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耐火母线槽标准

耐火母线槽标准
随着我国经济的快速发展，现代化的建设对电力输送干线的安全要求越来越高。如何正确合理选择耐火电力输送干线，成为设计人员及用户的难题。但是，目前部分技术人员分不清耐火和防火的定义，甚至把防火母线槽当做耐火母线槽在工程上使用。本文从JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》、GB 7251.2-2006/IEC60439.2：2000《低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求》、公安部标准GA/T 537-2005《母线干线系统（母线槽）阻燃、防火、耐火母线槽的试验方法》、GB/T19216.21-2003/ IEC 60331.21-1999《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验第21部分：试验步骤和要求—— 额定电压0.6/1.0 KV及以下电缆》、GB/T 9978.1-2008（代替GB/T 9978—1999）《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要要求》（ISO 834-1：1999 MOD）五个标准来分析标准和耐火母线槽的市场现行情况，以帮助用户和设计人员走出误区，以供大家参考。
一、耐火母线槽的相关标准与试验方法
1.1 JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》摘录
13.9.13 各类消防用电设备在火灾发生期间，最少持续供电时间应符合表13.9.13的规定。
表13.9.13 消防用电设备在火灾发生期间的最少持续供电时间

消防用电设备名称持续供电时间(MIN)
消火栓、消防泵及水幕泵 >180
自动喷水系统 >60
防、排烟设备 >180
火灾时继续工作的备用照明 ≥180
避难层备用照明 >60
消防电梯 >180
1.2 GB 7251.2-2006/IEC 60439.2：2000《低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求》明确规定了阻燃、防火和耐火三种不同性能母线槽的设计要求和试验方法（对照表）：

性能要求设计要求试验方法
阻燃性能 7.1.1.5 耐受火焰蔓延当燃烧源移开后，母线干线系统应无火焰蔓延或点燃后不再继续燃烧。根据8.2.14用火焰蔓延试验进行检验。 8.2.14 防止火焰蔓延的验证试验适用于所有型号和尺寸的母线干线单元，以表征其满足了实际安装和组装时无火焰蔓延性能。按照GB/T 18380.3-2001进行此试验，火焰燃烧时间为40MIN。试验安排：此试验在一个至少3M长并带有一个接点的标准直线形母线干线单元上进行。用下列要求进行验证。将同样型号的三个母线干线单元，他们的接点朝向底端，按规则的间隔置于火焰试验装置中一个垂直的梯架上，每个母线干线应将不同的面朝向燃烧器进行火焰冲击（见图M.1）。对于大宽度母线干线，被试的直线单元的数量可以减少，但在这种情况下，应按三种试验安排形式重复进行（考虑外壳侧的方向）。对于带有分接装置的母线干线，试验安排应将装有分接装置的出口端朝向燃烧器，而且要把同正常使用时一样安装（例如：带有覆板）的分接装置放在正好对着火焰的地方。试验结果：燃烧停止后，应将母线干线外壳擦干净，清除掉所有的烟垢，原表面完好无损。非金属材料的软化和变形应忽略不计。破坏的最大范围的测量以米为单位从燃烧器的底边至开始烧焦的部位。如果系统满足了下述条件，则认为通过了试验。 ——无燃烧注：不影响母线完整性的小部件的燃烧可以忽略。 ——或者如果母线干线的烧焦部位（内部或外部）的最大范围不高于燃烧器底边2.5M。
