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阻燃電纜和耐火電纜全面綜合知識

阻燃電纜和耐火電纜全面綜合知識

  • 分類(lèi):行業(yè)新聞
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  • 發(fā)布時(shí)間:2020-10-26 11:37
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【概要描述】電纜行業(yè)習慣將阻燃(FireRetardant)、無(wú)鹵低煙(LowSmokeHalogenFree,LSOH)或低鹵低煙(LowSmokeFume,LSF)、耐火(FireResistant)等具有一定防火性能的電纜統稱(chēng)為防火電纜。阻燃電纜(FlameRetardant) 阻燃電纜的特點(diǎn)是延緩火焰沿著(zhù)電纜蔓延使火災不致擴大。由于其成本較低,因此是防火電纜中大量采用的電纜品種。無(wú)論是單根線(xiàn)纜還是成束敷設的條件下,電纜被燃燒時(shí)能將火焰的蔓延控制在一定范圍內,因此可以避免因電纜著(zhù)火延燃而造成的重大災害,從而提高電纜線(xiàn)路的防火水平。 無(wú)鹵低煙阻燃電纜(LSOH)   無(wú)鹵低煙電纜的特點(diǎn)是不僅具有優(yōu)良的阻燃性能,而且構成低煙無(wú)鹵電纜的材料不含鹵素,燃燒時(shí)的腐蝕性和毒性較低,產(chǎn)生極少量的煙霧,從而減少了對人體、儀器及設備的損害,有利于發(fā)生火災時(shí)的及時(shí)救援。無(wú)鹵低煙阻燃電纜雖然具有優(yōu)良阻燃性、耐腐蝕性及低煙濃度,但其機械和電氣性能比普通電纜稍差。 低煙阻燃電纜(LSF)   低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標介于阻燃電纜與無(wú)鹵低煙阻燃電纜之間。低鹵(LowHalogen)電纜的材料中亦會(huì )含有鹵素,但含量較低。   這種電纜的特點(diǎn)是不僅具備阻燃性能,而且在燃燒時(shí)釋放的煙量較少,氯化氫釋放量較低。這種低鹵低煙阻燃電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,再配以高效阻燃劑、HCL吸收劑及抑煙劑加工而成。因此這種阻燃材料顯著(zhù)改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能。 耐火電纜(FireResistant) 耐火電纜是在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的正常運行,可保持線(xiàn)路的完整性(CircuitIntergrity)。耐火阻燃電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸氣煙霧量少,耐火阻燃性能大大提高,特別是在燃燒時(shí),伴隨著(zhù)水噴淋和機械打擊震動(dòng)的情況下,電纜仍可保持線(xiàn)路完整運行。 ? 阻燃電纜標準及等級   電纜涉及火災安全的主要技術(shù)指標是CO2電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國防火標準較關(guān)注前兩個(gè)問(wèn)題,但是歐洲和美國對火災安全有著(zhù)完全不同的觀(guān)點(diǎn)。   美國傳統的概念認為:火災的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產(chǎn)生以及其后的燃燒過(guò)程中CO轉化為CO2的熱釋放,因此,控制燃燒過(guò)程中的熱釋放量可減少火災的危害。歐洲傳統以來(lái)深信:在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸(HCL)釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災現場(chǎng)的主要因素。 IEC阻燃等級   為了評定線(xiàn)纜的阻燃性能優(yōu)劣,國際電工委員會(huì )分別制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個(gè)標準。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來(lái)評定單根線(xiàn)纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力(國內對應GB12666.3和GB12666.4標準)。IEC60332-3(國內對應GB12666.5-90)用來(lái)評定成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力,相比之下成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)在阻燃能力的要求上要高得多。 IEC60332-1/BS4066-1阻燃等級(單根電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnSingleVerticalInsulatedWires/Cables)   這是單根電纜的阻燃標準。試驗規定,一根60cm長(cháng)的試樣垂直固定在前壁開(kāi)通的金屬箱內,火焰長(cháng)度175mm的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端450mm的位置上火焰錐與電纜以45度角接觸,如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過(guò)50mm,測試通過(guò)。 IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級(成束電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnBunchedWires/Cables)   這是成束電纜的阻燃標準。試驗規定,成束3.5m長(cháng)的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上,試樣數量按不同分類(lèi)所要求的非金屬物料決定。試樣垂直掛在燃燒爐背壁上,空氣通過(guò)底板上的進(jìn)氣口引入燃燒爐。   丙烷平面燃燒器以750℃的火焰與試樣接觸,試樣在強制吹風(fēng)(氣流排放5m3/分鐘,風(fēng)速0.9m/秒)的情況下,必須在垂直燃燒20分鐘內燃不起來(lái),電纜在火焰蔓延2.5米以?xún)茸孕邢?。IEC60332有A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)和D類(lèi)之分,以評定阻燃性能優(yōu)劣。 UL阻燃標準 UL列明的任何電纜經(jīng)過(guò)測試驗證若符合某種防火等級,可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準編號。  增壓級-CMP級(送風(fēng)燃燒測試/斯泰鈉風(fēng)道實(shí)驗PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest)   這是UL防火標準中要求最高的電纜(PlenumCable),適用安全標準為UL910,實(shí)驗規定在裝置的水平風(fēng)道上敷設多條試樣,用87.9KW煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒20分鐘。合格標準為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大為0.5,平均密度值最大為0.15.   這種CMP電纜通常安裝在通風(fēng)管道或空氣處理設備使用的空氣回流增壓系統中,被加拿大和美國所認可采用。符合UL910標準的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標準的低煙無(wú)鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來(lái)煙的濃度低 干線(xiàn)級-CMR級(直立燃燒測試RiserFlameTest)   這是UL標準中商用級電纜(RiserCable),適用安全標準為UL1666.