کابل عایق معدنیمعمولاً به عنوانBTTZکابل ها یک کلاس منحصر به فرد از راه حل های سیم کشی مقاوم در برابر آتش را نشان می دهند که برای محیط های سختگیرانه طراحی شده اند.با ولتاژ نامی 500 و 750 و مطابق با استاندارد ملی چین GB/T 13033.2007، این کابل ها در اطراف یک ساختار قوی ساخته شده اند: یک پوشش مس بدون درز، پودر کریستالی اکسید منیزیم (MgO) به عنوان ماده عایق و میله های مس جامد به عنوان هادی.اغلب به عنوان کابل های عایق معدنی سنگین نامیده می شوند، آنها عملکرد استثنایی را در جایی که ایمنی و قابلیت اطمینان قابل مذاکره نیستند، ارائه می دهند.

این مقاله نگاهی عمیق به کابل های BTTZ را ارائه می دهد، ساختار محصول، ویژگی های اصلی، کاربردهای گسترده،و ٫مهم ٬ اقدامات احتیاطی و کنترل کیفیت مورد نیاز در طول نصباین که آیا شما یک مهندس طراحی، پیمانکار یا مدیر تاسیسات هستید، درک این جنبه ها به شما کمک می کند تا از پتانسیل کامل این فناوری استفاده کنید در حالی که از تله های رایج جلوگیری می کنید.

1خلاصه ی محصول

کابل BTTZ یک کابل ضد آتش سنگین است که از سه عنصر اصلی ساخته شده است:

• پوشش بیرونی:یک لوله مس بدون درز که محافظت مکانیکی، مهر و موم محیطی و به عنوان یک عنصر محافظ و زمین دهی عمل می کند.

• عایق بندی:پودر کریستالی آکسید منیزیم با طهارت بالا که بین پوشش و هادی فشرده شده است. MgO قدرت دی الکتریک و ثبات حرارتی برجسته ای را ارائه می دهد.

• راننده:میله های مس تک رشته ای که قابلیت حمل جریان بالا و دوام را تضمین می کنند.

این ساختار کاملا غیر ارگانیک به این معنی است که کابل حاوی ترکیبات ارگانیک نیست که می تواند تحت گرما بسوزد یا تخریب شود.نتیجه ی این کار یک کابل است که حتی در شرایط شدید که کابل های معمولی به صورت فاجعه بار شکست می خورند، کار می کند..

2ویژگی های اصلی

کابل های BTTZ مجموعه ای از خواص را نشان می دهند که آنها را از سیم کشی سنتی متمایز می کند:

• مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر آتش:آنها می توانند برای مدت طولانی در دمای 250 درجه سانتیگراد به طور مداوم کار کنند. در شرایط شدید آتش تا 1000 درجه سانتیگراد، آنها هنوز هم می توانند تا 30 دقیقه کار کنند.اجازه می دهد تا سیستم های حیاتی در طول تخلیه یا واکنش اضطراری در حال کار باشند..

• غیر قابل احتراق و ضد شعله:خود کابل روشن نمی شود و آتش را گسترش نمی دهد. حتی در معرض شعله مستقیم، تا زمانی که دمای زیر نقطه ذوب مس باقی بماند،کابل می تواند پس از آتش سوزی بدون تعویض مجددا استفاده شودمهمتر از همه، هیچ دود یا گاز سمی در هنگام قرار گرفتن در معرض آتش منتشر نمی شود.

• آمپاسیتی بزرگ با اندازه فشرده:علیرغم قطر بیرونی کوچک خود، این کابل ها به لطف رسانایی حرارتی عالی پوشش مس و عایق MgO بار های فعلی قابل توجهی را تحمل می کنند.

• مقاومت مکانیکی:پوشش مس بی درهم باعث مقاومت در برابر کشش و ضربه می شود و به طول عمر خدمت کمک می کند.

• هیچ موردی برای سیم های زمینی جداگانه لازم نیست:در بسیاری از تاسیسات، پوشش مس می تواند به عنوان هدایت کننده زمین گیری تجهیزات عمل کند و طراحی سیستم را ساده کند.

• طول عمر:به عنوان کاملاً غیر ارگانیک، کابل هیچ گونه پیری عایق را تجربه نمی کند و به طور معمول سه برابر طول عمر کابل های عایق آلی معمولی را ارائه می دهد.

