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防火电线电缆的特性
作者: 日期:2019-03-14
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1、引言
  防火(Flame proof)电线电缆为具有防火性能电线电缆的总称,通常分为阻燃电电缆和耐火电线电缆两类。从防火安全和消防救生出发,对电线电缆防火性能的要求越来越多,例如:
  阻燃(Flame retardancy)——阻滞、延缓火焰沿着电线电缆的蔓延,使火灾不扩大。
  耐火(Fire resistance)——在火焰燃烧情况下能保持一定时间的运行,即保持线路的完整性(Circuit  integrity)。
  无卤(Free halogen)——构成电线电缆的材料不含卤素,其燃烧产物的腐蚀性较低。
  低卤(Low  halogen)——构成电线电缆的材料中可含有卤素,但含量较低。
  低烟(Low smoke)——电线电缆燃烧时产生的烟尘较少,即透光率较高。
  低毒(LOW toxicity)——电线电缆材料燃烧时产生的气体毒性较低。
  我国阻燃和耐火电线电缆的研究开发始于1982年。经过5年时间,即1987年,许多电缆厂家已投入生产并为用户所认同。针对当时对燃烧特性的命名和型号比较混乱的情况,笔者提出以燃烧试验方法相对应的电线电缆燃烧特性,对防火电线电缆进行分类,用汉语拼音的首位字母定型作为相应普通电线电缆型号的前缀。其中阻燃电线电缆类的型号ZR和耐火电线电缆类的型号NH已沿用至今。
  随着防火电线电缆在开发研究中所取得的许多新进展,原有型号已不敷使用。加之投产厂家越来越多,在制订企业标准时,对有关型号各取所需,又造成新的混乱。最突出的表现是,电线电缆的燃烧特性相同,但名称和型号却不同。业内及用户强烈要求改变这个状况,希望对型号予以统一。为此,本文提出防火电线电缆型号的编制方法,供日后编制企业标准或行业标准参考。
  2、防火电线电缆型号的编制原则
  (1)一个型号对应于一个燃烧特性,有相应的试验方法和具体的指标可以考核,并用汉语拼音的首位字母表示,尽量简化。
  (2)型号用前缀方法加在普通电线电缆型号之前。
  (3)普通电线电缆固有的燃烧特性,不另给型号。
  (4)留有补充发展的余地。
  目前我国标准与IEC国际标准尚有些差别,因为有些标准,IEC颁布在我国标准之后,根据等同采用国际标准的原则,今后这种差别将会消除。
  3、型号及使用方法的说明
  3.1关于阻燃(ZURAN)
  根据IEC 332,阻燃有单根和成束之分。十多年前,我国电线电缆主要为聚氯乙烯、氯丁橡皮等含卤制品,通过单根垂直燃烧试验在产品标准中是基本要求,因此不需要给予单根阻燃的型号。而把成束C类作为阻燃电线电缆的基本要求,把B类和A类作为用户必须特别指定的阻燃要求。因此,用阻燃(ZURAN)的首位字母ZR作为型号也就盛行一时了。
  现在的情况不同。聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯、乙丙、天然一丁苯等是易燃材料,当其阻燃制品能通过单根垂直燃烧试验时就要给以号,来与原有的易燃特性相区别。这个型号用Z。成束燃烧因有阻燃A类、阻燃B类、阻燃C类、阻燃D类之分,因此用ZA、ZB、ZC、ZD型号来区分。其中阻燃D类为IEC的新提案,适用于外径12mm及以下的电线电缆。其所用试样的非金属材料总体积仅为C类的1/3,即0.5L/m。要求供火时间20min和烧焦高度小于2.5m则与C类相同。因为这个提案尚待表决通过。
  此外,IEC332-3有一个规定,即做A类试验时,若试样取间隔排列(有一芯导体大于35mm2的场合)在标准梯子前面排列不下时,可在后面排列,并且用AF/R表示。或采用宽型梯(0.8m宽)全部排在梯子的前面(用AF表示),并且用双喷灯供火。但若大规格电缆在标准梯子前面排得下时,则用单喷灯供火,仍记作AF。为简化型号,对于这一类情况均记作ZA。