實(shí)驗規定在模擬直立軸上敷設多條試樣,用規定的154.5KW煤氣本生燈(527,500BTU/Hr)30分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。干線(xiàn)級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般用于樓層垂直和水平布線(xiàn)使用。   商用級-CM級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)   這是UL標準中商用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581.實(shí)驗規定在垂直8英尺高的支架上敷設多條試樣,用規定的20KW帶狀噴燈燃燒(70,000BTU/Hr)20分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類(lèi)似,只是敷設電纜根數不同。商用級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般僅應用于同一樓層的水平走線(xiàn),不應用于樓層的垂直布線(xiàn)上。   通用級-CMG級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)   這是UL標準中通用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581.商用級和通用級的測試條件類(lèi)似,同為加拿大和美國認可使用。通用級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般僅應用于同一樓層的水平走線(xiàn),不應用于樓層的垂直布線(xiàn)上。   家居級-CMX級(垂直燃燒測試VertialWireFlameTest)   這是UL標準中家居級電纜(RestrictedCable),適用安全標準為UL1581,VW-1.實(shí)驗規定試樣保持垂直,用試驗用的噴燈燃燒(30,000TU/Hr)15秒鐘,然后停止15秒鐘,反復5次。   合格標準為余火焰不可超過(guò)60秒鐘,試樣不可燒損25%以上,墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1類(lèi)似,只是燃燒的時(shí)間不同。這種等級也沒(méi)有煙霧或毒性規范,僅用于敷設單條電纜的家庭或小型辦公室系統中。這類(lèi)電纜不應成捆敷設使用,必須套管。    煙密度、鹵素含量和毒性等級 IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測定(EmissionOfHalogens)   這是IEC和BS標準中針對氯化氫(HCL)釋放濃度的規范。鹵素含氟(Florine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)和放射性易揮發(fā)的元素砹(Astatine),成分的毒性很高。實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃時(shí),把一根內置1.0g試樣推入爐內,利用氣流排放速率使HCL溶入水中,再測定水溶液的鹵酸含量。   如果電纜材料燃燒時(shí)鹵酸(HCL)釋放量少于5mg/g時(shí),可被稱(chēng)為無(wú)鹵電纜(LSOH),如果鹵酸(HCL)釋放量大于5mg/g時(shí)而小于15mg/g時(shí),可被稱(chēng)為低鹵電纜(LSF)。值得注意的是,IEC60754-1方法不能用來(lái)測定HCL含量小于5mg/g的材料,即不能判定是否“無(wú)鹵”。需要判定是否完全無(wú)鹵可采用IEC60754-2方法來(lái)測定。 ? IEC60754-2氣體酸度測量(Corrosivity)   這是IEC標準中針對燃燒氣體腐蝕性的規范,此測試是量度在燃燒時(shí)物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過(guò)水溶液的PH值和導電率來(lái)測定。實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃,把一根內置試樣的石英管推入爐內,同時(shí)開(kāi)始記時(shí)。   在試樣燃燒的前5分鐘,每隔1分鐘測一次PH值和電傳導性能,接下來(lái)的25分鐘每隔5分鐘測一次。一般無(wú)鹵電纜材料的PH值會(huì )大于4.3,導電率小于10μs;PH值越少,即表示物料的鹵酸氣體酸度越高。值得注意的是,當HCL含量大于2mg/g而小于5mg/g(即符合IEC60754-1的要求時(shí)),其水溶液的PH值亦小于4.3,即不符合IEC60754-2的要求。 IEC61034-1/ASTME662煙密度(EmissionofSmoke)   這是IEC和ASTM標準中針對煙密度的規范。實(shí)驗由一個(gè)3m3的立方體和一個(gè)帶光源的光度測量系統組成,矩形曹內裝酒精作為燃燒源。一個(gè)功率為10-15m3/分鐘的鼓風(fēng)機確保煙霧均勻分布在一塊檔風(fēng)板上防止槽上產(chǎn)生火焰渦流,酒精燃燒時(shí),與光電源相連的記錄儀記下光減弱量。   煙密度是以透光率量度,如果能達到60%光傳輸值(LightTransmittance),該電纜材料就達到低煙標準,透光率越高,物料于燃燒時(shí)所釋放的煙霧越少。 ISO4589-2/BS2863氧指數(OxygenIndexLOI)   這是ISO和BS標準中針對氧指數的規范。它是指在室溫下,當空氣的含氧量大于此氧指數時(shí),物料便會(huì )馬上燃燒。氧指數值越高則表示物料越阻燃。假若某材料的氧指數為21%,即表示此物料處于正常室溫下亦會(huì )自動(dòng)燃燒,在正常室溫下,空氣的含氧量為21%,一般阻燃電纜的氧指數均大于33%. ISO4589-3/BS2782.1溫度指數(TemperatureIndexTI)   這是ISO和BS標準中針對溫度指數的規范,材料的氧指數會(huì )隨著(zhù)溫度升高而下降,當氣溫升高而物料的氧指數降至21%時(shí),物料便會(huì )自動(dòng)燃燒,此溫度被稱(chēng)為溫度指數。   例如,煤于室溫下的氧指數為50%,但當溫度升高至150℃,氧指數會(huì )降至21%,此材料亦會(huì )馬上燃燒,材料的溫度指數便為150℃。一般阻燃電纜溫度指數均大于250℃。 NES713毒性指數(ToxicityIndex)   這是英國海軍工程NES標準中針對電纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性規范,毒性是指對生物體結構造成破壞或功能紊亂的一種性質(zhì),毒性指數是指材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的所有氣體的毒性總和表現。   實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃,電纜材料中含有的有毒物質(zhì)會(huì )被分別燃燒,再利用氣流排放速率收集每種有毒氣體,然后通過(guò)化學(xué)分析計算每種有毒物質(zhì)的含量,此指數是以數目表示其毒性。毒性指數越大,此物料所釋放氣體的毒性越高。一般無(wú)鹵電纜材料的毒性指數均小于5.   值得注意的是,低煙無(wú)鹵材料燃燒時(shí)亦會(huì )產(chǎn)生有毒的CO,如果材料中含有P、N、S,則生成的有毒氣體更多,因此無(wú)鹵電纜不可稱(chēng)為無(wú)毒電纜,應稱(chēng)為低毒電纜。 CM、CMR和CMP電纜由于需要通過(guò)嚴格的UL防火標準,采用的電纜材料多含鹵素,CM和CMR電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,而PVC材料含氯;CMP電纜一般以特氟瓏聚四氟乙烯(FEP)為基材,而FEP材料含氟。   此類(lèi)含鹵線(xiàn)纜產(chǎn)生的氣體毒性均較無(wú)鹵電纜大數倍,于火災安全中存著(zhù)很大的隱患,可能會(huì )導致火災現場(chǎng)多數的傷亡人員不是被燒死而是被毒氣窒息而亡。 IEC耐火等級   耐火線(xiàn)纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時(shí)間的正常運行,即保持線(xiàn)路的完整性(CircuitIntegrity)。為了評定線(xiàn)纜的阻火性能優(yōu)劣,國際電工委員會(huì )和英國電

