矿物绝缘电缆施工工法.docx

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矿物绝缘电缆施工工法

矿物绝缘电缆施工工法

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2008年12月10日

1、前言

2、工法特点

3、适用范围

4、工艺原理

5、施工流程及操作要求

6、主要施工机具及材料

7、质量要求

8、安全措施

9、环保措施

10、效益分析

11、应用实例

矿物绝缘电缆施工工法

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一前言

近年来，我国随着工业厂矿和民用高层建筑电气技术的发展，一种新型电缆—矿物绝缘电缆在逐渐推广应用，矿物绝缘电缆（MineralInsulatedCables）简称MI电缆，国内习惯称作氧化镁电缆或防火电缆，是以高导电铜线作为导体，无缝铜管作护套，氧化镁粉作绝缘的一种高温耐火电缆，其在国外发展较早，我国也于20世纪末在北京、上海、深圳等经济发达城市开始推广批量生产，在最新的上海市《民用建筑电线电缆防火设计规程》（DGJ08-93-2002）中要求：

在特级、一级场所消防线路及重要设备的供电线路推荐使用矿物绝缘电缆。

我公司在上海等地区的一些高层建筑电气施工中已应用矿物绝缘电缆，现总结出其施工经验形成本工法。

二工法特点

矿物绝缘电缆具有以下特性：

1.载流量大、耐过载；2.防水、防爆特性；3.耐腐蚀性、耐机械损伤；4.无烟无卤无毒环保。

由于这种电缆的全部材料都是采用无机材料，并且具有以上特性，所以它就具有一些其他电缆敷设所不可能具有的特点：

1、其电缆敷设适合于明敷、暗敷、桥架内敷设、钢索架空敷设等多种场合；

2、在明敷、桥架敷设时如有防火、耐火要求时，可不必考虑电缆本身的防火、阻火措施；

3、电缆终端和中间连接器的选用，由设计人员根据矿物绝缘电缆的型号、规格、应用环境的诸因素考虑确定，可选用围压、点压、螺母压接、螺丝压接、压板压接等多种连接方式；

4、电缆敷设前，均应检查电缆是否完好、绝缘电阻是否达到标准要求。

5、对关键环节（中间连接和终端制作）的搭接工艺方法做了详细描述，注意防潮和绝缘要求保证了矿物绝缘电缆安全稳定运行。

三适用范围

本工法适用于工业、民用建筑等消防系统，如探测报警系统、灭火系统、通风和空调系统、应急照明，救生系统等电缆布线；高温、腐蚀、核辐射等恶劣环境中使用的电缆布线；工业、民用建筑等必须确保人身生命财产安全场合中使用的电缆布线。

四工艺原理

本工艺包含矿物绝缘电缆的敷设和电缆头的制安，其主要原理是将已在工厂内标准化生产好的电缆和配套的专用附件包括终端附件、中间连接附件、密封绝缘附件和固定配件，按照规定的工艺步骤、操作要求，连接成一种安全、可靠具备耐火、耐高温、耐机械损伤、耐腐蚀、防爆、防水等特点的电缆线路。

五施工流程及操作要点

1施工流程

施工准备→桥架或支架卡子安装→电缆进场、检查整理→电缆绝缘电阻检→防潮密封→电缆敷设→电缆头制安→绝缘及通电检查→电缆接线→

送电运行试验

2操作要点

2.1施工准备

2.1.1熟悉施工图纸和设计说明，确定矿物绝缘电缆的型号、规格及排列方式和敷设方式。

矿物绝缘电缆室内敷设方式主要有：

沿电缆桥架敷设；在电缆沟内敷设；沿支架卡设；沿墙面及平顶直接敷设。

2.1.2对班组进行技术培训或技术指导，使他们充分了解这类电缆的性能、敷设要求、技术标准，特别是电缆绝缘测试的方法、步骤，掌握关键节点的施工技能。

2.1.3结合图纸熟悉施工现场的情况，包括电缆的走向以及沿线的实际情况、电缆起始终端的位置，根据实际情况确定施工方案。

2.1.4根据矿物绝缘电缆的型号、规格及排列方式和敷设方式，确定其空间占有尺寸。

2.2电缆桥架或支架安装

2.2.1矿物绝缘电缆由于内外铜芯、铜套的原因，多为单芯，每回路一般须四根，比较坚硬，不易弯曲，故推荐分回路单层平铺敷设，否则一旦安装后将造成下层电缆检查、修理困难。

