BTTZ刚性矿物绝缘防火电缆的生产及应用

摘要：BTTZ电缆的发展史，生产方式和注意事项及安装要点。

一、 引言

    BTTZ铜芯铜护套氧化镁绝缘重载防火电缆，是一种由铜导体、无机绝缘材料（氧化镁粉）及无缝铜管或铜带纵包焊接成的无缝铜管这三种材料经过多次拉拔或多次轧制组合加工而成的高性能防火电缆。

   此电缆具有耐高温、防火、防爆、不燃烧（250℃时可连续长时间运行，1000℃极限状态下也可作30min的短时间运行）且载流量大、外径小、机械强度高、使用寿命长，一般不需要独立接地导线的特点。

    它的适用范围很广，可在海上、陆地、室内外、地上和地下应用；特别是在历史性建筑物、超高层、宾馆、商场、医院、机场、电视台、通讯枢纽工程、舰船、剧场、地铁、人防工程、人流密集的公共场所、易发生火灾的危险场所（如天然气厂、化工厂、炼油厂、海上石油平台等）得到广泛应用。它同时也可适用于环境温度高的场所，如发电厂、钢铁厂。对特殊环境，如抗电磁干扰、防动物啃咬、防水以及核电站也得到应用。

二、BTTZ矿物绝缘电缆发展史

     矿物电缆早期的发明人是一个瑞士工程师Arnold Francois Borel于19世纪末提出的，首次提出采用氧化镁粉末作为绝缘材料起到耐火耐高温设想，并获得发明专利。之后在英、法、意、美、日等发达国家都已得到大量的生产及应用。我国在1991年颁布了GB13033《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》国家标准，但相应的设计标准和规范的制订、修订工作未能跟上，导致该矿物质电缆的使用和推广在我国一直发展缓慢，落后于发达国家。2007年发布新版本GB/T13033—2007《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及终端》国家标准，至此，我国的矿物质电缆开始发展起来。

三、 BTTZ电缆生产方式

我国生产BTTZ系列电缆主要采用两种方式，一种是氧化镁瓷柱装配、多次拉拔退火。这种方式主要工艺流程为瓷柱压制、瓷柱烧结、电缆装配、多次拉拔退火、浸水实验等。这种方法是我国*早采用的，其主要特点就是填补了我们国家无法生产BTTZ电缆的空白，并具有性能稳定，拉拔效率高的优点，由于其采用了无缝铜管装配，在拉拔过程中线体不会产生开裂等损伤，耐压试验合格率较高。

缺点是工序复杂繁多，不能一次成型，且需要巨大空间来放置各种设备，同时还需要配备大量人力。由于无缝铜管长度的限制及铜材延伸系数的制约，导致这种方法生产的电缆普遍不能达到较长米段。而且目前BTTZ电缆在施工安装时需要使用专用接头，这种专用接头价格昂贵，同时安装复杂、耗时费力，长距离布线时就需要多次接头，这样无形中给用户增加了大量的额外费用。

BTTZ电缆的另一种生产方法则是目前国内普遍采用的一种法式，根据主要流程我们暂时把它命名为铜带纵包氩弧焊接连续扎制高频退火生产线。这种方式可以**限度的节省空间和人力资源，实际证明仅需3人就可以一次性地生产出合格的电缆，并且电缆的长度可以根据客户要求生产，很大程度上降低了客户的施工安装难度并有效的减少了专用接头的使用数量。

四、 铜带纵包氩弧焊接连续扎制高频退火生产中易发生的问题及解决办法

这种生产方式的主要流程为铜带酸洗、裁边整形、氩弧焊接、镁粉灌装、连续轧制、高频退火、气体还原等。其原理就是将铜带成型焊接装置由原来的水平放置改为竖直摆放，利用氧化镁粉比重大的特性实现氧化镁粉竖直灌装到焊接成型的铜管中，然后利用多道精密轧机的前几道轧轮将铜管内的氧化镁粉轧实，以便固定导体线芯不偏移。该轧机的后几道轧轮则是起到缩径的功能，根据铜材的延伸系数，将灌装好的电缆外经轧制到标准要求尺寸。然后经过高频退火及气体还原装置，*后过水冷却。