阻燃電纜和耐火電纜全面綜合知識

【概要描述】電纜行業(yè)習慣將阻燃(FireRetardant)、無(wú)鹵低煙(LowSmokeHalogenFree,LSOH)或低鹵低煙(LowSmokeFume,LSF)、耐火(FireResistant)等具有一定防火性能的電纜統稱(chēng)為防火電纜。阻燃電纜(FlameRetardant)

阻燃電纜的特點(diǎn)是延緩火焰沿著(zhù)電纜蔓延使火災不致擴大。由于其成本較低,因此是防火電纜中大量采用的電纜品種。無(wú)論是單根線(xiàn)纜還是成束敷設的條件下,電纜被燃燒時(shí)能將火焰的蔓延控制在一定范圍內,因此可以避免因電纜著(zhù)火延燃而造成的重大災害,從而提高電纜線(xiàn)路的防火水平。

無(wú)鹵低煙阻燃電纜(LSOH)

  無(wú)鹵低煙電纜的特點(diǎn)是不僅具有優(yōu)良的阻燃性能,而且構成低煙無(wú)鹵電纜的材料不含鹵素,燃燒時(shí)的腐蝕性和毒性較低,產(chǎn)生極少量的煙霧,從而減少了對人體、儀器及設備的損害,有利于發(fā)生火災時(shí)的及時(shí)救援。無(wú)鹵低煙阻燃電纜雖然具有優(yōu)良阻燃性、耐腐蝕性及低煙濃度,但其機械和電氣性能比普通電纜稍差。

低煙阻燃電纜(LSF)

  低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標介于阻燃電纜與無(wú)鹵低煙阻燃電纜之間。低鹵(LowHalogen)電纜的材料中亦會(huì )含有鹵素,但含量較低。

  這種電纜的特點(diǎn)是不僅具備阻燃性能,而且在燃燒時(shí)釋放的煙量較少,氯化氫釋放量較低。這種低鹵低煙阻燃電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,再配以高效阻燃劑、HCL吸收劑及抑煙劑加工而成。因此這種阻燃材料顯著(zhù)改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能。

耐火電纜(FireResistant)

