編制說明-電力電纜通道用防火隔板及槽盒技術規(guī)范

近年來，國內(nèi)發(fā)生多起電力電纜通道火災事件，電纜通道火災隱患已引起社會廣泛重視，電力電纜通道用防火隔板及槽盒可以用于輸配電電纜、通信光纜、低壓電源線，起到防火隔離作用，能夠有效避免電纜通道火災進一步蔓延，提升了電纜通道防火水平。自2016年以來電力電纜通道用防火隔板及槽盒已在多個省電力公司大規(guī)模使用，防火隔板及槽盒主要包括有機與無機兩種材質(zhì)，近年來防火隔板及槽盒研發(fā)、試驗、應用已相對成熟，但由于國內(nèi)沒有電力電纜通道用防火隔板及槽盒的通用技術規(guī)范，所以目前防火隔板及槽盒結(jié)構(gòu)形式、性能參數(shù)、試驗檢測等要求沒有統(tǒng)一標準，產(chǎn)品質(zhì)量也參差不齊，因此亟需對電力電纜通道用防火隔板及槽盒制定統(tǒng)一技術標準，指導防火隔板及槽盒的設計、生產(chǎn)、試驗等工作。同時，標準編制組由科研院所、產(chǎn)品制造企業(yè)、應用單位、檢測機構(gòu)等組成，涵蓋了從產(chǎn)品研究、制造、檢測到應用整個產(chǎn)業(yè)鏈，地域包括南方和北方，編制組的組成具有廣泛的行業(yè)代表性及地域代表性。編制組成員長期從事防火隔板及槽盒的研究與應用，具備充足的科研條件和經(jīng)濟條件，對電力電纜通道用防火隔板及槽盒的設計、生產(chǎn)、試驗、應用等都積累了大量的經(jīng)驗，為本標準的編制提供了堅實的基礎。一、任務來源根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會（中電聯(lián)標準[2020]273號）下達的《中國電力企業(yè)聯(lián)合會文件關于印發(fā)2020年第三批中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準制修訂計劃的通知》，由國網(wǎng)北京市電力公司、中國電力科學研究院有限公司武漢分院、華威博奧電力設備有限公司、國網(wǎng)江蘇省電力公司、三峽大學、重慶市鎂晶防火材料有限公司、北京建筑材料檢驗研究院有限公司、國網(wǎng)河北省電力有限公司、廣東電網(wǎng)珠海供電局、國網(wǎng)陜西省電力公司、國網(wǎng)四川省電力公司等單位負責編制《電力電纜通道用防火隔板及槽盒技術規(guī)范》，計劃編號為“T/CEC20203007”，技術歸口為電力行業(yè)電力電纜標準化技術委員會，計劃完成年限為12個月。二、工作簡況本標準在指導老師李華春指導下，由國網(wǎng)北京市電力公司電力科學研究院牽頭，各單位參與共同編制本標準，主要工作過程如下：2020年11月，根據(jù)2021年中國電力企業(yè)聯(lián)合會技術標準制編寫計劃，成立標準編寫組，明確各單位編寫內(nèi)容。2021年3月，各單位收集、查閱防火隔板及槽盒相關標準；組織召開線上大綱研討會，確定了標準大綱和編寫原則。2021年5月，針對多個省網(wǎng)的電力電纜通道用防火隔板及防火槽盒使用情況進行了調(diào)研，結(jié)合產(chǎn)品應有的功能，包括理化性能、耐候性能技術參數(shù)進行了數(shù)據(jù)對比分析。國網(wǎng)北京市電力公司組織編寫組進行線上會議研討。并在北京召開線下編寫工作會議，完成調(diào)研報告初稿編制工作。2021年5月，在項目啟動會前，北京市電力公司組織編寫組完成了標準初稿編制工作。2021年6月10日，電力行業(yè)電力電纜標準化技術委員會在南京組織召開了團體標準《電力電纜通道用防火隔板及槽盒技術規(guī)范》標準項目啟動會，電力行業(yè)電力電纜標準化技術委員會委員，國網(wǎng)北京市電力公司、華威博奧電力設備有限公司、重慶市鎂晶防火材料有限公司、北京建筑材料檢驗研究院有限公司等人員參加了會議。