導(dǎo)語：在高層建筑中壓電力電纜設(shè)計(jì)研究的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

初中音樂隨著城市現(xiàn)代化進(jìn)程加速，城市建筑越來越密集，為節(jié)約有限的土地資源，高層建筑已成為城市建筑發(fā)展的重要趨勢。中壓電力電纜是建筑供電系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選用上著手，設(shè)計(jì)了一種高層建筑用低煙無鹵防火中壓電力電纜，以滿足高層建筑的電纜吊裝、低煙無鹵、阻燃、防火要求，同時(shí)也兼顧電纜載流設(shè)計(jì)。

１電纜性能要求

出于經(jīng)濟(jì)角度考慮，高層建筑頂層用于安置輸配電設(shè)備。中壓電力電纜的功能就是將中壓電從樓外傳輸至高樓頂層，通過配電設(shè)備降壓到所需的電壓供各樓層使用［１］。中壓電力電纜采用垂直敷設(shè)方式，以高樓頂層為受力點(diǎn)，電纜其余部分均受力于頂點(diǎn)的拉力而懸掛在電纜井中，中間不受力，因此電纜結(jié)構(gòu)需采用吊裝設(shè)計(jì)。近年來，由于線纜老化而導(dǎo)致短路、自燃等原因引起的電氣火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生，造成人員和財(cái)物損失。為了在發(fā)生火災(zāi)時(shí)給大樓人員爭取更為安全的逃生環(huán)境，線纜材料必須選擇低煙無鹵材料，同時(shí)中壓吊裝電纜還必須具備在火災(zāi)時(shí)能夠持續(xù)為安防設(shè)施供電的能力，即防火性能。在受火前中壓吊裝電纜應(yīng)具有良好的彎曲性能和散熱效果，以利于敷設(shè)安裝和提高電纜的載流能力，防止電纜因自身傳輸電能而產(chǎn)生的熱量造成提前老化。

２電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材

２．１電纜整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在查閱了一些關(guān)于高層吊裝電纜和中壓電纜的專利文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)：ａ．在電纜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)將高層吊裝要求和耐火性能分別考慮，未進(jìn)行綜合考慮。ｂ．在設(shè)計(jì)耐火電纜結(jié)構(gòu)時(shí)，僅僅考慮了在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，采用隔溫材料將火災(zāi)產(chǎn)生的熱量阻擋在外邊的方法，但這樣的結(jié)構(gòu)在電纜正常運(yùn)行中阻礙了電纜導(dǎo)體因電流通過而產(chǎn)生熱量的往外散發(fā)，最終影響電纜的載流能力或電纜的使用壽命。

２．２中壓電力電纜單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于該電纜的中壓電力電纜單元導(dǎo)體、內(nèi)屏蔽、絕緣、外屏蔽及金屬屏蔽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝，各電纜廠家基本上一致，僅在導(dǎo)體材料或結(jié)構(gòu)上有略微差異，本文對(duì)此就不再贅述。

２．３填充加強(qiáng)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材

填充加強(qiáng)件起承擔(dān)整根電纜重量的拉力件作用。常規(guī)電纜的做法是采用鋼絲鎧裝結(jié)構(gòu)，但這樣的結(jié)構(gòu)僅適合于微小落差的敷設(shè)環(huán)境。為滿足１５０ｍ及更高層建筑垂吊敷設(shè)要求，經(jīng)過強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用了將電纜的抗拉件設(shè)置在填充層內(nèi)充當(dāng)填充加強(qiáng)件，即在電纜的絕緣線芯成纜排列的間隙填充３根填充加強(qiáng)件，與絕緣線芯一起絞合成纜并采用包帶扎緊。這樣在吊裝張力作用下，填充加強(qiáng)件與線芯接觸面產(chǎn)生的壓力轉(zhuǎn)換成摩擦力而承擔(dān)著電纜的重力，增大兩者間摩擦力及整體性，大大提高了電纜整體抗拉強(qiáng)度，因而可以承受極大的拉力，同時(shí)也有利于提高電纜載流量。電纜的載流量可提高１５％～２５％，重量可減輕２５％～３５％，大大降低了電纜成本。填充加強(qiáng)件的弧面扇形承載體對(duì)電纜側(cè)壓力小，使電纜安全、可靠性好，其三邊承載獨(dú)立結(jié)構(gòu)，降低了工藝生產(chǎn)難度，確保了電纜的高層吊裝功能。所設(shè)計(jì)的填充加強(qiáng)件可為在鋼絲繩或芳綸絲上擠出高強(qiáng)度聚烯烴材料形成的扇形填充條。為了避免交流輸電時(shí)的金屬渦流損耗，優(yōu)化選擇了不產(chǎn)生電磁感應(yīng)和渦流損耗的非金屬芳綸絲作為加強(qiáng)填充件的承力載體。