2.2.2注意多根桥架的排列，应有利于电缆进出线，尽量靠近相关进出线箱。

2.2.3电缆平铺敷设时，桥架选用100mm~150mm厚度为宜，建议将同走向矿物绝缘电缆布置于单独桥架，以避免与其它线路同时混杂敷设，从而减少对电缆的弯折、磕碰及受潮影响。

2.2.4当电缆沿电缆沟、非梯式电缆桥架或直接沿墙边支架敷设时，均必须设置固定支架。

当沿墙面或平顶直接敷设时也必须先设置电缆卡子。

固定支架采用40×40×4角钢制作，或购买标准的模块化支架。

2.2.5角钢支架的尺寸依电缆的规格、排列方式及回路数决定。

非梯式电缆桥架的电缆固定支架根据电缆桥架型式结构制作并固定安装在桥架内。

支架固定前还需根据电缆卡子的规格钻好孔。

2.2.6固定支架的间距应符合下表1规定，允许偏差控制在±50mm内。

电缆弯曲时，在弯头两侧100mm处均应支架并用电缆卡子固定。

固定支架应固定在承重墙上。

表1电缆固定点或支架间的最大距离

电缆外径D（mm）

D＜9

9≤D＜15

15≤D＜20

D>20

固定点之间的最大

距离（mm）

水平

600

900

1500

2000

垂直

800

1200

2000

2500

2.2.7固定支架安装后利用螺栓将电缆卡子含挂在固定支架上（当沿墙面或平顶直接敷设时电缆卡子含挂在膨胀螺栓上）。

无需上紧，待电缆敷设就位后夹紧固定。

电缆卡子安排此步骤安装，目的在于电缆垂直就位后用尽量短的时间，将电缆的重量均匀地分布在固定支架上，以分担电缆吊具的承重力。

2.2.8矿物绝缘电缆金属固定支架、电缆桥架及其支架、电缆铜护套的接地保护：

沿固定支架、金属电缆桥架全长敷设一条接地干线。

每个固定支架、每段电缆桥架及其每个支架均必须单独接至接地干线。

此接地干线应不少于2处与总接地干线连接。

矿物绝缘电缆的铜护套必须作接地保护且为单端接地，通常安排在电源进线端接地。

接地干线及其连接支线的规格选择应同时满足热稳定性、机械强度、化学稳定性（特殊环境）的要求，具体按设计要求。

所有接地机械连接均应设置防松装置。

2.3电缆进场检查测试

2.3.1电缆进场后按照订货与发货清单逐一清点，核对其型号、规格及数量是否与设计图纸中的电缆相一致。

2.3.2检查矿物绝缘电缆的外包装是否完好，拆除外包装之后，再看电缆的外表是否有压扁、扭曲，或严重划伤、破损，两端的封端是否完好。

并及时收取各种材料合格证及技术检测参数报告（其中合格证应有生产许可证编号）

2.3.3测试电缆的绝缘电阻（采用1000V兆欧表）。

单芯电缆测电缆的芯线“L”与铜护套“E”之间的绝缘电阻。

若为多芯型矿物绝缘电缆还需测试相间、相零及各芯对地（铜护套“E”）间的绝缘电阻，其值应大于等于200MΩ，并作测试记录，以供安装完毕时的校核比较之用。

2.3.4应对电缆导体的连续性进行测试，发现是否存在断线现象，若有断线应及时通知供应商处理。

2.3.5当电缆受损或有疑问时，可对电缆进行交流耐压测试，实验电压2500V、时间15秒，不击穿即为合格产品。

2.4矿物电缆敷设

2.4.1因为矿物绝缘电缆的特性，现场宜采用人工搬运和人工拉引敷设，避免磕碰和撞击，绝对不允许从车上跨空滚下或扔下。

2.4.2利用放线盘缓慢放线，一边转动一边板直，施工中必要处可使用弯曲扳手纠直或弯制成需要的弧度；施工人员的人力安排要均匀合理，负荷适当，并要统一指挥，在电缆展放中须有协助推盘及负责刹盘滚动的人员，为避免电缆受拖拉损伤，可把电缆放在滚轮上或人员肩抗前行。

