一、消防設備電源不能使用鋁芯電纜

消防設備電源不能使用鋁芯電纜。在眾多的消防規(guī)范和實踐要求中，都明確規(guī)定了消防設備電源應采用銅芯導線或電纜。例如我國發(fā)布的各項相關標準及規(guī)范均有此要求。其主要目的是為了滿足火災時連續(xù)供電或傳輸信號的需要，確保消防設備在緊急時刻能夠正常運行，保障人員生命財產安全。  

二、鋁芯電纜在消防設備電源中的應用規(guī)定  

（一）我國的規(guī)定是禁止使用  

在我國對于消防設備電源的規(guī)定中，沒有可使用鋁芯電纜的情況。《住宅建筑電氣設計規(guī)范》JGJ242-2011明確規(guī)定住宅套內的電源線應選用銅材質導體，這一規(guī)定對消防設備電源同樣具有導向意義，因為消防設備電源安全性要求更高。而且很多建筑、電氣相關規(guī)范對于消防供配電系統(tǒng)要求選擇銅芯電纜，避免使用鋁芯電纜，這是保障消防設備可靠運行的基本要求。例如消防配電線路中，從低壓配電柜至消防控制室、消防水泵、穩(wěn)壓泵、消防電梯、各類防排煙消防風機、應急照明及疏散指示標志控制柜的供電線路等，都要求為銅芯導線或電纜。像火災自動報警系統(tǒng)的供電線路、消防聯(lián)動控制線路；消防應急照明和疏散指示系統(tǒng)線路等，在國家規(guī)范中規(guī)定必須采用銅芯電線電纜，這也暗示了鋁芯電纜不能用于這些消防設備電源線路。  

（二）國外部分標準和規(guī)范也不支持  

國外在消防設備電源電纜使用方面，很多標準也傾向于使用銅芯電纜。例如國際電工委員會（IEC）發(fā)布的一些標準規(guī)范，雖未專門針對鋁芯電纜在消防設備電源中禁用作出明確，但從消防設備電源可靠性的通用要求角度出發(fā)，也是朝著有利于可靠電力傳輸?shù)牟馁|，如銅芯。像一些發(fā)達國家如美國、英國等，在消防標準要求較高的建筑、設施等領域的電力供應方面，同樣會遵循類似的理念，以保障消防等關鍵設備在緊急狀態(tài)下能夠持續(xù)供電，對于電纜材質基于安全和可靠性考慮多選擇銅芯電纜。不過，不同國家可能會根據(jù)自身的國情在具體的行業(yè)或項目中有一些細則上的差異，但整體上對消防設備電源安全性要求都是非常嚴格的。  

三、消防設備對電源電纜材質的要求  

（一）電氣性能方面  

1.良好的導電率  

消防設備電源對電纜的導電率要求較高。銅芯電纜相比于鋁芯電纜具有更好的導電性能。在火災發(fā)生時需要確保電力能高效且穩(wěn)定地傳輸?shù)较涝O備中，如果采用導電性能較差的材質，電力傳輸過程中會有更大的能量損耗和電壓降等問題。例如在消防水泵長時間運行、消防電梯緊急啟動運行以及應急照明等消防設備用電場景下，高效的電力傳輸至關重要。一旦電纜材質導電率差，可能導致設備達不到額定工作功率，甚至不能正常工作。經研究數(shù)據(jù)表明，鋁芯電纜的電阻率比銅芯電纜約高1.68倍，在相同的長度和橫截面積條件下，鋁芯電纜的電阻較大，這就意味著電能在傳輸過程中的損耗更大。  

2.穩(wěn)定的電氣特性  

在火災環(huán)境下，可能會面臨高溫、復雜的電磁環(huán)境以及其他未知因素干擾。銅芯電纜在穩(wěn)定性方面表現(xiàn)更為出色，它能夠在各種惡劣條件下保持電氣參數(shù)的相對穩(wěn)定。例如在高溫下，銅的物理和化學性質變化相對鋁要小，能夠更好地維持電流傳輸?shù)姆€(wěn)定性，確保消防設備得到可靠的電力供應。而且，銅芯電纜不易受外部微小干擾影響，在消防聯(lián)動控制線路中，能夠精確傳遞控制信號，保障各個消防設備之間協(xié)調工作。  