與會代表對標準框架、范圍和主要內(nèi)容進行討論，并形成了專家意見。2021年7月，編寫組召開線上會議，結(jié)合啟動會專家意見對標準初稿進行修改。2021年8月，開展防火隔板及槽盒相關參數(shù)驗證試驗，完成試驗驗證報告初稿編制工作。2021年9月-11月，完成標準討論稿初稿及編制說明初稿編制工作。2021年12月召開全體編制成員線上討論會，對調(diào)研報告、試驗報告、編制說明及討論稿等初稿進行討論與修改。2022年1月-5月召開線上會議形成討論稿。2022年6月2日標委會組織召開了討論稿審查會，并形成了專家意見。2022年6月-7月編寫組結(jié)合專家意見對討論該進行修改，形成了征求意見稿。三、編制原則和思路本標準主要根據(jù)以下原則編制：本標準編制遵守現(xiàn)有相關法律、條例、標準和導則等，并遵循GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的編寫要求。本標準的編制以國內(nèi)電力電纜通道用防火隔板及槽盒技術現(xiàn)狀和應用水平為基礎，結(jié)合科學的試驗數(shù)據(jù)，明確防火隔板及槽盒技術指標要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等，確保防火隔板及槽盒質(zhì)量可靠，提升電纜通道防火水平，減少通道內(nèi)火災給電力行業(yè)造成的不良影響。本標準將相關國家、行業(yè)、企業(yè)標準的技術要求與試驗方法進行了協(xié)調(diào)統(tǒng)一，同時做到貫徹執(zhí)行技術指標制定先進可行、規(guī)范合理的原則；標準制定突出產(chǎn)品特性，促進行業(yè)健康發(fā)展和產(chǎn)品推廣的原則。試驗方法主要采用現(xiàn)行的國家標準和行業(yè)標準，以保證標準中技術指標的準確性、科學性與可比性，各項指標值在滿足工程要求的前提下，根據(jù)編制組驗證試驗的結(jié)果確定。四、試驗驗證情況有機難燃防火隔板及防火槽盒的驗證試驗項目為4.2.1條中的所有項目，標準工作組進行了樣品采集和試驗驗證，數(shù)據(jù)見表1，對這些基本性能的要求和試驗方法進行了規(guī)定。表1有機難燃防火隔板（槽盒）的驗證試驗結(jié)果試驗項目試驗數(shù)據(jù)公司1產(chǎn)品公司2產(chǎn)品公司3產(chǎn)品密度/（g/cm3）1.821.801.83甲醛釋放限量/（mg/m3）未檢出未檢出未檢出巴柯爾硬度585055耐凍融循環(huán)/次15次，不開裂，不粉化15次，不開裂，不粉化15次，不開裂，不粉化吸水性/%0.150.110.13彎曲強度/MPa163143123彎曲彈性模量/MPa842781029461彎曲強度（浸泡48小時）/MPa162140119錘擊試驗/J101010沖擊強度/(kJ/m2)556259煙密度等級（SDR）2.11.52.1氧指數(shù)/%46.348.3＞50垂直燃燒/級V-0級V-0級V-0級燃燒性能/級B1（B）級B1（B）級B1（B）級耐化學性表面無裂紋、失光、腐蝕、氣泡、軟化等缺陷表面無裂紋、失光、腐蝕、氣泡、軟化等缺陷表面無裂紋、失光、腐蝕、氣泡、軟化等缺陷無機不燃防火隔板及防火槽盒的驗證試驗項目為4.2.2條中的所有項目，標準工作組進行了樣品采集和試驗驗證，數(shù)據(jù)見表2，對這些基本性能的要求和試驗方法進行了規(guī)定。表2無機不燃防火隔板（槽盒）的驗證試驗結(jié)果試驗項目試驗數(shù)據(jù)公司4產(chǎn)品公司5產(chǎn)品公司6產(chǎn)品表觀密度/kg/m3）130913021320甲醛釋放限量/（mg/m3）未檢出未檢出未檢出耐凍融循環(huán)/次15次，不開裂，不粉化15次，不開裂，不粉化15次，不開裂，不粉化吸濕變形率/%0.120.160.15抗返鹵性無水珠、無返潮無水珠、無返潮無水珠、無返潮可浸出氯離子含量/%未檢出未檢出未檢出抗沖擊強度/J555干態(tài)抗彎強度/MPa383836吸水飽和狀態(tài)的抗彎強度/MPa252725抗彎彈性模量/Mpa765067465842燃燒性能/級A1A1A1通過以上全部的驗證試驗結(jié)果進行分析，全部滿足指標值的樣品共計6組，占驗證試驗全部樣品6組的100%。