān)鍵設(shè)施建設(shè)中，科學(xué)選用符合標(biāo)準(zhǔn)的高品質(zhì)耐火電纜，是構(gòu)建“韌性安全”體系不可或缺的一環(huán)，是對生命和財產(chǎn)根本的尊重與守護(hù)。