1前言

电线电缆的阻燃技术在我国已日趋成熟，许多阻燃型电线电缆产品在建筑、冶金、石化、铁路、电力、发（变）电等行业得到了大量的使用。为确保电力线路中的电线电缆设计和使用做到安全可靠、技术先进、经济合理，防止电线电缆所引起的火灾，减少电线电缆在火灾中所造成的损失，上海电力公司率先规定今后在35kV电力线路中，无论是新设计的线路还是老线路的改造，当需要使用交联聚乙烯绝缘电力电缆时，应采用阻燃型电缆，且电缆的阻燃性能要达到GB/T18380.3《成束电线电缆的燃烧试验方法》标准中A类规定的要求。

由于35kV交联聚乙烯绝缘电力电缆其结构和使用材料的特殊性，国内对此类电缆的阻燃技术的相关报道并不多，鉴于宝胜集团有限公司曾在1999年成功研制开发出B类35kV交联聚乙烯绝缘无卤低烟阻燃电力电缆这一技术优势，经和上海电力公司技术人员多次进行技术交流和电缆结构设计方案的论证，我们设计出两种不同结构的35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆，经对试制出的ZRA-YJV3×400mm2、ZRA-YJLV3×150mm2、ZRA-YJV3×120mm2三种电缆样品，按规定进行成束燃烧试验，其阻燃性能均达到A类试验的规定要求，并且烧损量小，试制出的ZRA-YJV3×400mm2电缆得到上海电力公司市南供电公司的认可和使用。现本文就35kV交联聚乙烯绝缘A类阻燃电力电缆的结构设计和阻燃性能试验情况作一介绍，以期推动该类电缆在电力线路中得到大量的使用。

2阻燃电缆的结构设计

多项研究成果表明，电缆在进行成束燃烧试验时，如果电缆的绝缘层不被引燃，则通过成束燃烧试验的可能性就越大，对于35kV交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆来说，如何确保在进行成束燃烧试验的过程中，电缆的绝缘层不被引燃这一点显得十分重要，因为，交联聚乙烯材料的氧指数极低，明火极易引燃，一旦交联聚乙烯绝缘材料被引燃，该材料将产生大量的热量，从而使燃烧进一步加剧、温度上升，最终导致阻燃试验失败。因此，对于35kV交联聚乙烯绝缘A类阻燃电力电缆的结构设计，我们主要考虑在两个方面采取相关措施来满足A类阻燃性能要求：一是电缆的填充材料采用阻燃材料、外护套采用阻燃或非阻燃材料；二是在电缆的绝缘线芯和外护套之间设计一层隔火阻燃层，隔火阻燃层主要起到保护绝缘层不被燃烧的目的。

2.1电缆样品设计方案一

图1所示是ZRA-YJLV3×150mm2电缆的结构示意图，电缆的导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、铜带屏蔽、PVC外护套的结构设计、材料选用和普通YJLV3×150mm2电缆相同，所不同的是，电缆的填充材料采用矿物纸绳，矿物纸绳属无机材料，具有较好的阻燃性能，此外，在绝缘线芯和外护套之间设计了高阻燃隔火层，高阻燃隔火层由无纺布带和XQT-3型高阻燃涂胶型玻璃布组成，无纺布起到包扎缆芯的作用，而用8层XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带重叠绕包成高阻燃隔火层，重叠率控制在20∽30%之间。

XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带主要性能见表1，它是由玻璃纤维布作基布，并在玻璃纤维布的表面浸涂金属水合物阻燃胶类溶液加工而成，该材料遇明

火后即分解成金属氧化物和析出结晶水，金属氧化物吸附在玻璃纤维布的表面能

够形成多孔状的外壳，这种外壳对烟气有一定的吸附作用，此外，析出的水份，不但起到降温作用，而且对燃烧过程中的烟粒的沉降有显著的效果。

表1XQT-3型高阻燃涂胶玻璃布带主要性能指标

1-铝导体2-导体屏蔽3-XLPE绝缘层4-绝缘屏蔽5-铜带屏蔽层6-矿物纸绳填充

7-高阻燃隔火层（无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带）8—PVC外护套

2.2电缆样品设计方案二

图2所示是ZRA-YJV3×120mm2电缆的结构示意图，电缆的导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、铜带屏蔽的结构设计、材料选用和普通YJV3×120mm2电缆相同，所不同的是，电缆的填充采用阻燃PVC扇形填充条，其氧指数（OI）为30，在绝缘线芯和外护套之间仍然设计一层高阻燃隔火层，高阻燃隔火层由无纺布带和XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带组成，XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带绕包层数为6层。

1-铜导体2-导体屏蔽3-XLPE绝缘层4-绝缘屏蔽5-铜带屏蔽层6-阻燃PVC扇形填充条

7-高阻燃隔火层（无纺布带+XQT-3高阻燃涂胶玻璃布带）8—阻燃PVC外护套

2.3电缆样品设计方案三对于ZRA-YJV3×400mm2电缆的结构设计我们采用方案二的方法和要求。

3阻燃电缆的成束燃烧试验

经对所试制的三个电缆样品按GB/T18380.3《成束电线电缆的燃烧试验

方法》标准的规定进行试验，其试验结果见表3。图3、图4、图5分别描述了三个电缆试样试验后的烧损情况，在整个试验过程中烟较小。

表3阻燃电缆成束燃烧试验情况

在进行ZRA-YJV3×400mm2电缆燃烧试验过程中，同时记录了成束燃烧试验箱内的温度变化情况，试验期间箱体内最高温度为67℃，图6是电缆燃烧试验过程中温度变化曲线。从对三个试样试验后的解剖情况看，虽然，电缆的外护套局部被烧穿，但电缆的内部绝缘线芯完好无损，相互之间不粘连，此外，高阻燃隔火层表面潮湿，并含有大量的水分，这些水分的产生主要是玻璃布包带中的金属氧化物遇火后分解所致，它对阻止电缆的进一步燃烧起到了关键性的作用。

图3ZRA-YJLV3×150mm2电缆成束试验烧损图

图4ZRA-YJV3×120mm2电缆成束试验烧损图

图5ZRA-YJV3×240mm2电缆成束试验烧损图

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