耐火電纜是在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的正常運行,可保持線(xiàn)路的完整性(CircuitIntergrity)。耐火阻燃電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸氣煙霧量少,耐火阻燃性能大大提高,特別是在燃燒時(shí),伴隨著(zhù)水噴淋和機械打擊震動(dòng)的情況下,電纜仍可保持線(xiàn)路完整運行。

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阻燃電纜標準及等級

  電纜涉及火災安全的主要技術(shù)指標是CO2電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國防火標準較關(guān)注前兩個(gè)問(wèn)題,但是歐洲和美國對火災安全有著(zhù)完全不同的觀(guān)點(diǎn)。

  美國傳統的概念認為:火災的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產(chǎn)生以及其后的燃燒過(guò)程中CO轉化為CO2的熱釋放,因此,控制燃燒過(guò)程中的熱釋放量可減少火災的危害。歐洲傳統以來(lái)深信:在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸(HCL)釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災現場(chǎng)的主要因素。

IEC阻燃等級

  為了評定線(xiàn)纜的阻燃性能優(yōu)劣,國際電工委員會(huì )分別制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個(gè)標準。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來(lái)評定單根線(xiàn)纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力(國內對應GB12666.3和GB12666.4標準)。IEC60332-3(國內對應GB12666.5-90)用來(lái)評定成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力,相比之下成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)在阻燃能力的要求上要高得多。

IEC60332-1/BS4066-1阻燃等級(單根電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnSingleVerticalInsulatedWires/Cables)

  這是單根電纜的阻燃標準。試驗規定,一根60cm長(cháng)的試樣垂直固定在前壁開(kāi)通的金屬箱內,火焰長(cháng)度175mm的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端450mm的位置上火焰錐與電纜以45度角接觸,如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過(guò)50mm,測試通過(guò)。

IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級(成束電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnBunchedWires/Cables)

  這是成束電纜的阻燃標準。試驗規定,成束3.5m長(cháng)的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上,試樣數量按不同分類(lèi)所要求的非金屬物料決定。試樣垂直掛在燃燒爐背壁上,空氣通過(guò)底板上的進(jìn)氣口引入燃燒爐。

  丙烷平面燃燒器以750℃的火焰與試樣接觸,試樣在強制吹風(fēng)(氣流排放5m3/分鐘,風(fēng)速0.9m/秒)的情況下,必須在垂直燃燒20分鐘內燃不起來(lái),電纜在火焰蔓延2.5米以?xún)茸孕邢?。IEC60332有A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)和D類(lèi)之分,以評定阻燃性能優(yōu)劣。

UL阻燃標準

UL列明的任何電纜經(jīng)過(guò)測試驗證若符合某種防火等級,可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準編號。

 增壓級-CMP級(送風(fēng)燃燒測試/斯泰鈉風(fēng)道實(shí)驗PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest)

  這是UL防火標準中要求最高的電纜(PlenumCable),適用安全標準為UL910,實(shí)驗規定在裝置的水平風(fēng)道上敷設多條試樣,用87.9KW煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒20分鐘。合格標準為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大為0.5,平均密度值最大為0.15.

  這種CMP電纜通常安裝在通風(fēng)管道或空氣處理設備使用的空氣回流增壓系統中,被加拿大和美國所認可采用。符合UL910標準的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標準的低煙無(wú)鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來(lái)煙的濃度低

干線(xiàn)級-CMR級(直立燃燒測試RiserFlameTest)

  這是UL標準中商用級電纜(RiserCable),適用安全標準為UL1666.實(shí)驗規定在模擬直立軸上敷設多條試樣,用規定的154.5KW煤氣本生燈(527,500BTU/Hr)30分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。干線(xiàn)級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般用于樓層垂直和水平布線(xiàn)使用。

  商用級-CM級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)

  這是UL標準中商用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581.實(shí)驗規定在垂直8英尺高的支架上敷設多條試樣,用規定的20KW帶狀噴燈燃燒(70,000BTU/Hr)20分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類(lèi)似,只是敷設電纜根數不同。商用級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般僅應用于同一樓層的水平走線(xiàn),不應用于樓層的垂直布線(xiàn)上。

  通用級-CMG級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)

  這是UL標準中通用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581.商用級和通用級的測試條件類(lèi)似,同為加拿大和美國認可使用。通用級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般僅應用于同一樓層的水平走線(xiàn),不應用于樓層的垂直布線(xiàn)上。

  家居級-CMX級(垂直燃燒測試VertialWireFlameTest)

  這是UL標準中家居級電纜(RestrictedCable),適用安全標準為UL1581,VW-1.實(shí)驗規定試樣保持垂直,用試驗用的噴燈燃燒(30,000TU/Hr)15秒鐘,然后停止15秒鐘,反復5次。

  合格標準為余火焰不可超過(guò)60秒鐘,試樣不可燒損25%以上,墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1類(lèi)似,只是燃燒的時(shí)間不同。這種等級也沒(méi)有煙霧或毒性規范,僅用于敷設單條電纜的家庭或小型辦公室系統中。這類(lèi)電纜不應成捆敷設使用,必須套管。