防火性能 7.1.1.6 母线干线防火板单元如果母线干线系统水平或垂直通过建筑隔断（例如:墙或地板），母线干线防火板单元的设计应在着火时防止火焰蔓延。根据8.2.15用耐火试验试验进行检验。 8.2.15 建筑结构中防火性能的验证该试验适用于为防止火焰蔓延设计的穿越建筑物的母线干线。试验按照ISO 834-1:1999进行，耐火时间为60MIN,120MIN,180MIN或240MIN。试验安排：该试验在直线型母线干线单元样品上进行。用下列要求进行检验。一段有代表性的母线干线防火单元样品象实际用于建筑物中一样被安置在用混凝土制成的试验台上，其厚度按照耐火时间的要求进行确定。应按制造商的说明书和建筑物安全防火的要求（如果有的话）在穿过试验台开孔的母线干线外壳周围填充防火密封层。如果母线干线装有防火单元，该防火单元应放在试验台的中间（见图M.3） ?? <HTTP://BAIKE.BAIDU.COM/ALBUMS/8340805/8268677/0/0.HTML> M.3 A、B——试验台开口的宽度和长度； C——试验台的厚度； D——防火部件的长度； E——热电偶在外壳的非裸露面的位置； H——母线干线样品裸露面的长度； H——母线干线样品的长度。根据ISO 834-1:1999，进行试验时，应将一组热电偶放置在样品的非裸露面上，用来记录母线干线外壳的表面温度。试验结果：见ISO 834-1:1999中所给的执行判据。
着火时保持电路完整性 7.1.1.7 着火时保持电路完整性耐火母线干线单元的设计应在着火时，在规定时间内能维持配电电路的完整性。着火时电路完整性试验在考虑中（见附录L）。附录L（资料性附录）燃烧时保持电路完整性和验证试验在考虑中。
1.3 GA/T 537-2005《母线干线系统（母线槽）阻燃、防火、耐火性能的试验方法》，关于阻燃、防火、耐火性能的规定。
1.3.1 阻燃性能的试验方法（见GA/T 537-2005之4.1）
根据GB 7251.2-2006中8.2.14的要求，所有型号和尺寸的母线槽都应进行防止火焰蔓延（阻燃性能）的验证。GB 7251.2-2006中8.2.14防止火焰蔓延的试验方法和GA/T 537-2005中4.1阻燃性能试验方法，都是按照GB/T 18380.3-2001的相关要求进行，火焰燃烧时间均为40分钟,判定条件均为2.5米，即试样无燃烧或烧焦部位的最大范围不高于燃烧器底边2.5米（试样未燃烧或炭化部分的最大高长不超过2.5米）时为合格，则母线槽满足阻燃性能要求。
1.3.2 防火性能试验方法（见GA/T 537-2005之4.2）
根据GB/7251.2-2006中7.1.1.6的规定，“如果母线干线系统水平或垂直通过建筑隔断（例如：墙或地板），母线干线防火板单元的设计应在着火时防止火焰蔓延。”这是母线干线水平或垂直通过建筑隔断时，在防止火焰蔓延性能（阻燃性能）方面的更进一步的要求。
在GB/ 7251.2-2006中，建筑结构中母线槽防火性能的验证按ISO 843.1-1999进行，并给出了垂直通过建筑隔断时试件安装方式（图M.3），供火时间为60分钟-240分钟。判定条件检测炉外2.5公分的温度不超180℃，是防止火通过母线槽热能传递到墙或楼板外的2.5公分，180℃容易引起墙或楼板外的易燃材料燃烧。
在GA/T 573—2005中，建筑结构中母线槽防火性能的验证按GB/T 9978—1999（已被GB/T9978.1—2008(ISO 834-1:1999)代替）进行，即在试验原理上与GB/7251.2-2006无重大区别。GA/T 573—2005给出了试件的水平安装图（图1）和垂直安装图（图2），没有规定具体的供火时间。一般仅进行“耐火隔热性能”的判定，判定条件为：“试件背火面平均温升超过140℃或/和背火面试件内部温升超过180℃时，则认为试件失去耐火隔热性。”
具有以上防止火焰蔓延性能（阻燃性能）或耐火隔热性能的母线槽被称为防火母线槽，适应人防工程、档案馆以及其他对防火要求的建筑中母线槽穿越墙或楼板的场合。
1.3.3 耐火性能试验（见GA/T 537-2005之4.3）
根据GB 7251.2-2006中7.1.1.7的规定，“耐火母线干线单元的设计应在着火时，在规定的时间内能维持配电电路的完整性。”这是对耐火母线槽更进一步的要求。
在GB/ 7251.2-2006说明，着火时电路完整怀的试验正在考虑中（见7.1.1.7及附录L）
在GA/T 573—2005中规定，母线干线系统（母线槽）耐火性能试验，应同时进行喷淋试验和耐火试验，两项试验均合格时，才能判定其耐火性能合格。喷淋试验合格的判定条件见A.6；耐火试验合格的判定条件见4.3.2.5.3。
1.4 GB/T 19216.21-2003/ IEC 60331.21-1999《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验第21部分：试验步骤和要求—— 额定电压0.6/1.0KV及以下电缆》的试验方法：
6 试验步骤
6.1应使用在GB/T 19216.11-2003试验数量部分中详细说明的试验装置完成本章规定的试验步骤。