3دامنه کاربرد

اگرچه اغلب به دلیل مقاومت در برابر آتش انتخاب می شود، کاربرد کابل BTTZ بسیار فراتر از مدارهای آتش حساس است.و مقاومت شیمیایی آن را برای طیف گسترده ای از تنظیمات مناسب می کند:

• ساختمان هایی که دارای جمعیت زیاد یا ارزش تاریخی هستند:ساختمان های بلند، هتل ها، مراکز خرید، بیمارستان ها، تئاتر ها و سازه های تاریخی.

• زیرساخت های حیاتی:فرودگاه ها، ایستگاه های تلویزیونی، مراکز ارتباطی، سیستم های مترو، پروژه های دفاع مدنی و مکان هایی که جمعیت زیادی در آن جمع می شوند.

• محیط های خطرناک و صنعتی:نیروگاه های گاز طبیعی، کارخانه های شیمیایی، پالایشگاه ها، پلتفرم های نفتی دریایی هر جایی که خطر آتش سوزی یا انفجار بالا باشد.

• مناطق با دمای محیط بالا:نیروگاه های برق، فولادخانه ها و سایر تاسیسات که در آن گرمای محیط به کابل های معمولی آسیب می رساند.

• شرایط ویژه:سایت هایی که نیاز به محافظتی از تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ، محافظت در برابر نیش حیوانات، ضد آب، نیروگاه های هسته ای و تاسیسات فرآوری مواد غذایی با استانداردهای بهداشت سخت دارند.

در این محیط ها، کابل های BTTZ در:

• سیستم های توزیع برق اصلی و شاخه ای

• نورپردازی عمومی و سیم کشی داخلی ماشین

• مدارهای ایمنی درونی

• نورپردازی اضطراری و منابع برق پشتیبان

• خطوط کنترل و انتقال داده تجهیزات آتش نشانی

• مناطق بالقوه انفجاری

4ملاحظات مهم برای انتخاب و نصب

به دلیل ساختار متمایز خود، کابل های BTTZ رفتار متفاوتی نسبت به کابل های معمولی دارند. تشخیص مزایای و محدودیت های آنها برای نتایج موفق پروژه ضروری است.

4.1 مزیت های اصلی

1. ایمنی کامل از آتش:همانطور که در بالا توضیح داده شد، کابل نمی سوزد، سموم را منتشر نمی کند و یا در معرض شعله ی آتش تمامیت خود را از دست نمی دهد. پس از یک حادثه ی آتش (اگر ذوب شدن مس رخ نداد) ، اغلب می توان آن را فوراً به کار بازگرداند.

2. قابلیت اضافه بار قوی:بارگذاری بیش از حد که دمای هادی را زیر نقطه ذوب مس افزایش می دهد هیچ آسیب دائمی ایجاد نمی کند. حتی یک تجزیه لحظه ای MgO را کربن نمی کند؛ هنگامی که بارگذاری بیش از حد از بین می رود،عملکرد کاملا بهبود می یابد.

3. دمای کار بالا:درجه بندی مداوم تا 250 درجه سانتیگراد، با کار کوتاه مدت در نزدیکی نقطه ذوب مس 1083 درجه سانتیگراد.

4. مقاومت در برابر خوردگی و انفجار:پوشش مس بی درهم آب، رطوبت، روغن و بسیاری از مواد شیمیایی را مسدود می کند.

5. طول عمر خدمات:عدم عایق ارگانیک به سن به معنای طول عمر چندین برابر کابل های استاندارد است.

6. گزینه های نصب انعطاف پذیر:می تواند در کنار کابل های معمولی روی سینی قرار گیرد یا با براکت های اختصاصی به طور آشکار نصب شود، گاهی اوقات نیاز به سینی های کابلی گران قیمت را به طور کامل از بین می برد.

4.2 معایب اصلی

1. هزینه های اولیه بالاتر:محتوای مس سنگین و الزامات نصب تخصصی باعث می شود کابل های BTTZ حدود 30٪ گران تر از جایگزین های استاندارد باشند.

2. حساسیت به رطوبت در انتهای برش:پودر MgO به راحتی با رطوبت جو واکنش نشان می دهد و هیدروکسید مغنیزیم رسانا را تشکیل می دهد.مقاومت عایق سازی می تواند از >10 MΩ به کمتر از 0 کاهش یابد.5MΩ بنابراین مهر و موم سریع بسیار مهم است.

3. مشکل نصب:این کابل به طور قابل توجهی سخت تر و تقریباً دو برابر سنگین تر از کابل های معمولی است. دستیابی به مسیرهای موازی و مرتب چالش برانگیز است. طول مدار طولانی و مفاصل متعدد محل نقص را پیچیده می کند.شکل دادن خم ها در تخته های توزیع یا در سیستم های سینی نیاز به مهارت و ابزار ویژه دارد.