3.2关于耐火(NAIHUO)
  根据我国标准GB 12666.6-90,耐火分A类和B类二个级别。A类的供火温度为950℃~1000℃,B类的供火温度为750℃~800℃。早先曾用NH型号表示耐火电线电缆,按IEC 331-1970标准要求,相当于我国标准的B类。由于有些用户要求A类耐火电线电缆,故把型号扩展为NA和NB,以示区别。但是,在最近IEC新出版的标准IEC60331-1999中,供火温度仍为750C~800℃,而提高试验温度的建议尚在考虑中。因此,如等同采用编制新的国家标准时,耐火等级就没有A类B类之区分。届时耐火电线电缆型号可以简化为队如果将来IEC把试验温度再分出类别来,我们的型号就有了发展的余地。
  值得注意的是,英国对耐火电缆的要求花样最多,因而有许多型号。考虑到英国对IEC的影响,IEC对提高试验温度、喷水和机械冲击已在考虑之中,因此,附加冲击(CHONGJI)用型号C,附加喷水(PENSHUI)用型号S,以备日后使用。
  注:耐火、喷水耐火和冲击时火试验是分别进行的。如通过耐火 950℃3h和750℃冲击的电缆型号为CY;通过650℃3h耐火、950℃20min耐火、650℃喷水和 650℃冲击要求的电缆型号为ASWX,余类推。其最高级别型号为CwZ。
3.3  关于低卤(DILU)、无卤(WULU)低烟(DIYAN)、低容(DIDU)
  关于低卤(DILU),用D表示。用IEC60754-1:1994(国标为GB/T 17650.1-1998)方法测定HCI含量。标准中无指标,建议HCI≤100 mg/g。
    关于无卤(WULU)即低腐蚀性,用W表示:用IEC60754-2:1991(1997修正),我国等同采用的国标为GB/T17650.2-1998方法测定,揩标为PH≥4.3,r(电导率)≤10ps/mm。国外不少国家或公司把无卤标准定为HCI≤5mg/g,国人也有所仿效,这是不恰当的。因为IEC 60754-l已明确指出该方法不能用来测定 HCI含量小于5mg/g的材料,即不能判定“无卤”。其次,当HCI含量>2mg/g时,其水溶液的PH值就小于4.3,即不符IEC60754-2的要求。此外,有人认为IEC定的指标PH≥4.3,而德国的指标是PH≥3.5,因此IEC的要求比德国高。这只是表面现象。其实两者的效果是完全相同的。有机会笔者将另文再作介绍。
  关于低烟(DIYAN),也用D表示。虽与低卤的D重复,但已约定俗成,在型号组合时也不致误解。低烟的国际标准要求为透光率≥60%。必须指出,我国以PVC为基的所谓低卤低烟材料所制作的电线电缆,其低烟达不到上述要求,不应采用低烟的型号。除非在产品标准中另有说明,例如降低透光率的指标,并说明该指标低于国际标准或国家标准的要求,以免用户误解。
  关于低毒(DIDU),不能再用D表示,而用U。有关标准IEC尚在考虑中。目前使用较多的是英国海军工程标准NES713,用毒性指(TI)表示,如要求绝缘材料的毒性指数小于
  3、护套的毒性指数小于5。国内有些厂家称可提供无卤、低烟、无毒电缆,这里所称的无毒是不恰当的,应为低毒。因无卤、低烟材料燃烧时会产生有毒的CO,如材料中含有P、N、S,则生成的有毒气体还要多。
  3.4关于型号的组合
  当某~电线电缆具有多种燃烧特性时,按国际惯例,某型号及称谓按下列顺序(没有的项目应略去);
  无(低)卤一低烟一低毒一阻燃一耐火
  例如:
  (1)阻燃(A)类聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,型号为:ZA-VV
  (2)低卤阻燃(B类)PVC绝缘PVC护套电力电缆,型号为:DZB-VV
  (3)低卤低烟阻燃(C类)PVC绝缘PVC护套电力电缆,型号为:DDZC—VV