通過試驗驗證，最終確定該標準的各項指標。該標準符合實際需要，技術水平先進，能起到推動產(chǎn)業(yè)技術進步、提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用。五、采標無六、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的關系本標準與現(xiàn)行法律、法規(guī)和相關國家標準的關系不矛盾、不抵觸。七、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)無。八、主要技術內(nèi)容本標準按照《中國電力企業(yè)聯(lián)合會文件關于印發(fā)2020年第三批中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準制修訂計劃的通知》（中電聯(lián)標準[2020]273號）的要求編寫。本標準共分為6章，由范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、技術要求、檢驗規(guī)則、產(chǎn)品標志、運輸和貯存組成。標準的主要結(jié)構(gòu)如下：第1章“范圍”，主要規(guī)定了本標準適用于綜合管廊電力艙、隧道、溝道、管井、橋梁、橋架等電力電纜通道內(nèi)輸配電電纜、通信光纜、低壓電源線的防火隔板及槽盒。第2章“規(guī)范性引用文件”，列出了本標準所引用的20項標準文件。第3章“術語和定義”，共4條，本標準給出了防火隔板、防火槽盒、難燃型、不燃型的定義。第4章“技術要求”，共3條，規(guī)定了電力電纜通道用防火隔板及槽盒的分類、性能參數(shù)要求、布置、型式、規(guī)格及安裝。第5章“檢驗規(guī)則”，共5條，規(guī)定了電力電纜通道用防火隔板及槽盒的產(chǎn)品檢驗、型式檢驗項目、出廠檢驗項目、抽樣檢驗項目、合格判據(jù)。第6章“產(chǎn)品標志、運輸和貯存”，共3條，規(guī)定了電力電纜通道用防火隔板及槽盒產(chǎn)品標志、運輸和貯存相關要求。九、條文解釋本標準3.1防火隔板、3.2防火槽盒術語中防火的定義：產(chǎn)品本身具有防止火焰蔓延作用，依據(jù)GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》劃分為不燃、難燃、可燃、易燃，與耐火定義不同，耐火性能通常表示為建筑構(gòu)件的耐火時間，以h來表示。目前市場上的防火槽盒及隔板材料在標準GB/T9978.1-2008的試驗條件下10分鐘內(nèi)就會融化或變形，因此不具備耐火性能。故本標準選擇用防火隔板（槽盒）而非耐火隔板（槽盒）這一術語。本標準4.1條中，防火隔板及防火槽盒按材質(zhì)分為有機難燃型和無機不燃型，分類原則為：據(jù)調(diào)研，各省網(wǎng)省公司及廠家的防火隔板及防火槽盒材料均可按材質(zhì)歸類于有機難燃型和無機不燃型。有機防火隔板及防火槽盒宜選用有機難燃材料經(jīng)高溫模壓加工成型；無機防火隔板及防火槽盒宜采用不燃無機材料加工成型。其中金屬復合板、纖維增強水泥板、硅酸鈣板等均可歸類于不燃無機材料；其中高阻燃無毒低煙模塑料、聚氨酯材料均可歸類于有機難燃材料。國家電網(wǎng)企標Q/GDW12067—2020《高壓電纜及通道防火技術規(guī)范》在起草過程中，各省網(wǎng)參與代表表示所在省網(wǎng)沒有使用金屬槽盒，考慮到金屬防火槽盒雖具有一定的防火分隔性能，但隔熱性能差，所以在本次企標中將防火隔板防火槽盒分為了有機和無機兩部分并未將金屬槽盒列入其中。