目前雄安新區(qū)發(fā)布了《雄安新區(qū)地下空間消防安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)電纜阻燃等級(jí)進(jìn)行了明確要求，但該要求與高壓電力電纜類規(guī)范要求屬于不同規(guī)范體系，不同規(guī)范對(duì)高壓電纜阻燃特性要求見表1，電力設(shè)計(jì)單位若按此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，將造成嚴(yán)重錯(cuò)誤。因此，需要電力設(shè)計(jì)單位對(duì)國(guó)家阻燃系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行溯源與測(cè)試體系研究。

一味追求阻燃性能的提高，會(huì)引出一系列其他問題，雄安新區(qū)建設(shè)提高高壓電纜阻燃等級(jí)時(shí)，應(yīng)對(duì)電纜外護(hù)套的其他性能展開研究，科學(xué)合理地選擇高壓電纜外護(hù)套阻燃類型與等級(jí)。

1 阻燃電纜分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

阻燃系列標(biāo)準(zhǔn)體系分為兩大類，其中一類為執(zhí)行《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》GB 31247，該標(biāo)準(zhǔn)體系的電纜廣泛應(yīng)用在高鐵、地鐵等人口密集場(chǎng)所，對(duì)于煙密度，熱釋放，產(chǎn)煙總量等指標(biāo)都有嚴(yán)格的規(guī)定，一般使用低煙無鹵材料，另外一類為《阻燃或耐火電線電纜或光纜通則》GB/T 19666，在GB 31247沒有問世之前，該標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)所有場(chǎng)所，GB/T 19666體系對(duì)于煙密度等值也有規(guī)定，一般在招標(biāo)時(shí)附加前綴，如WD(低煙無鹵)等。電纜阻燃等級(jí)對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見下表：

序號(hào)1對(duì)應(yīng)的分級(jí)規(guī)范《阻燃或耐火電線電纜或光纜通則》GB/T 19666，燃燒等級(jí)分類是電力設(shè)計(jì)單位熟悉的ZA、ZB、ZC等，它根據(jù)的試驗(yàn)方法規(guī)范《電纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn) 第3部分：成束電線或電纜的燃燒試驗(yàn)方法》GB 18380.3-2001已經(jīng)作廢，這個(gè)試驗(yàn)規(guī)范參照的是《著火條件下電纜和光纖光纜的試驗(yàn).第3-25部分:垂直安裝的成束電線或電纜的垂直火焰蔓延的試驗(yàn).D類》IEC 60332-3-25：2000版。

2 高壓電纜無法選擇B1級(jí)的原因

2.1 缺乏低煙防腐材料

如果想達(dá)到低煙性能，就需要涂瀝青漆，但是瀝青漆達(dá)不到防腐要求，同時(shí)歐洲標(biāo)準(zhǔn)也不允許應(yīng)用瀝青，因此低煙性能就達(dá)不到。高壓電力電纜采用金屬鋁護(hù)套，瀝青防腐結(jié)構(gòu)，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙霧，國(guó)外一般使用瀝青漆或者熱熔膠，但是這種結(jié)構(gòu)，目前國(guó)內(nèi)沒有廠家生產(chǎn)過，也沒有工程使用過。因此，在高壓電力電纜外護(hù)套材料領(lǐng)域，限制了達(dá)到B1級(jí)別低煙性能的要求。

2.2 低鹵電纜絕緣電阻下降問題

高壓電力電纜與中壓電力電纜有一個(gè)比較大的區(qū)別是在電纜外護(hù)套材料的使用上。因?yàn)楦邏弘娎|載流量較大，過電壓較高，且為單芯電纜，從運(yùn)行與安全考慮，外護(hù)套需要優(yōu)良的絕緣性能，因此，高壓電纜外護(hù)套為絕緣級(jí)，而中壓電纜材料為護(hù)套級(jí)。但是，低煙無鹵護(hù)套料由于添加了大量的無機(jī)阻燃劑，導(dǎo)致護(hù)套絕緣電阻比較差。目前護(hù)套材料絕緣性能見表3，PE≥阻燃PE≥PVC≥低煙無鹵系列。由于這個(gè)原因，目前GB/T 11017和GB/T 18890等高壓電纜標(biāo)準(zhǔn)，都未將低煙無鹵護(hù)套料納入標(biāo)準(zhǔn)體系。而與之對(duì)應(yīng)的中壓電纜，由于對(duì)護(hù)套絕緣性能要求不如高壓電纜苛刻，則已經(jīng)將低煙無鹵護(hù)套料納入標(biāo)準(zhǔn)體系。

2.3 絕緣電阻與阻燃性能的關(guān)系

電網(wǎng)公司組織過多次電纜行業(yè)會(huì)議，原因是飽和吸水狀態(tài)下外護(hù)套吸水率以及飽和吸水狀態(tài)下的絕緣電阻率這兩個(gè)指標(biāo)較差。

高壓電力電纜隧道防火形勢(shì)嚴(yán)峻，高壓電纜采購(gòu)目前以阻燃型號(hào)為主，顧名思義，阻燃材料就是常規(guī)護(hù)套材料里面添加了阻燃劑等配方，使得材料具備了阻燃性能，常見護(hù)套的阻燃性能見表4。