（二）機械性能方面  

1.較高的機械強度  

消防設備電源電纜在安裝和使用過程中，需要具備一定的機械強度以抵抗外力破壞。銅芯電纜相對鋁芯電纜機械強度更高，可以更好地避免在穿管敷設、彎折等操作過程中受到損傷。在火災現(xiàn)場，如果電纜被掉落的建筑殘骸砸中或者在救援人員緊急操作過程中，電纜要能夠承受一定外力而不被破壞。例如在一些高層建筑火災中，消防設備電源電纜可能會架空敷設，這時機械強度高的電纜就更能抵御風、建筑結構變形等帶來的拉力等影響。而鋁材質相對較軟，鋁芯電纜機械強度有限，容易在受到外力時被損壞，影響電力傳輸。  

2.抗疲勞性能  

銅芯電纜具有更好的抗疲勞性能。在消防設備頻繁使用或者在火災發(fā)生后長時間運行時，電纜需要能夠應付這種復雜的使用工況。比如消防電梯在反復使用過程中，與之相連的電源電纜如果抗疲勞性能差，很容易在多次彎折等操作后發(fā)生損壞。而銅芯電纜相比于鋁芯電纜在經過多次彎折或者反復的拉伸后，更不容易出現(xiàn)斷裂、破損等問題，能保障消防設備電源線路的完整性。  

（三）環(huán)境適應性能方面  

1.耐腐蝕性  

消防設備電源電纜需要具備一定的耐腐蝕性。銅芯電纜在空氣中不容易被氧化，在一般的環(huán)境以及有一定有害腐蝕性氣體存在（如火災場景中可能出現(xiàn)的煙霧、有害氣體等）的情況下，都能較好地維持其性能。相比之下，鋁的化學性質活潑，容易與空氣中的氧發(fā)生反應而被氧化。當鋁芯電纜表面被氧化時，其導電性能會下降，而且氧化膜會進一步影響連接點的接觸性能，可能導致連接電阻增大等問題，從而影響消防設備供電的可靠性。例如在一些潮濕環(huán)境或者有輕度化學污染的場所，鋁芯電纜相對于銅芯電纜更容易被腐蝕，不適用于消防設備這樣對安全性要求極高的電源線路。  

2.耐高溫性能  

在火災發(fā)生時，電纜周圍環(huán)境溫度會急劇升高。銅芯電纜在高溫下相較鋁芯電纜有著更好的適應性能。銅的熔點為1083℃，而鋁的熔點僅為660.4℃，在高溫環(huán)境下鋁芯電纜更容易熔化或者軟化，這會導致電纜的絕緣層、護套等受到影響，進而使電纜的電氣性能和機械性能大幅下降。例如在對消防設備供電的線路中，一旦電纜因為高溫而失去性能，消防設備就會瞬間失去電力供應，無法正常工作，從而延誤滅火救援的最佳時機。  

四、鋁芯電纜用于消防設備電源的優(yōu)缺點  

（一）優(yōu)點  

1.成本相對較低  

鋁芯電纜最大的優(yōu)點在于成本低。鋁的原材料成本相較于銅要低很多，這使得鋁芯電纜在初期造價方面具有明顯的優(yōu)勢。對于一些預算有限且對電纜要求不是特別高（非消防等特殊重要設備）的場合，鋁芯電纜是較為經濟的選擇。例如在一般的民用住宅照明線路（不是消防照明線路）中，如果綜合考慮成本因素，可以選擇鋁芯電纜。因為在滿足正常照明用電的情況下，使用鋁芯電纜可以降低項目的電纜采購成本。  

2.質量較輕  

鋁芯電纜的質量比銅芯電纜輕。這在電纜敷設過程中，尤其是對于較長距離或者需要人工操作敷設的場景下，會更加方便。較輕的質量意味著對敷設工具（如施工用的支架、滑輪等）以及人力的要求相對較低。例如在大型建筑工程中，如果采用鋁芯電纜并且需要人工搬運敷設的話，相較于銅芯電纜更容易操作，可以提高施工效率。而且較輕的電纜質量也減少了對建筑結構承重的額外要求，對于一些老舊建筑或者對承重有特殊要求的場所具有一定意義。  