4. کار بيشتري براي سايز هاي بزرگتر:کابل های بالاتر از 25 میلی متر مربع تنها تک هسته ای هستند. برای دستیابی به یک پیکربندی چند هسته ای معادل، چندین هسته تک باید بسته بندی شوند. به عنوان مثال،یک مدار سه فاز 70 mm2 نیاز به سه هسته 70 mm2 به علاوه یک هسته 35 mm2 داردطول تحویل تک هسته محدود است (به عنوان مثال، 69 متر برای 240 میلی متر مربع) ، به این معنی که اجراهای طولانی نیاز به بسیاری از مفاصل واسطه دارند، و بار کار را چند برابر می کنند.

با توجه به این چالش ها، کنترل کیفیت سختگیرانه در طول نصب فقط توصیه نمی شود بلکه ضروری است.

4.3 کنترل کیفیت در طول قرار دادن کابل

بر اساس تجربه گسترده ای در زمینه (از جمله پروژه های بیش از 15،000 متر کابل BTTZ) ، شیوه های زیر ضروری است:

a) برنامه ریزی پیش از قرار دادن و استفاده دقیق

• در هر زمان که ممکن است از عبور کابل ها اجتناب کنید. یک نمودار تفصیلی برای قرار دادن کابل تهیه کنید که شامل مقدار، مشخصات، طول، مسیر، مکان های مشترک و فاصله از سایر خدمات باشد.

• استفاده از سقف های اختصاصی برای توزیع کابل. هنگام برداشتن بسته بندی مراقب باشید. هرگز اجازه ندهید چاقو ها در پوشش مس برش دهند.

• در نقاط پایانی و مفاصل به اندازه کافی نرم باشید. در پیچ ها، تقاطع ها و نقاط نفوذ، از ترتیب پیش تعیین شده برای اطمینان از انتقال صاف پیروی کنید.

ب) شناسایی واضح

• هر مدار را در هر دو طرف، در هر مفصل و در سوراخ های دیواره با برچسب های دائمی نشان می دهد که شماره مدار و توالی فاز را نشان می دهد. این باعث جلوگیری از سوء اتصال در تاسیسات پیچیده می شود.

ج) به حداقل رساندن زیان جریان گردشی

• کابل های تک هسته ای که AC را حمل می کنند، میدان های مغناطیسی را ایجاد می کنند که جریان های گرد و غبار را در تثبیتات فلزی ایجاد می کنند. در صورت امکان از کلیپ های غیر فلزی استفاده کنید و مراحل را برای به حداقل رساندن جریان های گردش تنظیم کنید.مرحله بندی مناسب می تواند به طور چشمگیری هم از دست دادن انرژی و هم گرم کردن پشتیبانی را کاهش دهد.

د) حفاظت از رطوبت

• کابل ها را به آرامی صاف کنید تا از آسیب به پوشش جلوگیری شود. مقاومت عایق را قبل از نصب آزمایش کنید. هر کابل با مقادیر پایین را رد کنید یا خشک کنید.

• فورا پایان برش را با موم پارافین یا مهر و موم تایید شده مهر و موم کنید. هرگز پودر MgO را در معرض هوا قرار ندهید.

• در طول کشیدن، پوشش را از سایش و ضربه محافظت کنید.

e) تکنیک خم درست

• هرگز خم کردن را به صورت دستی انجام ندهید. از ابزار خم کردن ارائه شده توسط تولید کننده استفاده کنید و شعاع و نیروهای خم شده را دنبال کنید. خم کردن سرد یکپارچگی پوشش را حفظ می کند؛ خم کردن نادرست باعث پیچیدگی یا شکستگی می شود.

f) فراهم کردن حلقه گسترش

• حلقه های انبساط شکل S را در خطوط مستقیم بیش از 70 متر نصب کنید تا گسترش حرارتی را در اختیار داشته باشید. از حلقه های نوع Ω در نزدیکی تجهیزات ارتعاش مانند موتورها، پمپ ها و فن ها استفاده کنید.این مانع از فشار مکانیکی است که می تواند پوشش شکسته.

g) حفاظت پس از قرار دادن

• پوشش های سینی کابل ها را بلافاصله پس از قرار دادن برای محافظت از کابل ها از ضربه، پاشنه های جوش، یا آلودگی توسط صنایع دیگر جایگزین کنید.

4.4 کنترل کیفیت برای تولید مشترک

تقریباً 80 درصد از مشکلات عایق بندی در سیستم های BTTZ ناشی از مفاصل نادرست است.