  (4)无卤低烟阻燃(A类)交联聚乙烯绝缘钢带销装聚烯烃护套电力电缆,型号为:WDZA—YJY23(外护层的聚烯烃护套用数字3)
  (5)无卤低烟阻燃(B类)交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套电力电缆,型号为:WDZB一YJY
(聚烯烃型号用Y不用X、E、O或P,据GB/T13849-1993)
  (6)无卤低烟耐火(A类)交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套电力电缆,型号为:WDNA-YJY
  (7)耐火(B类)聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆,型号为:NB—VV
  3.5必须注意的问题
  以上提出了根据电线电缆的燃烧特性来确定相应型号和称谓的方法。现就目前出现的一些问题及如何处理说明如下:
  (1)不要给阻燃戴高帽子为使电线电缆达到阻燃的要求,有各种各样的方法。例如,采用以无机阻燃剂为基的胶泥填充(即所谓“隔氧层”、“隔火层”等)或以无机阻燃剂为基的涂料涂覆的阻燃市带(即所谓“高阻燃带”、“隔氧隔火带”等)包绕,在解决交联聚乙烯绝缘等易燃材料组成的电缆阻燃问题上起着非常重要的作用,甚至可以达到阻燃A类的水平。
  但不要给它戴上“高阻燃”、“超高阻燃”、“特高阻燃”的帽子,不要采用GZR的型号。这是因为,依据的燃烧试验方法和指标相同,都是IEC 332-3或GB12666.5,所以不管采用何种手段和方法来实现阻燃,其型号和称谓应该相同。目前阻燃的最高级别是ZA。值得指出的是,不要给阻燃电缆起新名字,如隔氧层电缆、隔火层电缆等,否则,在国际招标中就让人难以理解。
  (2)称谓不要颠来倒去你叫“无卤低烟”,他叫“低烟无卤”,在实质上没有差别,但称谓就不统一。而且导致型号可以是WD,也可以是DW,颠来倒去也不统一。在国外,称谓都是先卤后烟。例如,法国阿尔卡特公司称HALOGEN FREE LOW SMOKE CABLES(无卤低烟电缆),型号为XLS;英国德尔塔公司称 ZERO HALOGEN LOW SMOKECABLES(应译无卤低烟电缆,不译零卤低烟电缆,以免自造混乱),型号为OHLS,等等。可见还是叫“无卤低烟”好。同理,“低卤低烟”不要叫做“低烟低卤”。
  (3)阻燃不要称为难燃阻燃与国际通用的FLAME RETARDANT切合,因为RETARDANT是延迟、阻止之意。日本人称为难燃;并把阻燃剂叫做难燃剂。为统一称谓,叫阻燃好,型号用Z不用N。
  (4)矿物绝缘(MI)电缆不要再Pg防火电缆矿物绝缘(MI)电缆是有别于有机绝缘电缆的另类电缆,阻燃和耐火是其固有特性之一,因此,在需防火的地方,可推荐选用MI电缆。但不必把它再叫做防火电缆,以免与有机绝缘的阻燃电缆和耐火电缆相混淆。更不要再加一个型号。国内把MI电缆叫做防火电缆,是有人认为它的阻燃和耐火性能更好。其实,试验方法和考核指标都是一样的。
  (5)关于耐火电缆的阻燃等级根据新近出版的英国标准BS7629—1997和 BS6387-1994,耐火电缆的阻燃特性要求是通过单报垂直燃烧试验。因此,如果我国予以仿效,在制订标准时也可统一规定耐火电缆的阻燃等级为单根阻燃,则在耐火电缆的型号中可把阻燃的代号省去。当然,如用户要求提高阻燃等级,再在型号中把阻燃代号介入即可。
  电缆的燃烧特性都针对总体,并不计较各组成构件的个别特性,这不仅使电缆设计乾有用脑之地,而且为型号和称谓的简化也提供了有利条件。
  以上防火电线电缆型号编制方法承上启下,顺应国内约定谷成习惯,简便直观,容易记忆,且便于今后特性的增删。希望能为大家所接受或提出意见 。

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