关于喷淋试验，GA/T 537-2005，GB/T19216.21的基本电路图是一样的，但试验时供火温度和检测温度的方法不同：GB/T 537-2005检测炉内平均温度，炉内温度按时间不同而上升；GB/T 19216.21 供火温度750℃+50℃检测火焰的温度，因空气流通温度保护上限50℃。检测火焰的温度：该试验方法是按照耐火电缆国内外标准试验方法一样（GB/T 19216.21-2003/IEC60331.21-1999）。
1.5 GB/T 9978.1-2008《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要要求》摘录”：
GB 9978-1999《建筑构件耐火试验方法》已由GB/T 9978.1-2008《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要要求》代替。相关内容的对照如下表：

GB 9978-1999 GB/T 9978.1-2008
条款内容条款内容
4 试验装置 5 试验装置
5.1 温度条件 6.1 炉内温度
5.2 压力条件 6.2 炉内压差
7.3.1 炉内温度测量 8.1 温度测量
7.3.2 炉内压力测量 8.2 压力测量
7.3.7 试件完整性测量 8.4 完整性观测
7.3.8 试验现象观察 9.4 测量和观测
8 耐火极限判定条件 10 判定准则
耐火性能试验加上喷淋试验是耐火母线槽着火时线路完整性的试验，符合GB 7251.2-2006/IEC 60439.2：2000中7.1.1.7的要求。虽然在GB 7251.2-2006未对着火时电路完整性试验方法作出具体的规定，但是他的术语与标准GB/T 19216.21-2003/ IEC 60331.21-1999《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验第21部分：试验步骤和要求—— 额定电压0.6/1.0KV及以下电缆》基本相同。
喷淋试验的目的主要是验证母线槽在着火时，救火需喷水的情况下母线槽耐火能力的验证；与GA/T 537-2005中4.3.1和GB/T 19216.11-2003试验方法是一样的。
耐火性能试验，接电前端配置熔断保险，末端接灯，判定依据以灯灭为准，灯灭了说明进水短路或着火时绝缘材料未能承受高温而发生短路，GA/T 537-2005中4.3.2的试验方法与GB/T 19216.21-2003中6 试验步骤是相同的，但是温度测量的方法、试验装置不同：GA/T 537—2005加热炉密封，炉内温度随供火时间增长而上升，供火180分钟时炉内平均温度为1150℃；GB/T1926.21-2003中6三测供火温度，因试验炉要求通风，炉内温度不上升，供火温度为750℃+50℃。目前我国耐火电缆的试验方法，是按GB/T 19216.21-2003第6章规定的试验方法。建议TC/226标准化技术委员会和各位专家考虑耐火母线槽的耐火性能试验改用GB/T 19216.21-2003.6试验方法进行试验。
在停火后运行15分钟的目的是验证热胀冷缩能力。当着火发热、喷水灭火、温度下降、母线受冷却后可能发生收缩时，母线槽能否保证绝缘性能的验证。
在停火后运行15分钟的目的是验证热胀冷缩能力。当着火发热、喷水灭火、温度下降、母线受冷却后可能发生收缩时，母线槽能否保证绝缘性能的验证。停火后通电15分钟灯是否正常运行，证明母线是否能正常运行，所以着火时线路完整的试验应该是耐火性能试验加喷淋试验，才能称之为耐火母线槽。
耐火母线槽适用于发电机、消防电梯、火灾时持续工作备用照明、防排烟风机、消防栓、消防泵及水泵、避难层照明、自动喷淋系统等场所使用。
引用标准：
JGJ 16-2008 《民用建筑电气设计规范》
GB 7251.2-2006/IEC 60439.2：2000《低压成套开关设备和控制设备第2部分：对母线干线系统（母线槽）的特殊要求》
GA/T 537-2005《母线干线系统（母线槽）阻燃、防火、耐火母线槽的试验方法》
GB/T 19216.21-2003/ IEC 60331.21-1999《在火焰条件下电缆或光缆的线路完整性试验第21部分：试验步骤和要求—— 额定电压0.6/1.0 KV及以下电缆》
GB/T 9978.1-2008（代替GB/T 9978—1999）《建筑构件耐火试验方法第1部分：通用要要求》
GB/T 18380.3-2001 GB/T 18380.3-2001 《电缆在火焰条件下的燃烧试验第3部分：成束电线或电缆的燃烧试验方法》
