1 引言

据统计，电气原因引起的火灾约占我国火灾的一半。火灾时，火焰可能会点燃电线电缆中的绝缘和护套材料，导致火灾事故进一步扩大。特别是火焰损坏消防设备控制线、火灾自动报警系统信号传输线、消防广播线、消防电话线等电缆后，会延误救援时间，造成更大的生命财产损失。因此，世界各国对重要建筑物中的关键线路电缆提出了线路完整性要求，即这些线路的电缆具有耐火性。

按据国际标准IEC 60331《在火焰条件下测试电缆维持线路完整性的能力》和我国标准GB/T 19216年《火焰条件下电缆或光缆线路完整性试验》规定，耐火电缆线路完整性定义为电缆在规定的火源、电缆承载能力和时间周期内连续运行的能力。结合这些标准中试验条件的具体规定，可以看出耐火电缆的基本要求是在火灾事故条件下继续保持合理的运行时间，以满足人员自救和消防救援的需要。

本文介绍了我国几种典型的耐火电缆的类型和特点，简要分析了耐火电缆的具体应用及相关试验标准，然后对耐火电缆技术发展面临的问题提出了一些建议。

2 典型结构

2.1 矿物绝缘电缆

矿物绝缘电缆(Mineral Insulated Cables)简称MI电缆以实心铜导体为线芯，以铜或铜合金为金属护套，线芯与金属护套之间以压矿物粉为绝缘层，金属护套外可挤压一层有机护套，典型结构如图1所示a所示。

与传统电缆极为明显的区别是，矿物绝缘电缆的绝缘材料由矿物粉末组成，这也直接决定了矿物绝缘电缆的电气性能和耐火性。根据相关研究和实际应用，矿物绝缘电缆矿物粉末的主要成分可以是MgO、Al2O3或特种SiO2等多种材料，但目前只有大规模工业应用MgO一种。

2.2 云母带耐火电缆

云母带耐火电缆主要采用云母带在室温和高温下具有特定的电气绝缘性能。根据云母带在国内外耐火电缆中的应用，有多种不同的结构形式，主要包括以下两类：

(1)云母带直接包裹在导体上，形成绝缘线芯成缆后以金属为护套，典型结构如图1所示b所示。

（2）云母带直接包裹在导体上，然后挤压有机聚合物形成绝缘芯，挤压有机聚合物护套，典型结构如图1所示c所示。在这种结构中，有机聚合物材料可为交联聚乙烯、低烟无卤聚烯烃、改性硅橡胶等，且通常会使用一些具有阻燃及耐火特性的材料进行填充和隔离，以提高电缆的整体耐火特性。

分析国内耐火电缆的应用现状和问题

3 应用现状

随着我国经济社会的发展和对建筑稳定的重视，耐火电缆得到了更广泛的应用。国内和地方政府有关部门对各类建筑防火设计规范中耐火电缆的选择和使用也有明确的要求。如在GB 50045-95（2005版）《高层民用建筑设计防火规范》规定，消防电气设备配电线路应满足火灾时连续供电的需要，电缆井、电缆沟敷设阻燃或耐火电缆不得采取防火措施；矿物绝缘电缆可直接敷设[1]。在DCJ 08-93-2002《民用建筑电线电缆防火设计规程（上海）》规定：消防设备控制线、消防自动报警系统信号传输线、消防广播线、消防电话线穿过金属管时，采用耐火线；变配电站（或总配电室）引至消防设备的电源主线采用阻燃耐火电缆或矿物绝缘电缆，但矿物绝缘电缆应用于高级和一级场所； 当双电源从切割箱引入消防设备控制箱和从消防设备控制箱引入消防设备时，应使用耐火敷设时，应使用耐火线，但应使用金属管，电缆应使用支架或沿墙，应使用矿物绝缘电缆等[2]。从上述规定可以看出，建筑物中的一些关键线路电缆需要在火灾条件下维持一段时间，但耐火电缆的选择类型（矿物绝缘电缆除外）不够明确。

除了传统的矿物绝缘电缆外，中国近年来还在开发其他耐火电缆（特别是图1）c电缆的结构取得了很大的进步，也广泛应用于一些建筑的关键线路。从国内耐火电缆的实际使用情况来看，不同结构耐火电缆的性能差异较大，如同一导体截面的载流能力明显差异，不同电缆的安装和敷设难度完全不同。此外，许多结构耐火电缆（如云母耐火、有机聚合物作为护套）没有威信的国内标准和行业标准，一方面导致耐火电缆产品质量不均匀，另一方面用户不能按照统一标准选择，也导致耐火电缆在实际使用过程中混乱。