２．４隔離套、隔熱層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材

由于中壓防火電纜所采用的絕緣材料為交聯(lián)聚乙烯，從絕緣材料的耐溫性能考慮，其最高耐溫為２５０℃，因此必須要設(shè)置隔熱層，使電纜在火災(zāi)中確保絕緣、導(dǎo)體的溫度控制在２５０℃以內(nèi)。目前，隔熱層常規(guī)采用耐火無機(jī)包帶繞包再擠包高氧指數(shù)的低煙無鹵阻燃材料，或是在電纜纜芯外擠包高氧指數(shù)的阻燃磁化硅橡膠并繞包耐火無機(jī)包帶。上述兩種結(jié)構(gòu)雖然都有一定的隔溫性能，但在受火前均對(duì)電纜的散熱性能產(chǎn)生了影響。為了設(shè)計(jì)一種既能確保電纜在受火前不影響電纜散熱或影響較小，又能在發(fā)生火災(zāi)時(shí)迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閾趸鸶魺釋拥碾娎|隔熱層，通過對(duì)相關(guān)公開技術(shù)的分析和電線電纜新材料的運(yùn)用，采用了隔離套＋隔熱層（一種新型防火涂料）的形式。隔離套可提高電纜纜芯的整體性，也作為隔熱層的載體；隔熱層阻擋火焰或高溫對(duì)內(nèi)層絕緣線芯和填充加強(qiáng)件的損壞。隔離套材料選用氧指數(shù)不小于３０的低煙無鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料。隔熱層選用的新型防火涂料由叔丙乳液水性材料添加各種防火阻燃劑、增塑劑等組成（細(xì)度≤８０μｍ、黏度≥９８Ｐａ?ｓ、表面干燥時(shí)間≤４ｈ、實(shí)際干燥時(shí)間≤８ｈ）。在沒遇火之前該防火涂料厚度只有０．５～０．８ｍｍ，受火時(shí)能生成均勻致密的海綿狀泡沫隔熱層，填充了隔離套與擋火層（連鎖鎧裝層）之間的間隙，有效地抑制、阻隔火焰的傳播與蔓延。這種隔離套＋隔熱層的結(jié)構(gòu)既能保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)起到隔溫層的作用，又能在電纜正常運(yùn)行的情況下不影響電纜的散熱，可以說是高層建筑用中壓電力防火電力電纜隔熱層的最佳結(jié)構(gòu)形式。

２．５擋火層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材

擋火層的作用是將火焰的明火阻擋在電纜外部，不讓其火焰向電纜內(nèi)部蔓延。目前，擋火層常規(guī)選用具有很高氧指數(shù)的磁化硅橡膠，但磁化硅橡膠需要足夠的厚度才能滿足耐火要求，且厚度會(huì)影響電纜的散熱功能，最終導(dǎo)致電纜的載流能力的下降。因此，該電纜擋火層采用了鋁合金帶連鎖鎧裝結(jié)構(gòu)，鋁合金帶截面為“∽”形狀，圈圈相扣，厚度為０．５ｍｍ。該設(shè)計(jì)具有重量輕、彎曲性好、散熱效果佳的特點(diǎn)，有利于敷設(shè)安裝和提高電纜的載流能力，同時(shí)還具有一定的抗壓和抗拉特性，對(duì)吊裝電纜而言，具有更高的吊裝安全特性。\

２．６外護(hù)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材

在電纜擋火層（連鎖鎧裝層）外擠包一層低煙無鹵聚烯烴護(hù)套，起到保護(hù)、防水作用。護(hù)套材料選用高氧指數(shù)的低煙無鹵阻燃聚烯烴護(hù)套料，確保護(hù)套具有低煙、無鹵、阻燃等效果，即使在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，因其煙、毒氣的開釋量極低，沒有侵蝕性，從而能給人員的逃生贏得寶貴時(shí)間。

３生產(chǎn)工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)

按照設(shè)計(jì)要求確認(rèn)高層建筑用低煙無鹵防火中壓電力電纜的生產(chǎn)工藝流程為：拉絲退火→圓形緊壓絞合→三層共擠→繞包金屬屏蔽→局放、耐壓試驗(yàn)→成纜、填充、繞包→擠包隔離套→隔熱層→擋火層→擠包外護(hù)套→成品檢驗(yàn)→包裝入庫。由于使用環(huán)境的特殊性，對(duì)高層建筑用低煙無鹵防火中壓電力電纜的結(jié)構(gòu)尺寸、電氣性能、物理機(jī)械性能、防火阻燃性能等要求極為嚴(yán)格，因此對(duì)加工過程應(yīng)提高精度控制，關(guān)鍵技術(shù)主要有：ａ．合理配模及優(yōu)化擠塑機(jī)溫度分布，提高絕緣擠出質(zhì)量；ｂ．填充加強(qiáng)件拉伸強(qiáng)度的控制；ｃ．填充加強(qiáng)件結(jié)構(gòu)尺寸的控制；ｄ．防火涂料的噴涂的控制；ｅ．連鎖鎧裝層內(nèi)徑的控制；ｆ．合理配模及優(yōu)化擠塑機(jī)溫度分布，提高護(hù)套擠出質(zhì)量。

４結(jié)束語

該高層建筑用低煙無鹵防火中壓電力電纜在設(shè)計(jì)和研制過程中，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、原材料選用到工藝控制，都充分考慮了使用特性，完全可以滿足高層建筑供電系統(tǒng)的特殊要求，可以說是一款為高層建筑供電系統(tǒng)量身定制的實(shí)用型電纜產(chǎn)品。

［參考文獻(xiàn)］

［１］朱中柱．高層建筑電纜防火綜述［Ｊ］．電線電纜，１９８４（５）：５２－５５．

［２］黃誠，潘樹超．中高壓防火電纜及其制備方法：２０１３１０７１８２７８．８［Ｐ］．２０１４－０３－１９．

作者:劉煒 單位:安徽華宇電纜集團(tuán)有限公司