本標準4.3.1條中，有機難燃防火隔板及防火槽盒性能參數(shù)要求，對各省網(wǎng)電力電纜通道用防火隔板及防火槽盒的實際使用情況進行調(diào)研并參考企業(yè)標準Q/GDW12067-2020《高壓電纜及通道防火技術規(guī)范》等標準，根據(jù)其用途將性能歸納為以下三個主要性能：1.理化性能：包含密度、甲醛釋放量、巴柯爾硬度、耐凍融循環(huán)、吸水率和耐化學性，該指標的制定主要考慮搬運輕便，隧道后期巡視人員環(huán)境安全，防火隔板（防火槽盒）表面硬度和潮濕環(huán)境下吸水情況，密度、巴柯爾硬度、耐凍融循環(huán)、吸水性和耐化學性主要是參考各省網(wǎng)公司防火隔板（防火槽盒）技術條件中指標要求；甲醛釋放量是根據(jù)GB/T18580-2017《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》中規(guī)定確定。耐化學性能主要考慮隧道環(huán)境惡劣，經(jīng)常積水等問題，該指標制定主要參考了各省網(wǎng)防火隔板（防火槽盒）技術條件中指標要求及GBT3857-2005《玻璃纖維增強熱固性塑料耐化學介質(zhì)性能試驗方法》。2.機械性能：包含彎曲強度、彎曲彈性模量、彎曲強度（浸泡48小時）、錘擊試驗和沖擊強度，該指標制定主要參考了各省網(wǎng)防火隔板（防火槽盒）技術條件中指標要求。3.防火阻燃性能：包含煙密度等級、氧指數(shù)、垂直燃燒和燃燒性能，該指標制定參考GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》中“電線電纜套管、電器設備外殼及附件的燃燒性能等級和分級判據(jù)”中的B1級中試驗項目，經(jīng)過大量試驗驗證氧指數(shù)指標值在42%以上，因此該指標要求定為≥42%，提高了產(chǎn)品防火要求。本標準4.2.2條中，無機不燃防火隔板及防火槽盒性能參數(shù)要求，對各省網(wǎng)電力電纜通道用防火隔板及防火槽盒的實際使用情況進行調(diào)研并參考GB25970《不燃無機復合板》及企業(yè)標準Q/GDW12067-2020《高壓電纜及通道防火技術規(guī)范》等標準，根據(jù)其用途將性能歸納為以下三個主要性能：1.理化性能：包含表觀密度、甲醛釋放量、耐凍融循環(huán)、吸濕變形率、抗返鹵性和可浸出氯離子含量，該指標主要考慮搬運方便，隧道后期巡視人員環(huán)境安全和產(chǎn)品使用壽命等情況，表觀密度、凍融循環(huán)和吸濕變形率參考GB25970《不燃無機復合板》中的規(guī)定制定；甲醛釋放量是根據(jù)GB/T18580《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》中規(guī)定制定；抗返鹵性、可浸出氯離子含量主要參考了各省網(wǎng)防火隔板（防火槽盒）技術條件中指標要求。2.機械性能：包含錘擊試驗、干態(tài)抗彎強度、吸水飽和干態(tài)抗彎強度和彈性模量，錘擊試驗參考GB21762-2008《電纜管理電纜托盤系統(tǒng)和電纜梯架系統(tǒng)》中6.9支撐件按抗撞擊分類規(guī)定，耐撞擊等級確定；3.防火阻燃性能：包含燃燒性能A1級，該指標參考GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》中的規(guī)定確定。本標準4.2.2中，規(guī)定了針對無機隔板的可浸出氯離子含量要求，是考慮到氯離子會腐蝕電力電纜通道內(nèi)的金屬構(gòu)件，隔板材料本身游離氯離子過量也會降低隔板強度，提出可浸出氯離子含量這一指標，是為將無機隔板的有害氯離子含量控制在一個安全范圍，保證隔板的強度和使用壽命。