如图1所示：

2.4.3及时固定，固定距离600mm～2000mm不等，成捆绑扎距离一向以1～1.5m为宜。

2.4.4电缆可使用斜口钳、叉口棒及铜皮剥切器剥切，避免野蛮切割，去除铜皮后，应保证切口的圆整、平齐、光洁。

2.4.5一般可采用热缩套管或自黏胶带作临时密封；电缆锯断后，应立即作临时密封。

2.4.6始末端的预留长度同时应考虑到该电缆难以弯制的特性；电机进线口、穿越沉降缝和伸缩缝处应作长度预留，可做成“S”或“Ω”形。

如图2所示：

2.4.7每根电缆均应做回路识别标牌、相序色标。

2.4.8对于整根长电缆，施放前应严格测量绝缘电阻值，使用500V绝缘摇表测量，绝缘电阻值应≥200MΩ，否则应截取两端一定长度（约50cm以内）绝缘层，同时用喷灯由距离50cm处向口部烘制，及时涂满密封胶，待冷却后测量，直至阻值达标；另外同时作通电测试，保证内芯连通良好。

入图3所示：

2.4.9对于楼层出线的分支矿物电缆，每段截取长度一般3～10m不等，逐段施工，务必当天截取的当天施工完，避免截取后隔夜施工，尤其不要将已截取的电缆未敷设而随意放于作业面较长时间，否则都将造成氧化镁部分吸水，绝缘下降。

在施工工艺中控制，一定要每施工完毕一段，就要连同已施工段测试绝缘，不然的话，待全部连接完后，再发现绝缘问题的话，后果是可想而知的。

2.4中间分支箱安装

2.4.1分支箱作用相当于分支电缆的三通，起到主干——分支出线的作用，内部用铜排转接；

2.4.2分支箱需占用强电井空间，外形尺寸不宜过大，根据电缆规格大小及进出线方式（左右、上下或背后等）不同，一般以600mm（高度）×（300～600mm）（宽度）×（100～200mm）（厚度）不等，注意考虑接线端子的伸展、铜排间的走线以及口部进出线间的避让等；

2.4.3分支箱安装底标高可根据强电间的明挂箱、母线插接箱等统一标高，以进出线方便为原则，尽量避免过多弯折电缆。

2.4.4民用建筑施工中，一般推荐分支箱贴桥架面安装，进出电缆方便，同时可将分支电缆再返回沿桥架接至楼层配电箱，整齐美观，但分支线较长，不方便检查；在厂房、设备用房等不用或不宜做桥架的地方，分支箱也可贴墙傍干线电缆侧安装，其后利用配套支架及夹具配线至用电设备。

2.4.5分支箱背部或侧面应设置接地排，满足接地端子的接线数量。

如能找到将接地排与内部铜排并列安装，且接线方便的方式，那更是再好不过。

2.4.6分支箱应参照配电箱标准牢靠安装，安装完毕后上部不得有敞口，门可关紧，一般不用上锁，门上可印上名称和编号。

2.5电缆中间头

2.5.1中间头主要由绝缘密封终端、中接端子、线芯绝缘和中间连接器四部分组成；如图4所示：

2.5.2制作步骤为：

制作绝缘密封终端→制作线芯绝缘→安装中接端子→制作中接端子绝缘→安装中间连接器；

2.5.3绝缘密封终端单芯电缆采用热缩型中间接头，多芯电缆采用封罐型中间接头；

2.5.4线芯一般采用压接连接，压接时控制好用力，多芯电缆应注意将接头错位排列；

2.5.5最外部铜套管作为中间连接器要拧紧，密实；所有开口处严格密封胶的正确使用；也可使用接线箱连接。

2.6终端头制作

2.6.1终端头主要由终端封套（密封罐）一套、接地铜片、热缩套管及热熔胶及接线端子等制作而成；

2.6.2制作步骤为：

电缆敷设检查→定位→固定电缆→绝缘测试→剥除铜护层→绝缘测试→制作终端封套及密封→制作线芯绝缘→安装接线端子→接线；

●检查已敷设好的电缆平、正、直，及在沉降缝、伸缩缝之间和设备有震动处是否留有伸缩弯等敷设要求。

●定位：

核对每根电缆的相位、走向、位置是否正确，确定电缆的安装顺序，然后挂牌作好指示，最好根据电缆的接线位置，用终端封套固定电缆并安装好接地铜片，量好电缆铜护层剥切的长度，锯断多余电缆。

