1、标准立项的目的和意义
(1)迫切性与重要性并存。近年来,随着我国国民经济的不断发展,电缆已为经济发展不可或缺的重要支柱产业。但是电力电缆在广泛开发利用造福人类的同时,也带来了电击和电气火灾事故的巨大危险。这主要是由于用户或工程商对线缆产品,尤其是防火线缆产品的采购重视度不够,常常造成遇到线缆在火灾中反而起到助燃甚至释放毒气等一系列危害生命财产的问题屡见不鲜,带来了相当惨重的损失与负面影响。在我国发生的火灾中,因电线电缆引起的火灾占较大比例,据应急管理部消防局发布数据显示,2018年全国共接报火灾23.7万起。其中电气火灾仍居各类火灾首位,占各类火灾总数的34.6%。
为减少电线电缆火灾造成的损失,保障人民生命财产安全,国家发布并实施一系列国家/行业/地方标准。其中行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ16中规定了矿物绝缘电缆的组成部件,主要采用无机物氧化镁作为芯线绝缘材料,无缝铜外套包裹铜导体芯线;《民用建筑电线电缆防火设计规范》DB50-164中明确矿物绝缘电缆通常由铜导体、矿物绝缘材料、铜或铜合金护套构成。图1所示。
图1 矿物质绝缘电缆及所用铜套和铜棒、线坯
同时,在《住宅建筑电气设计规范》JGJ 242中也明确了建筑高度为100m或35层及以上的住宅建筑,用于消防设施的供电干线必须采用矿物绝缘电缆(强制性);建筑高度为50m~100m且19层~34层的一类高层住宅,用于消防设施的供电干线应采用阻燃耐火线缆,宜采用矿物绝缘电缆(推荐性)。DBJ 08-2048-2016《民用建筑电气防火设计规程》也明确规定,特级场所中消防设备(如消防泵、消防电梯、消防风机等)供电干线及分支干线应采用矿物质绝缘电缆;一级、二级公共建筑消防水泵、喷淋泵的供电干线应采用物质绝缘电缆或防火性能符合BS 6387、BS 8491标准的电缆。
目前,市售矿物电缆是由高导电率的金属铜作为导体,所有执行标准中均未对矿物绝缘用铜导体进行明确要求,仅仅只是通过自行制定企业标准对供应铜导体厂家(单位)进行明确规范和要求,容易导矿物绝缘电缆中铜导体标准要求不一致,间接地影响矿物绝缘电缆的综合性能。因此,对用矿物绝缘电缆用铜导体(铜棒、线坯)制定统一标准是非常重要和迫切的。
(2)市场容量大。得益于矿物绝缘电缆优异的安全性能和国家政策的引导,以及房地产客户对建筑产品质量的重视,使得矿物绝缘电缆在国内市场应用呈现快速增长,同时也为电缆企业和下游铜材加工企业提供了良好的发展机遇。2019年,我国电缆工业的用铜量约750万吨,其中用于矿物质电缆用铜量约为5万吨左右,随着“新基建”的推进,促使我国电网投资规模及增速保持较高的水平,亦推动我国电力电缆需求快速增长。预计2020年至2022年中国线缆行业销售收入复合增长率将达5.12%,2022年将达到1.56万亿元,而矿物绝缘电缆用铜量年复合增长率将达到8%左右,在国外市场方面,据QYR调查结果显示,预计2025年可以增长到159亿元,年复合增长率(CAGR)为2.3%。因此,可以说矿物绝缘电缆用铜棒、线坯的市场需求量是非常巨大的。
(3)意义
本项目标准可以规范铜棒、线坯(杆)生产要求,稳定产品质量,对保证电缆生产过程和产品质量有重要意义。同时,也解决了我国在矿物绝缘电缆用铜棒、线坯方面长期没有执行统一、规范标准的问本标准产品符合了工信部《关于促进制造业产品服务质量提升的实施意见(工信部科[2019]188号)》文件 第三章 增强质量提升动力 第七条 发挥标准带动作用的规定,和《促进制造业产品和服务质量提升的实施意见》解读(四)加快重点产业质量提升:“对于原材料工业,以提高产品质量的稳定性、一致性和耐久性为基础,增加高性能、功能性、 差别化产品的有效供给”,对于国家和行业发展有极大的规范和促进作用。
2、必要性
自2008年我国《民用建筑设计规范》规定使用矿物绝缘电缆以来,使用的需用量与日俱增,随之而来便诞生了一大批生产矿物绝缘电缆企业,现已达千余家,给整个行业来了许多新的产品和活动。但由于缺少相应国家规范和标准(除矿物绝缘电缆有国家标准GB/T13033-2007、金属护套无机矿物绝缘电缆有行业标准外,其余均为企业标准),导致有些产品是五花八门,鱼龙混杂。而且从整个市场角度来讲,安全责任重于泰山,如未按照设计规范,降低设计标准,以次充好,将会严重影响整个行业和市场。
市场上的矿物绝缘电缆是由导体、无机绝缘材料(氧化镁粉)和铜护套组合加工而成,其执行标准有GB/T13033-2007、GB/T19216.21、GB/T34926-2017等,这些标准中对于铜导体性能要求未明确,而实用生产使用过程中,矿物质电缆用铜导体(铜棒、线坯)应具有较好的强度、抗高温软化要求,在950℃高温时,能保证电缆维持正常运行180 分钟。隔离型矿物绝缘电缆只是按照企业内控标准/企业标准进行制造加工。GB/T3956《电缆的导体》也只是对退火后铜线进行规格、性能的要求。GB/T4423铜及铜合金拉制棒标准中只对锆青铜的导电率作了规定,无法满足矿物绝缘电缆要求。随着市场细化应用领域的不断拓宽,对电缆导体的特殊性能需求将更加突出、明显,部分电缆还应具有高强度、高抗温软化抗裂性等特性,GB/T3956标准的T1、T2、TU1、TU2牌号材料性能达不到上述技术要求。可以说,矿物绝缘电缆(或特殊要求绝缘电缆)用铜棒、线坯的国家/行业标准目前仍处于空缺状态。因此,非常必要制订统一规范的矿物质电缆用铜导体要求,又能满足日益扩大细化市场需求的标准。