根据长时间的实际生产经验，这种生产方式有很多需要注意的问题。

1、 镁粉：

    镁粉的质量直接决定产品的绝缘性能，现在很多电工级氧化镁都宣称可以直接使用，但在实际生产中，直接使用氧化镁粉的成品率远低于经过处理的镁粉，所以，建议对镁粉进行二次加工处理，去除杂质，保证氧化镁的高绝缘性。

2、 铜带：

    作为BTTZ*外层的铜管，它是由标准厚度的铜带经过氩弧焊接而成的，焊接质量直接影响了电缆在经过轧机轧制过程用是否开裂，所以焊接的完美程度就显得相对重要，所以我们要保证铜带裁边的精确及成型装置的准确微调，保证焊缝的稳定。影响焊接质量的另一个因素就是铜带表面的整洁度，通常都是铜带再进入裁边装置之前进行酸洗和自动烘干。

3、 还原：

BTTZ电缆经过高频退火之后会氧化变黑，所以必须经过还原装置才能使电缆外观恢复成原来的颜色，气体还原装置主要是利用惰性气体的特质，来达到还原效果，目前较为实用的是氮气还原和氨分解还原，两者对比，氨分解过程中除了产生氮气外，还有大量的氢气，众所周知，氮气只能起到去氧的作用，而氢气则具有强大的还原功能，所以，在气体还原过程中，建议使用氨分解装置，以便得到更加光亮的外观。

4、 保存：

氧化镁在潮湿的环境中易吸收空气中的水分，导致在使用过程中会出现击穿的情况。所以，此电缆在生产完毕后应**时间用密封胶将两头封住，再套上密封帽，以保证电缆干燥，不影响使用。

四、BTTZ电缆敷设应该注意的问题

1、BTTZ电缆硬度较大，所以敷设中应尽量避免交叉。

   敷设前应根据设计图纸绘制“电缆敷设走向图”，认真核对电缆的根数、规格、长度、走向、中间接头位置及与其他管道交叉的间距等。敷设时应在专用的电缆放线架上进行，在处理中间接头、终端头时要留足操作余量。

2、电缆回路应编号并粘贴标志　

   在每个回路终、始点，每个中间接头处，穿墙洞等处采用悬挂标志牌或粘贴**性标志的方法标明各回路编号及相序，以免由于回路多、接头过多而无法分辨，出现回路、相序连接的错误。3、减小涡流损耗　

BTTZ电缆在实际应用中多为单芯电缆组成回路，故容易在电缆固定金具中产生感应涡流。若涡流过大不仅会产生大量的涡流损耗还使电缆的固定金具老化速度加快，所以在实际施工过程中应尽量避免产生涡流或将涡流减至*小。现场通常采用以非金属固定件绑扎电缆，同时采用合理电缆相序排列使涡流产生量*小。4、电缆防潮　

敷设前，应认真检测其绝缘值和端头及铜护套是否裸露、划伤。发现后应及时进行密封，现场一般备有石蜡作为临时密封材料。放线时剩余部分锯断处也应立即密封。确保空气中水份不进入绝缘层。

5、电缆的弯曲　

    在桥架T形弯、L型弯、穿越墙洞、电气竖井、进出配电柜箱等弯曲度大、空间狭小处敷设时要注意敷设时应用力均衡，在处理弯曲处时，按照安装说明的弯曲方法和力度进行冷弯，切不可人工强行弯曲。

6、电缆敷设后的保护　

在同一桥架内，同一回路不同相序的电缆应同时敷设，敷设完后应及时将桥架盖板盖好以作保护，防止在其他专业施工过程中电缆被工具、建材碰撞或被焊接火花等击伤、烧伤从而造成电缆外护套的损坏。

五、结束语

随着国家住房和城乡建设部对建筑材料防火等级要求的逐步提高，防火电缆的应用将逐渐取代传统电缆，市场将逐步扩大，而作为目前国内防火等级**的BTTZ刚性矿物绝缘防火电缆，其市场潜力是十分巨大的，在不断完善生产工艺的同时，国内各大生产企业应联合起来，扩大规模，*终走出国门，销往全球。