●绝缘测试：

主要检查铜护套剥切口是否碰线，线芯对线芯、线芯对地绝缘测试，将500V兆欧表的“L”线接电缆芯线，“E”线接电缆的铜护套或者其它线芯进行绝缘测试。

如果电缆绝缘电阻大于200MΩ既可使用，如达不到就要驱潮。

驱潮方法：

首先点燃喷灯火焰，燃烧至火焰无烟雾并呈透明的微兰色；

将电缆受潮段末向上倾斜，喷灯的火焰移至受潮电缆；

火焰往端末约0.5米处加热开始电缆护套，使电缆护套出现褪色时逐渐移向电缆端末，使电缆受热将潮气慢慢地赶出，如此反复进行直至将水份排除干净达到绝缘电阻要求为止。

如图5所示：

●制作终端封套及密封：

先清除剥切端口毛刺，用干净棉布或干布擦净电缆铜护层及导线上的氧化镁粉末，在切口处涂上密封胶，在铜护套表面轻微抹点润滑油，用手将密封罐滚花段内螺纹旋入电缆端头的铜护套直至无法旋入，再用封罐旋合器旋入密封罐至电缆剥切口伸出密封罐内孔底边约1mm。

旋合时，封罐旋合器的牙口应夹紧密封罐的滚花，用力应均匀，然后将终端头竖起，头朝上密封胶沿漏斗从一边注入密封罐内，先加至半杯，待胶成膜后再加满。

套入多芯罐盖，不能弯曲导线，套入罐口后，再测试一下导线的绝缘电阻，如果绝缘良好，则将罐盖盖紧，然后用罐盖压合器压合罐盖。

（24小时待密封胶凝固后，才可移动电缆头）如图6所示：

●制作线芯绝缘：

将热缩套管套入每根裸露的导线上按相序颜色套好，直套至罐盖处，然后用喷灯文火自罐盖向上逐渐加热，使热缩套管均匀收缩于导线上。

加热时要掌握火焰温度，以避免烧伤收缩材料，火焰要在材料周围来回移动均匀加热，并保持火焰朝着收缩方向螺旋前进。

如图7所示：

●安装接线端子：

将电缆导线弯曲至设备接线处，量出铜接线端子与导线联接的位置，锯断多余导线，安装接线端子。

如图8所示：

●接线：

根据电缆的相位，接线处的相位，逐根弯曲成型，用螺栓、螺丝将电缆连接于设备上。

2.7送电运行试验

2.7.1电缆头制作完毕后，按要求重新测量绝缘电阻，满足要求后再送电空载运行试验，无异常现象。

2.7.2试验合格后，做好产品合格证、试验报告和运行记录表等技术资料的收集整理工作。

六主要机具材料

序号

名称

单位

数量

序号

名称

单位

数量

1

汽油喷灯

个

2

12

兆欧表（500V）

台

1

2

压接钳

把

2

13

电缆密封盖及罐盖

套

若干

3

钢卷尺

把

3

14

电缆封端用密封胶

只

若干

4

铜皮剥切器

台

1

15

中间连接铜导管及附件

套

若干

5

对讲机

只

3

16

热缩绝缘套管

套

若干

6

叉口棒

只

2

17

接线端子

个

若干

7

大力钳

把

2

18

电缆滚轮

台

2

8

鲤鱼钳

把

2

19

辅助材料

白布、砂布

米

若干

9

斜口钳

把

2

20

清洗剂、润滑油

桶

各1

10

封罐旋合器、压合器

套

若干

21

汽油

桶

1

11

封盖

套

若干

22

标牌、绑扎带

只

若干

七质量要求

1施工要严格依据以下标准、规范

《矿物绝缘电缆敷设》99D163

《民用建筑电线电缆防火设计规程》DGJ08-93-2002

《封闭式母线及桥架安装》D701-1~3

《电缆线路施工及验收规范》GB50168-92

《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002

2质量保证资料

1所有电缆产品及电缆头附件必须有合格证和“CCC”认证标志。

2电缆耐压试验记录。

3隐蔽工程验收记录。

4各种桥架及支架、型钢的材质证明、合格证。