  

煙密度、鹵素含量和毒性等級

IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測定(EmissionOfHalogens)

  這是IEC和BS標準中針對氯化氫(HCL)釋放濃度的規范。鹵素含氟(Florine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)和放射性易揮發(fā)的元素砹(Astatine),成分的毒性很高。實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃時(shí),把一根內置1.0g試樣推入爐內,利用氣流排放速率使HCL溶入水中,再測定水溶液的鹵酸含量。

  如果電纜材料燃燒時(shí)鹵酸(HCL)釋放量少于5mg/g時(shí),可被稱(chēng)為無(wú)鹵電纜(LSOH),如果鹵酸(HCL)釋放量大于5mg/g時(shí)而小于15mg/g時(shí),可被稱(chēng)為低鹵電纜(LSF)。值得注意的是,IEC60754-1方法不能用來(lái)測定HCL含量小于5mg/g的材料,即不能判定是否“無(wú)鹵”。需要判定是否完全無(wú)鹵可采用IEC60754-2方法來(lái)測定。

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IEC60754-2氣體酸度測量(Corrosivity)

  這是IEC標準中針對燃燒氣體腐蝕性的規范,此測試是量度在燃燒時(shí)物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過(guò)水溶液的PH值和導電率來(lái)測定。實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃,把一根內置試樣的石英管推入爐內,同時(shí)開(kāi)始記時(shí)。

  在試樣燃燒的前5分鐘,每隔1分鐘測一次PH值和電傳導性能,接下來(lái)的25分鐘每隔5分鐘測一次。一般無(wú)鹵電纜材料的PH值會(huì )大于4.3,導電率小于10μs;PH值越少,即表示物料的鹵酸氣體酸度越高。值得注意的是,當HCL含量大于2mg/g而小于5mg/g(即符合IEC60754-1的要求時(shí)),其水溶液的PH值亦小于4.3,即不符合IEC60754-2的要求。

IEC61034-1/ASTME662煙密度(EmissionofSmoke)

  這是IEC和ASTM標準中針對煙密度的規范。實(shí)驗由一個(gè)3m3的立方體和一個(gè)帶光源的光度測量系統組成,矩形曹內裝酒精作為燃燒源。一個(gè)功率為10-15m3/分鐘的鼓風(fēng)機確保煙霧均勻分布在一塊檔風(fēng)板上防止槽上產(chǎn)生火焰渦流,酒精燃燒時(shí),與光電源相連的記錄儀記下光減弱量。

  煙密度是以透光率量度,如果能達到60%光傳輸值(LightTransmittance),該電纜材料就達到低煙標準,透光率越高,物料于燃燒時(shí)所釋放的煙霧越少。

ISO4589-2/BS2863氧指數(OxygenIndexLOI)

  這是ISO和BS標準中針對氧指數的規范。它是指在室溫下,當空氣的含氧量大于此氧指數時(shí),物料便會(huì )馬上燃燒。氧指數值越高則表示物料越阻燃。假若某材料的氧指數為21%,即表示此物料處于正常室溫下亦會(huì )自動(dòng)燃燒,在正常室溫下,空氣的含氧量為21%,一般阻燃電纜的氧指數均大于33%.

ISO4589-3/BS2782.1溫度指數(TemperatureIndexTI)

  這是ISO和BS標準中針對溫度指數的規范,材料的氧指數會(huì )隨著(zhù)溫度升高而下降,當氣溫升高而物料的氧指數降至21%時(shí),物料便會(huì )自動(dòng)燃燒,此溫度被稱(chēng)為溫度指數。

  例如,煤于室溫下的氧指數為50%,但當溫度升高至150℃,氧指數會(huì )降至21%,此材料亦會(huì )馬上燃燒,材料的溫度指數便為150℃。一般阻燃電纜溫度指數均大于250℃。

NES713毒性指數(ToxicityIndex)

  這是英國海軍工程NES標準中針對電纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性規范,毒性是指對生物體結構造成破壞或功能紊亂的一種性質(zhì),毒性指數是指材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的所有氣體的毒性總和表現。

  實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃,電纜材料中含有的有毒物質(zhì)會(huì )被分別燃燒,再利用氣流排放速率收集每種有毒氣體,然后通過(guò)化學(xué)分析計算每種有毒物質(zhì)的含量,此指數是以數目表示其毒性。毒性指數越大,此物料所釋放氣體的毒性越高。一般無(wú)鹵電纜材料的毒性指數均小于5.