后记：
目前市场不合理选用耐火电力输送干线情况分析
1 以防火母线槽的试验方法验证的母线槽当做耐火母线槽在全国众多工程上使用。从2009年起，笔者去全国各地发现，不少工程把浇注式防火母线槽、具有防火和防水功能的母线槽当做耐火母线槽在全国工程上使用，这类浇注式防火母线槽绝缘材料耐热能力不足200℃，在750℃的火焰下加热10分钟左右，即失去绝缘性能而短路。厂家自称这类浇注式防火母线槽绝缘材料采用自熄性树脂材料。因此类母线槽热能传递较慢，所以按防火性能的试验方法能通过，应称防火母线槽。部分厂家于今年2月份已将耐火母线槽改名为浇注式防火母线槽（实际上只有防火性能，没有耐火性能）。这种现象应当引起设计人员和用户的重视。还有不少厂家用防火母线槽的试验方法检验耐火母线槽，并获得了3C证书。后经中国质量认证中心查出，属于违规试验，所有浇注式防火母线槽当作耐火母线槽发的3C证书已于2012年1月19日全部暂停使用。
2 现有在市场上的耐火母线槽
有少数企业将浇注防火母线槽当耐火母线槽使用，3C认证是浇注防火母线槽，但他们对外宣传介绍浇注防火母线槽具有耐火性能，能耐火。但在国家公安部指定试验所试验时，把浇注母线外包10-20公分耐高温的耐火棉，外再包钢外壳，壳体外喷防火涂料。当然样品是通过了耐火性能试验。但试验后因为这样的母线槽散热困难，导体截面需加大三倍，这类厂家市场推广时直接误导用户浇注母线槽有耐火性能180分钟。其实浇注母线按GA/T 537-2005.4.3.2试验，供火10分钟左右，灯灭已短路，拿出炉时浇注的树脂受火部位全部熔化，只剩铜排。浇注母线槽防火和防水性能都达标，应该称浇注式防火母线槽或浇注式防水母线槽。不能用于耐火的电力输送干线，是误导用户行为，应该禁止。
3 防火电缆加耐火桥架，用于消防设备的电力输送干线
低烟无卤电缆用于消防输送电力干线情况，符合JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》180分钟持续供电的要求时，需增加耐火桥架。
低烟无卤电缆是按GB/T 9330—2008《塑料绝缘控制电缆》耐温要求的，在750℃+50℃着火时，本身电缆的承受时间大约几分钟，要想符合JGJ 16-2008规定的180分钟持续供电时间，电缆要求内置在耐火桥架内。在我国北方地区，大部分是设在耐火桥架内，这类耐火桥架为双层钢壳，两层钢板内填充高硅酸铝棉，是耐高温度1000℃ 以上的耐火棉，隔热性能较好;电缆设在里面能正常运行，主要靠耐火桥架耐火。但在我国大部分工程低烟无卤电缆直接设在普通桥架外喷防火涂料。如果用于火灾报警系统配套是可以的，但用于耐火干线180分钟供火时间完全是达不到要求的，但是低烟无卤电缆如果设在耐火桥架内低烟无卤电缆需降容使用，降容的系数目前没有详细有效数据资料。
4 矿物质耐火电缆
矿物质耐火电缆在近年内兴起，矿物质耐火电缆近几年来不少工程在选用，因该耐火电缆采用无机矿物质做为主要绝缘材料，氧化镁和云母作为主要的绝缘材料，这些材料能耐高温，又有较好的绝缘性能，耐温高，能符合180分钟着火时持续供电时间，但是该材料施工难度高，价格高，截流能力小等缺点，未能普及使用成为了矿物物质耐火电缆的发展阻力。
扩展阅读：
· 1 矿物质耐火母线槽
· 2 1 矿物质耐火母线槽是珠海光乐电力母线槽有限公司自主研发的产品，选用了无机矿物质氧化镁和云母作为主要的绝缘材料，是光乐母线公司多年来研发的技术成果，并于2010年研制成功，该母线于2010年申请了专利，新型专利号ZL2010.2.0230932.2发明专利正在公开审核中。
· 3 2 于2011年，通过了母线槽国标GB 7251.2-2006极限温升试验和短路耐受强度试验，也通过了公安部标准GA/T 537-2005.4.3.2耐火性能试验，GA/T 537-2005.4.3.1喷淋试验，为了符合民用建筑电气设计规范的要求，耐火持续供电时间180分钟，通过了770℃供火线路完整性的试验，采用GB/T 19216.11-2003/IEC 60331.11-1999规定的试验方法。
· 4 3 矿物质耐火母线槽可长期满负荷运行，不需要降容使用，寿命长、施工方便、载流大，电流规格有250A-4000A，技术性能符合各项标准的要求，是耐火电力输送干线的理想产品，值得市场推广使用，是未来消防设备电力输送干线的发展趋势。a52SMAH

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