本標準4.2.2中增加了對抗彎彈性模量的要求，是考慮到GB21762-2008《電纜管理電纜托盤系統(tǒng)和電纜梯架系統(tǒng)》中，10.3條對水平安裝的電纜托盤直線段在安全工作荷載下每個跨距的實際跨距中部偏差不應該超過1/100，所以在本團體標準中提出了彈性模量的技術標準要求，結(jié)合調(diào)研及試驗情況制定下限值為5000MPa。本標準4.2.2中干態(tài)抗彎強度、吸水飽和狀態(tài)抗彎強度的制定，首先根據(jù)GB/T1449-2005《纖維增強塑料彎曲性能試驗方法》計算得出通道內(nèi)受力最大情況下，隔板承受的抗彎強度20.75MPa，另外參考GB25970《不燃無機復合板》中的規(guī)定以及各網(wǎng)省要求，結(jié)合試驗驗證制定干態(tài)抗彎強度≥30MPa，具體計算過程如下：此處分析最大彎曲強度，對110kV和220kV電纜進行計算。考慮不同電壓等級、不同截面積電纜的布置要求，110kV和220kV外徑大于50mm，支撐間隔為600mm；無機不燃防火隔板最小厚度為7mm；隔板寬度一般為450mm，標稱截面1800mm2及以上的220kV電纜隔板寬度為500mm。采用GB/T1449-2005中9.1節(jié)中彎曲強度的計算公式，計算不同型號電纜重力作用下無機不燃防火隔板（槽盒）的彎曲強度如表3。需說明的是隧道中電纜敷設在整個隔板（槽盒）上，而GB/T1449-2005中計算公式對應的是全部重量集中在隔板（槽盒）中間的情況，其考核更為嚴格，因此取干態(tài)抗彎強度≥30MPa，吸水飽和狀態(tài)的抗彎強度為干態(tài)抗彎強度的70%，即≥21MPa，長期敷設能滿足其受力要求。表3無機不燃防火隔板（槽盒）的彎曲強度計算結(jié)果電纜參數(shù)防火隔板（槽盒）參數(shù)電壓等級(kV)標稱截面(mm2)電纜外徑(mm)電纜重量(kg/km)跨距(mm)厚度(mm)寬度(mm)彎曲強度(Mpa)11024079.8806360074505.8111030081.1870260074506.2711040081.5946260074506.8111050085.21083960074507.8011063086.71210260074508.7111080089.113908600745010.01110100093.116125600745011.61110120096.818310600745013.181101400100.020452600745014.731101600103.322443600745016.16220240106.61061060074507.64220300108.41146060074508.25220400111.71285060074509.25220500115.514300600745010.30220630117.315630600745011.25220800122.617900600745012.892201000125.019920600745014.342201200128.822400600745016.132201400132.924850600745017.892201600136.427110600745019.522201800139.729480600750019.102202000144.232020600750020.75本標準中4.3.1條中提出了兩條防火隔板、防火槽盒布置原則的建議，a）防火槽盒建議布置在隧道兩側(cè)的支架最上層；方便兩側(cè)布置通信光纜、低壓電源線和控制電纜（含備用）等重要線路；防火隔板按需求布置在剩余支架層。b）同側(cè)敷設的電力電纜、通信光纜、控制電纜和低壓電源線，為了防止低壓電源線過熱燃燒起火，引燃通訊光纜，造成通信光纜、控制電纜和低壓電源線斷面喪失，造成一個或多個變電站失去保護，并且