4 试验标准

耐火电缆极为重要的要求是在火灾事故条件下继续运行一段时间，因此耐火试验也是判断电缆是否具有耐火特性的极为直接的验证方法。从国内外耐火试验标准来看，对电缆耐火性的评价基本相同，要求电缆在燃烧试验条件下保持电压和导体，但耐火试验条件差异较大。

首先，各国标准对耐火试验条件的规定存在较大差异。许多标准对燃烧试验时间没有明确规定，对试验装置的要求也不同。对这些标准的具体内容进行分析比较，可以初步看到国外标准(包括国内标准)EN 50200、BS 6387、BS 8491等。)对耐火试验的要求更加明确和严格，规定电缆除单独燃烧外，还需要承受与实际火灾状态相似的冲击、喷雾等试验要求。

耐火试验标准是检验电缆是否具有耐火特性的基本判断。耐火试验标准的标准化确保了耐火电缆的使用安全。从我国目前的耐火试验标准来看，也迫切需要修改和改进标准的具体内容和要求。该标准应更多地考虑火灾事故中电缆的状态，包括电缆敷设、冲击、喷涂等条件。

分析国内耐火电缆的应用现状和问题

5 问题及发展趋势

随着国内外耐火电缆应用的发展，近年来耐火电缆技术也取得了显著进展。但由于耐火电缆应用要求、试验标准和产品标准不完善，国内耐火电缆仍处于混乱状态，耐火电缆技术的发展主要包括以下问题。

5.1 开发耐火电缆产品

经过多年的发展，矿物绝缘电缆的产品结构和制备工艺相对成熟，GB/T 13033《额定电压750V以下矿物绝缘电缆及终端明确规定了产品性能和试验方法，但矿物绝缘电缆产品单长度的限制一直是产品应用的瓶颈。近年来，随着电缆行业设备技术的发展，矿物绝缘电缆产品单根长度的制造能力也有了特定程度的提高。矿物绝缘电缆产品发展方向是如何改进生产设备，进一步增加矿物绝缘电缆产品的单根长度。

对于云母带耐火电缆产品，还需要解决以下问题：（1）需要相应规定该结构中云母带的类型和性能要求；（2）除外JGT 313-2011《额定电压750V及以下金属护套无机矿物绝缘电缆及终端》外，其他以云母带作为耐火层结构的电缆还没有形成统一的标准;(3)耐火电缆的试验标准没有完全统一，国内外相关耐火试验标准差异较大。这些问题在特定程度上限制了云母带耐火电缆的发展。除了满足极为关键的耐火性要求外，还应考虑产品的经济适用性、结构合理性和制造方便性。

5.2 建立耐火电缆的相关规范和标准

耐火电缆作为一种具有特殊功能要求的电缆，需要详细规范其产品性能和应用。在GB 50016-2006《建筑设计防火规范》仅规定了建筑物的耐火等级，没有具体规定[12]；在GB 50217-2007《电力工程电缆设计规范》中也仅提到“100℃矿物绝缘电缆应选择上述高温环境[13]。考虑到建筑物的整体耐火安全，设计和使用部门应对耐火电缆的性能要求作出更明确的规定。

耐火试验是评估电缆耐火性极为直接的方法，国内外对耐火试验方法的规定差异较大。本质上，耐火试验应模拟火灾事故条件下电缆的实际运行状态。在火灾状态下，电缆承受的状态应包括火焰燃烧、其他燃烧物的可能冲击、水喷雾等。耐火试验标准中的试验程序和方法应各个方位覆盖这些条件，综合考虑耐火电缆在火灾中仍需维持正常运行的合理时间。

此外，行业相关部门和电缆生产企业应结合耐火电缆的应用和耐火试验要求，制定相关产品标准，规范企业生产，确保产品质量，为用户选择提供参考，促进耐火电缆的应用。

6 结束语

在耐火电缆行业的发展过程中，建筑设计及消防部门应该对耐火电缆提出切合实际的要求，如耐火电缆在发生火灾险情时需达到的运行状态要求以及还需维持正常运行的时间要求等。耐火电缆的研发和制造企业应根据建筑场所的具体要求设计耐火电缆的产品，包括材料的可靠性和产品结构的合理性。此外，应加强对耐火电缆产品和试验方法标准的研究，包括采用合理的耐火试验装置、试验程序和评价方法，形成统一明确的耐火试验规范。只有当使用要求明确、考核要求一致时，才能促进耐火电缆的健康有序发展，使耐火电缆在火灾事故中真正发挥作用，减少人民生命财产损失。