  值得注意的是,低煙無(wú)鹵材料燃燒時(shí)亦會(huì )產(chǎn)生有毒的CO,如果材料中含有P、N、S,則生成的有毒氣體更多,因此無(wú)鹵電纜不可稱(chēng)為無(wú)毒電纜,應稱(chēng)為低毒電纜。

CM、CMR和CMP電纜由于需要通過(guò)嚴格的UL防火標準,采用的電纜材料多含鹵素,CM和CMR電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,而PVC材料含氯;CMP電纜一般以特氟瓏聚四氟乙烯(FEP)為基材,而FEP材料含氟。

  此類(lèi)含鹵線(xiàn)纜產(chǎn)生的氣體毒性均較無(wú)鹵電纜大數倍,于火災安全中存著(zhù)很大的隱患,可能會(huì )導致火災現場(chǎng)多數的傷亡人員不是被燒死而是被毒氣窒息而亡。

IEC耐火等級

  耐火線(xiàn)纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時(shí)間的正常運行,即保持線(xiàn)路的完整性(CircuitIntegrity)。為了評定線(xiàn)纜的阻火性能優(yōu)劣,國際電工委員會(huì )和英國電

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  • 發(fā)布時(shí)間:2020-10-26 11:37
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電纜行業(yè)習慣將阻燃(FireRetardant)、無(wú)鹵低煙(LowSmokeHalogenFree,LSOH)或低鹵低煙(LowSmokeFume,LSF)、耐火(FireResistant)等具有一定防火性能的電纜統稱(chēng)為防火電纜。阻燃電纜(FlameRetardant)

阻燃電纜的特點(diǎn)是延緩火焰沿著(zhù)電纜蔓延使火災不致擴大。由于其成本較低,因此是防火電纜中大量采用的電纜品種。無(wú)論是單根線(xiàn)纜還是成束敷設的條件下,電纜被燃燒時(shí)能將火焰的蔓延控制在一定范圍內,因此可以避免因電纜著(zhù)火延燃而造成的重大災害,從而提高電纜線(xiàn)路的防火水平。

無(wú)鹵低煙阻燃電纜(LSOH)

  無(wú)鹵低煙電纜的特點(diǎn)是不僅具有優(yōu)良的阻燃性能,而且構成低煙無(wú)鹵電纜的材料不含鹵素,燃燒時(shí)的腐蝕性和毒性較低,產(chǎn)生極少量的煙霧,從而減少了對人體、儀器及設備的損害,有利于發(fā)生火災時(shí)的及時(shí)救援。無(wú)鹵低煙阻燃電纜雖然具有優(yōu)良阻燃性、耐腐蝕性及低煙濃度,但其機械和電氣性能比普通電纜稍差。

低煙阻燃電纜(LSF)

  低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標介于阻燃電纜與無(wú)鹵低煙阻燃電纜之間。低鹵(LowHalogen)電纜的材料中亦會(huì )含有鹵素,但含量較低。

  這種電纜的特點(diǎn)是不僅具備阻燃性能,而且在燃燒時(shí)釋放的煙量較少,氯化氫釋放量較低。這種低鹵低煙阻燃電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,再配以高效阻燃劑、HCL吸收劑及抑煙劑加工而成。因此這種阻燃材料顯著(zhù)改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能。

耐火電纜(FireResistant)

耐火電纜是在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的正常運行,可保持線(xiàn)路的完整性(CircuitIntergrity)。耐火阻燃電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸氣煙霧量少,耐火阻燃性能大大提高,特別是在燃燒時(shí),伴隨著(zhù)水噴淋和機械打擊震動(dòng)的情況下,電纜仍可保持線(xiàn)路完整運行。

 

阻燃電纜標準及等級

  電纜涉及火災安全的主要技術(shù)指標是CO2電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國防火標準較關(guān)注前兩個(gè)問(wèn)題,但是歐洲和美國對火災安全有著(zhù)完全不同的觀(guān)點(diǎn)。

  美國傳統的概念認為:火災的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產(chǎn)生以及其后的燃燒過(guò)程中CO轉化為CO2的熱釋放,因此,控制燃燒過(guò)程中的熱釋放量可減少火災的危害。歐洲傳統以來(lái)深信:在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸(HCL)釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災現場(chǎng)的主要因素。

IEC阻燃等級

  為了評定線(xiàn)纜的阻燃性能優(yōu)劣,國際電工委員會(huì )分別制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個(gè)標準。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來(lái)評定單根線(xiàn)纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力(國內對應GB12666.3和GB12666.4標準)。IEC60332-3(國內對應GB12666.5-90)用來(lái)評定成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力,相比之下成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)在阻燃能力的要求上要高得多。

IEC60332-1/BS4066-1阻燃等級(單根電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnSingleVerticalInsulatedWires/Cables)

  這是單根電纜的阻燃標準。試驗規定,一根60cm長(cháng)的試樣垂直固定在前壁開(kāi)通的金屬箱內,火焰長(cháng)度175mm的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端450mm的位置上火焰錐與電纜以45度角接觸,如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過(guò)50mm,測試通過(guò)。

IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級(成束電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnBunchedWires/Cables)

  這是成束電纜的阻燃標準。試驗規定,成束3.5m長(cháng)的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上,試樣數量按不同分類(lèi)所要求的非金屬物料決定。試樣垂直掛在燃燒爐背壁上,空氣通過(guò)底板上的進(jìn)氣口引入燃燒爐。