3.某些阻燃鋁芯電纜能延緩火勢  

阻燃鋁芯電纜在消防安全方面有一定的積極作用。這種電纜在被燃燒時能夠在一定時間內自行熄滅，且芯線采用鋁材質外層覆蓋阻燃材料的結構設計。在火災發(fā)生時，它可以延緩火勢蔓延速度，為消防人員爭取更多的救援時間，也能有效阻止火勢通過線路傳播，降低火災對周圍環(huán)境和設備的破壞程度。此外，它能夠增強整個電力系統(tǒng)的可靠性，在一定程度上抵抗火災中的短路、過載等不利因素，保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，并且其制造過程中充分考慮環(huán)保因素，阻燃材料和鋁芯材料均符合環(huán)保標準，能夠減少火災對環(huán)境的破壞，符合可持續(xù)發(fā)展理念。不過需要明確的是，它在非消防設備電源中發(fā)揮的這種防火性能并不足以使它能夠用于消防設備電源，這只是其自身相對的優(yōu)點。  

（二）缺點  

1.導電性能不足  

鋁芯電纜的導電率低于銅芯電纜，導致其在電力傳輸中有較大的電能損耗。具體如前文所述，相同長度和橫截面積的鋁芯電纜電阻比銅芯電纜高。對于消防設備電源而言，這種較大的電能損耗會影響設備的工作功率和工作效率，并且可能導致電壓降過大，無法滿足消防設備在火災時的特定需求。例如消防水泵在啟動和運行過程中，如果電纜因導電率低導致電壓供應不足，可能無法達到預期的揚程和流量，影響滅火效果。  

2.機械強度有限  

鋁芯電纜的機械強度相較于銅芯電纜要低很多。在敷設過程中更容易受到拉伸、擠壓或者彎折而損壞。特別是在消防設備頻繁使用或者在火災緊急情況下，電纜需要承受較大外力時，鋁芯電纜的抗破壞能力較差。例如在消防電梯救援或者防排煙風機運行過程中，電纜如果被意外拉扯或者受到撞擊，機械強度低的鋁芯電纜可能就會發(fā)生斷線或者芯線損壞等情況，從而中斷消防設備的電源供應。  

3.連接性能不理想  

鋁芯電纜在連接點處容易出現(xiàn)問題。由于鋁的化學性質活潑，容易在連接點表面氧化形成氧化膜，導致連接電阻增大，從而使連接點處容易發(fā)熱。在消防設備運作期間，這種發(fā)熱問題可能加劇進而引發(fā)安全事故，如引發(fā)火災或者影響設備正常運行。而且與銅芯電纜相比，鋁芯電纜連接需要特殊的連接工藝來克服容易氧化和連接不可靠的問題，如果處理不當容易造成接觸不良等情況。  

4.耐腐蝕性差  

鋁芯電纜耐腐蝕性相對較弱。在與空氣、水或者其他腐蝕性物質接觸時，鋁芯表面容易被氧化，這不僅會降低電纜的導電性能，而且會影響電纜的機械強度和使用壽命。而消防設備通常安裝在不同環(huán)境中，需要電纜具有較好的耐腐蝕性來確保長期穩(wěn)定的電力供應。例如在一些工業(yè)廠房、地下停車場或者沿海、化工區(qū)域等環(huán)境中的消防設備，如果使用鋁芯電纜就會面臨被腐蝕損壞的風險。  

五、國內外消防設備電源電纜材質的標準  

（一）國內主要標準  

1.《阻燃和耐火電線電纜通則》GB/T19666-2005  

此標準對阻燃和耐火電纜的相關要求進行了規(guī)定。在國內的消防設備電源電纜方面，無論是阻燃型還是耐火型電纜在材質選擇和性能要求上都要遵循這一通則。例如它給出了阻燃電纜根據(jù)燃燒時的阻燃性能由高到低分為A、B、C、D4類，耐火電纜根據(jù)其火災時無沖擊、有沖擊及噴水情況下的持續(xù)供電時間分為N、NJ、NS3類等各類分級的標準依據(jù)。雖未明確指定必須為銅芯電纜，但結合消防設備電源特性以及其他關聯(lián)規(guī)范，銅芯電纜是符合其在電氣性能、穩(wěn)定性等方面要求的指定方向。如果使用鋁芯電纜則難以滿足其中對阻燃、耐火性能等多方面的綜合要求，因為它的導電性能、穩(wěn)定性等與銅芯電纜相比有差距，難以保證在火災場景下消防設備電源電纜應該具備的各種性能要求。  