آماده سازی کلی:

• تایید مقاومت عایق بیش از مشخصات (معمولا >100 MΩ در 500V).

• گرد و غبار MgO را با پنبه خشک تمیز کنید.

• فقط از کیت های تولید شده در کارخانه و سیلیکون پاک استفاده کنید. در محیط تمیز کار کنید.

• از اتاق توزیع شروع کنید و به سمت بارگذاری پیشرفت کنید.

جفت های میانگین:

• اجزای آن شامل یک لوله مس، دو لوله مس و دو فنجان مهر مس می باشد.

• قبل از مونتاژ مطمئن شوید که تمام سطوح بدون پودر هستند.

• فنجان های مهر را به طور مساوی محکم کنید؛ رشته های متقاطع یا نیروی بیش از حد باعث آسیب به رشته ها می شوند.

• برای کابل های چند هسته ای، تطابق فاز، اتصالات تکان دهنده را بررسی کنید و ترکیب عایق را به طور متراکم بسته بندی کنید تا از نقص های بین فاز جلوگیری شود.

سرهای ترمینال:

• شامل یک فنجان مهر برنجی، یک قفل برنجی، و یک پایانه زمین است.

• قبل از بسته بندی، عایق بندی (>100 MΩ) را اندازه گیری کنید.

• فاصله صحیح بین هسته ها و بین هسته ها و پوشش ها را حفظ کنید.

بعد از تکمیل هر مفصل ، عایق را دوباره آزمایش کنید. یک مگگر باید بی نهایت را نشان دهد. اگر مقاومت کاهش یابد ، عیب (معمولاً در مفصل) را پیدا کنید ، جدا کنید ، خشک کنید و بازسازی کنید.

4.5 حذف رطوبت و ترمیم آسیب

از آنجا که MgO هیگروسکوپی است، ورودی رطوبت در طول حمل و نقل، دستکاری یا برش ممکن است رخ دهد. دو سناریوی رایج نیاز به درمان خاص دارند:

a) از بین بردن رطوبت در انتها

• رطوبت به طور معمول 300 × 400 میلی متر نفوذ می کند اگر انتهای آن به مدت کوتاهی در معرض قرار گیرند، اما اگر بسته نشود می تواند به 1 متر برسد.

• قسمت آسیب دیده را کمی بالا ببرید. با استفاده از یک مشعل بنزین، گرمای ملایم را از حدود 1 متر از انتهای آن شروع کنید و به سمت بیرون حرکت کنید. دمای پوشش را زیر 200 درجه سانتیگراد نگه دارید. گرما رطوبت را بیرون می کند.تکرار از انتهای مخالف اگر لازم باشد تا مقاومت عایق بازیابی.

ب) پیدا کردن و ترمیم آسیب در میان پوشش کابل

• اگر خشک کردن نوک ها نتوانست عایق را بازسازی کند، مشکوک به آسیب در طول اجرا.

• تمام کابل را به تدریج با شعله نرم گرم کنید در حالی که مقاومت را با یک مولتی متر در محدوده بالا کنترل کنید. یک سقوط ناگهانی نشان دهنده شکستگی است.

• قسمت آسیب دیده را برش دهید، انتهای آشکار را خشک کنید و با استفاده از یک کوپلر گواهی شده به هم متصل کنید. درجه حرارت و مقاومت را در سراسر آن کنترل کنید تا از گرم شدن بیش از حد جلوگیری شود.

توصیه نهایی انتخاب

کابل های BTTZ در مدارهای حیاتی ساختمان های مهم، مراکز کنترل آتش سوزی، نورپردازی اضطراری، پمپ های آتش سوزی، قدرت آماده، فن های جذب دود و سیستم های هشدار استفاده می شوند.این برنامه متمرکز بهینه سازی مقرون به صرفه در حالی که حداکثر ایمنی. هنگام مشخص کردن تخته های توزیع، اجازه فضای اضافی برای ترمینال های طولانی تر و سخت تر. بالاتر از همه، به شدت به پروتکل های نصب پایبند، حفظ تمیز،و از هر سطحی که در معرض آلودگی قرار دارد محافظت کنید.

با احترام به هر دو قابلیت قابل توجه و حساسیت خاص کابل های عایق معدنی BTTZ،مهندسان و نصب کننده ها می توانند سیستم های الکتریکی را ارائه دهند که واقعاً در بدترین شرایط مقاومت می کنند، دارایی ها و تداوم عملیات برای دهه ها.