以PE護(hù)套為例，阻燃PE就是常規(guī)PE護(hù)套里面添加了阻燃劑。阻燃劑分為無機(jī)和有機(jī)兩種，目前市場(chǎng)上多數(shù)以添加無機(jī)阻燃劑為主，常用的無機(jī)阻燃劑有氧化鎂和氧化鋁等，這兩種材料在常規(guī)狀態(tài)下極易容易吸水發(fā)生水合反應(yīng)。因此，護(hù)套材料采購(gòu)回來一般會(huì)迅速投入生產(chǎn)，否則就容易吸水，導(dǎo)致擠出出現(xiàn)氣孔等其他不良現(xiàn)象。在將阻燃劑顆粒微小化，表面改性處理，增加材料相容性后，阻燃護(hù)套料才具備良好的加工性能。

防水電纜通常是具有完整密封金屬護(hù)層的電纜，如果采用塑料護(hù)套作為防水層的話，水分是可以通過塑料侵入電纜的。水分侵入電纜，需要一個(gè)比較長(zhǎng)的過程。電纜在實(shí)際運(yùn)行工程中，護(hù)套表面溫度可能高達(dá)60℃，會(huì)加速水分的侵入。因此，對(duì)于剛投運(yùn)的電纜護(hù)套來說，護(hù)套絕緣電阻一般都能滿足要求，但是在使用了一段時(shí)間之后，就會(huì)有大量線路的護(hù)套絕緣電阻直線下降，一般在幾個(gè)月到一年左右就能發(fā)現(xiàn)這一問題。當(dāng)護(hù)套絕緣電阻下降到一定程度后，下降速度會(huì)趨于平緩。

2.4 低鹵電纜抗開裂性能差

表5中，ST2是PVC，ST7是PE，ST8是無鹵低煙，從護(hù)套機(jī)械性能看，無鹵低煙的抗張強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率都差很多。低煙無鹵系列電纜施工要求嚴(yán)格，尤其在北方室外地區(qū)，這是因?yàn)榈蜔煙o鹵護(hù)套低溫下容易開裂，甚至在運(yùn)行過程中也容易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，國(guó)內(nèi)中低壓電纜已經(jīng)出現(xiàn)很多起類似的質(zhì)量事故。部分工程項(xiàng)目冬天使用低煙無鹵電纜，其中有一個(gè)原因是為室內(nèi)施工，溫度高。

低煙無鹵主要用于室內(nèi)建筑，人員密集地方，比如車站、地鐵、公共建筑。管廊電力艙不屬于人員密集區(qū)域。

3 結(jié)論

綜上分析，低煙無鹵系列的材料比目前的絕緣級(jí)阻燃護(hù)套材料更差，更加容易出現(xiàn)問題，由于這個(gè)原因，目前GB/T 11017和GB/T 18890等高壓電纜標(biāo)準(zhǔn)，都未將低煙無鹵護(hù)套料納入標(biāo)準(zhǔn)體系。《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》 GB 31247加強(qiáng)了燃燒過程控制，由于人口密集地區(qū)如地鐵高鐵等場(chǎng)所，可燃物較多，出于對(duì)生命和財(cái)產(chǎn)安全考慮，是合適的，因?yàn)檫@些電纜大部分是中低壓電纜，對(duì)于部分電性能指標(biāo)不如高壓電纜嚴(yán)格。需要特別關(guān)注的是，《阻燃或耐火電線電纜或光纜通則》GB 19666的B級(jí)，不等同于《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》 GB 31247的B1級(jí)，這兩者對(duì)于燃燒的性能是完全不一樣的，兩者應(yīng)用場(chǎng)所也是不一樣的，不可以照搬照抄，建議采用《阻燃或耐火電線電纜或光纜通則》GB 19666 B級(jí)的高壓電纜，不建議采用《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》 GB 31247 B1或者B2級(jí)的高壓電纜，同樣都是B級(jí)，但是不一樣的標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)果是完全不一樣。如果采用《電纜及光纜燃燒性能分級(jí)》 GB 31247 B1或者B2級(jí)的高壓電纜，施工和運(yùn)維部門將承擔(dān)巨大的壓力。鑒于電力隧道防火要求嚴(yán)格，阻燃等級(jí)提高到B級(jí)后，對(duì)于排管或者直埋無阻燃要求的可選PE外護(hù)套（無阻燃添加劑，絕緣電阻性能穩(wěn)定）；隧道中敷設(shè)的高壓電纜建議選擇PVC外護(hù)套（缺點(diǎn)是燃燒時(shí)釋放有毒氣體，優(yōu)點(diǎn)是可以通過配方增強(qiáng)耐水性能，絕緣電阻相對(duì)PE的B級(jí)阻燃電纜更穩(wěn)定）。同時(shí)，建議盡快聯(lián)合開展外護(hù)套的材料與結(jié)構(gòu)研究，從根本上解決絕緣電阻與阻燃性的矛盾。

本文中材料特性數(shù)據(jù)由普瑞斯曼公司鄭大白博士提供，在此表示衷感謝。