2.《建筑設計防火規(guī)范》GB50016-2014  

本規(guī)范對消防設備線路選用及敷設有明確的規(guī)定。比如規(guī)定消防配電線路應滿足火災時連續(xù)供電需要，明敷時需要采取的保護措施以及暗敷時的保護要求等。在其規(guī)定中雖然沒有明確表述電纜必須為銅芯電纜，但從滿足消防設備電源可靠性、穩(wěn)定性等多種要求綜合考慮，也是指向使用銅芯電纜。因為銅芯電纜在諸如導電性能、耐溫和耐腐蝕性等方面能夠更好地適應消防設備電源的需求，而鋁芯電纜存在的諸如導電、機械、耐腐蝕等多方面問題難以滿足該規(guī)范下對消防設備電源線路的高標準要求。而且此規(guī)范與其他電氣相關規(guī)范是相互關聯(lián)和補充的，共同構建起了國內建筑消防設備電源線路電纜材質要求的體系。  

3.《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ16-2008  

在這個規(guī)范里對于消防設備電氣設計方面也有諸多規(guī)定。例如對于消防設備的供電線路、控制線路等方面都有涉及電氣性能、線路保護等內容。就電纜材質而言，結合規(guī)范中對電氣性能要求較高以及消防設備特殊的安全性要求來看，銅芯電纜是符合其規(guī)范要求的。無論是從電力傳輸過程中的電壓降、電能損耗，還是從線路連接可靠性、耐久性等多方面因素考慮，銅芯電纜相對鋁芯電纜均具有明顯優(yōu)勢，而鋁芯電纜的各種缺陷不利于消防設備電源在民用建筑中的安全穩(wěn)定運行。  

（二）國外部分主要標準  

1.國際電工委員會（IEC）相關標準  

國際電工委員會發(fā)布的如IEC332系列標準，主要是關于電纜的阻燃性能測定相關的標準。雖然這些標準沒有直接定義消防設備電源電纜必須是銅芯，但在國際通用的電氣設備安全性、可靠性等要求下，對消防設備電源電纜這類重要的電氣傳輸線路，同樣要求具有良好的電氣性能、穩(wěn)定的運行特性等。銅芯電纜擁有的高導電率、較好的耐溫性等優(yōu)勢符合這種高標準要求，而鋁芯電纜的相對劣勢使其在這種具有國際通用性需求的消防設備電源應用場景下難以勝任。例如在歐洲很多國家，在參照國際電工委員會標準的基礎上，結合本國的實際建筑情況、消防安全等級要求等，在消防設備電源電纜使用方面均傾向于選擇銅芯電纜來確保消防設備在緊急時刻能夠順利運行。  

2.美國國家電氣規(guī)范（NEC）相關標準  

美國國家電氣規(guī)范為美國的電氣系統(tǒng)建設、安裝、維護等方面制定了一系列標準。在消防設備電源供電方面，美國對于保障消防設備可靠運行有著很高的要求，雖然其具體標準中并非單獨針對電纜是銅芯或鋁芯做出詳盡規(guī)定，但從整個電氣安全體系和實際應用中的情況來看，銅芯電纜在美國的很多消防設施、建筑等消防設備電源應用場景下被廣泛使用。這是基于銅芯電纜在應對火災環(huán)境中的高溫、各種復雜干擾以及可靠電力傳輸?shù)确矫嬗休^好的表現(xiàn)，而且能滿足長期運行和安全性保障的需求。其中部分特殊環(huán)境或者低風險的民用范圍可能存在其他允許情況，但總體上對于消防設備電源這種高要求的場景還是以使用銅芯電纜為主，鋁芯電纜很少被用于消防設備電源線路。