八安全措施

1安全措施

2.1施工现场要干净、宽敞、光线充足，无杂物，特别是应无易燃易爆物品。

2.2环境温度宜在0℃以上，相对湿度70%以下，不宜在雨、雾、风天气中施工。

2.3使用喷灯时应注意防火，防止火焰烤到不需加热的部位，引起明火。

2.4架设电缆盘的地面必须平实，支架必须采用有底平面的专用支架，不得用千斤顶代替。

2.5人力拉电缆时，用力要均匀，速度要平稳，不可猛拉猛跑，看护人员不可站于电缆盘的前方。

九、环保措施

从国家提倡的节能环保的社会影响来看，使用矿物绝缘电缆是真正的绿色、安全产品。

与目前最为"环保"的无卤低烟塑料电缆相比，矿物绝缘电缆不但在电性能及机械性能方面有较大提高，而且真正实现了无卤、无烟、无毒，彻底消除了无卤低烟塑料电缆中残留的毒素，并完全克服了无卤低烟塑料电缆在多根敷设时火焰燃烧中所产生的烟雾和毒性产生的"二次灾害"。

另外施工中成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对工程材料、设备的控制和治理，随时接受有关单位的监督检查。

及时回收施工过程中剩余的各种边角料，加以充分利用或销毁，防止环境污染。

十效益分析

1经济性分析

传输相同的电流，矿物绝缘电缆比低烟无卤阻燃电缆价格低3%-5%；当铜护套作接地线时，将四芯矿物绝缘电缆用于三相五线制时，可以节约电缆投资的10%；矿物绝缘电缆的外径比塑料电缆小三分之一，同样回路数的电缆，矿物绝缘电缆所需桥架仅为塑料电缆所需桥架的四分之三，可节约20%的桥架投资；矿物绝缘电缆无需防火桥架，与塑料电缆比可节约20%桥架投资，如果用支架、吊架等方式敷设矿物电缆，用与桥架的投资可节约50%以上。

由于它的材料全部是无机物组成，所以基本不老化，使用寿命长，可节省运行后的电缆维护费用。

以上海国际航运大厦矿物绝缘电缆敷设为例：

采用矿物绝缘电缆与采用传统耐火电缆敷设相比，工人劳动强度降低施工周期缩短40天，施工用料减少：

防火材料5吨、支架型钢15吨，机械租赁减少150台班。

共节省资金：

40天×100元/天×30人+5吨×2400元/吨+15吨×4000元/吨=19.2万元

2社会效益分析

我公司承建的上海国际航运大厦机电安装，1998年2月26日开工，2000年10月31日竣工，它位于浦东陆家嘴金融贸易区，高235米，地下三层，地上五十二层，建筑面积120100m2,是一座集办公、娱乐、休闲、航运贸易与一体的高级智能化大厦，是上海市标志性建筑，先后荣获上海市工程质量最高奖“白玉兰”奖及国家建筑工程最高质量奖“鲁班奖”。

其中消防系统为一级供电负荷中的特别重要负荷，其主干线路设计采用矿物绝缘电缆，应用本工法施工后，检测验收一次通过，多年一直安全稳定运行，受到监理业主的一致好评，为公司占有上海市场奠定基础。

十一应用实例

由我公司承建的上海国际航运大厦（2000年10月31日竣工）、上海震旦国际大楼（2003年3月8日竣工）、连云港国际贸易中心综合楼（2008年10月30日竣工）机电安装工程中，应用本工法进行矿物绝缘电缆的敷设取得了良好的经济效益和社会效益。

以上海国际航运大厦为例。

大楼消防系统主电源干线包括消防控制中心电源、消防电梯电源、消防泵电源、防排烟系统电源、各层应急照明电源、电话机房电源等采用矿物绝缘电缆沿电缆桥架在电气竖井中敷设。

每个回路均采用单芯型（型号：

BTTZ、额定电压：

750V）矿物绝缘电缆（L1、L2、L3、N四根）并排安装，PE干线采用60×8铜排沿竖井一侧并排安装敷设。

采用本工法施工，工人劳动强度降低缩短了工期并且降低了成本，取得了良好的经济效益。

大厦投入运行到现在消防系统电源运行正常，从而保证了大楼的消防安全运行，节省了维护费用。