  丙烷平面燃燒器以750℃的火焰與試樣接觸,試樣在強制吹風(fēng)(氣流排放5m3/分鐘,風(fēng)速0.9m/秒)的情況下,必須在垂直燃燒20分鐘內燃不起來(lái),電纜在火焰蔓延2.5米以?xún)茸孕邢?。IEC60332有A類(lèi)、B類(lèi)、C類(lèi)和D類(lèi)之分,以評定阻燃性能優(yōu)劣。

UL阻燃標準

UL列明的任何電纜經(jīng)過(guò)測試驗證若符合某種防火等級,可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準編號。

 增壓級-CMP級(送風(fēng)燃燒測試/斯泰鈉風(fēng)道實(shí)驗PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest)

  這是UL防火標準中要求最高的電纜(PlenumCable),適用安全標準為UL910,實(shí)驗規定在裝置的水平風(fēng)道上敷設多條試樣,用87.9KW煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒20分鐘。合格標準為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大為0.5,平均密度值最大為0.15.

  這種CMP電纜通常安裝在通風(fēng)管道或空氣處理設備使用的空氣回流增壓系統中,被加拿大和美國所認可采用。符合UL910標準的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標準的低煙無(wú)鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來(lái)煙的濃度低

干線(xiàn)級-CMR級(直立燃燒測試RiserFlameTest)

  這是UL標準中商用級電纜(RiserCable),適用安全標準為UL1666.實(shí)驗規定在模擬直立軸上敷設多條試樣,用規定的154.5KW煤氣本生燈(527,500BTU/Hr)30分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。干線(xiàn)級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般用于樓層垂直和水平布線(xiàn)使用。

  商用級-CM級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)

  這是UL標準中商用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581.實(shí)驗規定在垂直8英尺高的支架上敷設多條試樣,用規定的20KW帶狀噴燈燃燒(70,000BTU/Hr)20分鐘。合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類(lèi)似,只是敷設電纜根數不同。商用級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般僅應用于同一樓層的水平走線(xiàn),不應用于樓層的垂直布線(xiàn)上。

  通用級-CMG級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)

  這是UL標準中通用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581.商用級和通用級的測試條件類(lèi)似,同為加拿大和美國認可使用。通用級電纜沒(méi)有煙霧濃度規范,一般僅應用于同一樓層的水平走線(xiàn),不應用于樓層的垂直布線(xiàn)上。

  家居級-CMX級(垂直燃燒測試VertialWireFlameTest)

  這是UL標準中家居級電纜(RestrictedCable),適用安全標準為UL1581,VW-1.實(shí)驗規定試樣保持垂直,用試驗用的噴燈燃燒(30,000TU/Hr)15秒鐘,然后停止15秒鐘,反復5次。

  合格標準為余火焰不可超過(guò)60秒鐘,試樣不可燒損25%以上,墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1類(lèi)似,只是燃燒的時(shí)間不同。這種等級也沒(méi)有煙霧或毒性規范,僅用于敷設單條電纜的家庭或小型辦公室系統中。這類(lèi)電纜不應成捆敷設使用,必須套管。

  

煙密度、鹵素含量和毒性等級

IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測定(EmissionOfHalogens)

  這是IEC和BS標準中針對氯化氫(HCL)釋放濃度的規范。鹵素含氟(Florine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)和放射性易揮發(fā)的元素砹(Astatine),成分的毒性很高。實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃時(shí),把一根內置1.0g試樣推入爐內,利用氣流排放速率使HCL溶入水中,再測定水溶液的鹵酸含量。

  如果電纜材料燃燒時(shí)鹵酸(HCL)釋放量少于5mg/g時(shí),可被稱(chēng)為無(wú)鹵電纜(LSOH),如果鹵酸(HCL)釋放量大于5mg/g時(shí)而小于15mg/g時(shí),可被稱(chēng)為低鹵電纜(LSF)。值得注意的是,IEC60754-1方法不能用來(lái)測定HCL含量小于5mg/g的材料,即不能判定是否“無(wú)鹵”。需要判定是否完全無(wú)鹵可采用IEC60754-2方法來(lái)測定。

 

IEC60754-2氣體酸度測量(Corrosivity)

  這是IEC標準中針對燃燒氣體腐蝕性的規范,此測試是量度在燃燒時(shí)物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過(guò)水溶液的PH值和導電率來(lái)測定。實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃,把一根內置試樣的石英管推入爐內,同時(shí)開(kāi)始記時(shí)。

  在試樣燃燒的前5分鐘,每隔1分鐘測一次PH值和電傳導性能,接下來(lái)的25分鐘每隔5分鐘測一次。一般無(wú)鹵電纜材料的PH值會(huì )大于4.3,導電率小于10μs;PH值越少,即表示物料的鹵酸氣體酸度越高。值得注意的是,當HCL含量大于2mg/g而小于5mg/g(即符合IEC60754-1的要求時(shí)),其水溶液的PH值亦小于4.3,即不符合IEC60754-2的要求。

IEC61034-1/ASTME662煙密度(EmissionofSmoke)

  這是IEC和ASTM標準中針對煙密度的規范。實(shí)驗由一個(gè)3m3的立方體和一個(gè)帶光源的光度測量系統組成,矩形曹內裝酒精作為燃燒源。一個(gè)功率為10-15m3/分鐘的鼓風(fēng)機確保煙霧均勻分布在一塊檔風(fēng)板上防止槽上產(chǎn)生火焰渦流,酒精燃燒時(shí),與光電源相連的記錄儀記下光減弱量。

  煙密度是以透光率量度,如果能達到60%光傳輸值(LightTransmittance),該電纜材料就達到低煙標準,透光率越高,物料于燃燒時(shí)所釋放的煙霧越少。

ISO4589-2/BS2863氧指數(OxygenIndexLOI)

  這是ISO和BS標準中針對氧指數的規范。它是指在室溫下,當空氣的含氧量大于此氧指數時(shí),物料便會(huì )馬上燃燒。氧指數值越高則表示物料越阻燃。假若某材料的氧指數為21%,即表示此物料處于正常室溫下亦會(huì )自動(dòng)燃燒,在正常室溫下,空氣的含氧量為21%,一般阻燃電纜的氧指數均大于33%.

ISO4589-3/BS2782.1溫度指數(TemperatureIndexTI)

  這是ISO和BS標準中針對溫度指數的規范,材料的氧指數會(huì )隨著(zhù)溫度升高而下降,當氣溫升高而物料的氧指數降至21%時(shí),物料便會(huì )自動(dòng)燃燒,此溫度被稱(chēng)為溫度指數。

  例如,煤于室溫下的氧指數為50%,但當溫度升高至150℃,氧指數會(huì )降至21%,此材料亦會(huì )馬上燃燒,材料的溫度指數便為150℃。一般阻燃電纜溫度指數均大于250℃。

NES713毒性指數(ToxicityIndex)

  這是英國海軍工程NES標準中針對電纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性規范,毒性是指對生物體結構造成破壞或功能紊亂的一種性質(zhì),毒性指數是指材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的所有氣體的毒性總和表現。

  實(shí)驗規定,燃燒爐預熱到800℃,電纜材料中含有的有毒物質(zhì)會(huì )被分別燃燒,再利用氣流排放速率收集每種有毒氣體,然后通過(guò)化學(xué)分析計算每種有毒物質(zhì)的含量,此指數是以數目表示其毒性。毒性指數越大,此物料所釋放氣體的毒性越高。一般無(wú)鹵電纜材料的毒性指數均小于5.

  值得注意的是,低煙無(wú)鹵材料燃燒時(shí)亦會(huì )產(chǎn)生有毒的CO,如果材料中含有P、N、S,則生成的有毒氣體更多,因此無(wú)鹵電纜不可稱(chēng)為無(wú)毒電纜,應稱(chēng)為低毒電纜。

CM、CMR和CMP電纜由于需要通過(guò)嚴格的UL防火標準,采用的電纜材料多含鹵素,CM和CMR電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,而PVC材料含氯;CMP電纜一般以特氟瓏聚四氟乙烯(FEP)為基材,而FEP材料含氟。

  此類(lèi)含鹵線(xiàn)纜產(chǎn)生的氣體毒性均較無(wú)鹵電纜大數倍,于火災安全中存著(zhù)很大的隱患,可能會(huì )導致火災現場(chǎng)多數的傷亡人員不是被燒死而是被毒氣窒息而亡。

IEC耐火等級

  耐火線(xiàn)纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時(shí)間的正常運行,即保持線(xiàn)路的完整性(CircuitIntegrity)。為了評定線(xiàn)纜的阻火性能優(yōu)劣,國際電工委員會(huì )和英國電工委員會(huì )分別制定了IEC331和BS6387兩個(gè)標準。相比之下BS6387在耐火能力的要求上較IEC331高得多。

IEC60331阻燃等級

IEC60331-1999中,供火溫度要求為750℃/3h級,表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿。

BS6387阻燃等級

BS6387要求通過(guò)水平燃燒實(shí)驗、水噴淋實(shí)驗和機械沖擊震動(dòng)燃燒實(shí)驗。水平燃燒實(shí)驗為A級650℃/3h、B級750℃/3h、C級950℃/3h和S級950℃/3min.

A級表示在650℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿;B級表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿;C級表示在950℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿;S級表示在950℃下施加300伏電壓水平燃燒3分鐘不擊穿。

  水噴淋燃燒實(shí)驗分為W級,表示在施加300伏電壓燃燒15分鐘然后再淋水燃燒15分鐘不擊穿。沖擊震動(dòng)燃燒實(shí)驗分為X級650℃/15min、Y級750℃/15min和Z級950℃/15min、X級表示在650℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機械沖擊震動(dòng)15分鐘不擊穿;Y級表示在750℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機械沖擊震動(dòng)一次15分鐘不擊穿;Z級表示在950℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機械沖擊震動(dòng)一次15分鐘不擊穿。BS6387要求的最高級別型號為CWZ.

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