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防火線纜的基礎知識

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摘要:防火線纜的基礎知識
1 引言

防火(Flame proof)電線電纜為具有防火性能電線電纜的總稱,通常分為阻燃電線電纜和耐火電線電纜兩類。從防火安全和消防救生出發,對電線電纜防火性能的要求越來越多,例如:

阻燃(Flame retardancy)--阻滯、延緩火焰沿著電線電纜的蔓延,使火災不擴大。

耐火(Fire resistance)--在火焰燃燒情況下能保持一定時間的運行,即保持線路的完整性(Circuit integrity)。

無鹵(Free halogen)--構成電線電纜的材料不含鹵素,其燃燒產物的腐蝕性較低。

低鹵(Low halogen)--構成電線電纜的材料中可含有鹵素,但含量較低。

低煙(Low smoke)--電線電纜燃燒時產生的煙塵較少,即透光率較高。

低毒(LOW toxicity)--電線電纜材料燃燒時產生的氣體毒性較低。

我國阻燃和耐火電線電纜的研究開發始于1982年。經過5年時間,即1987年,許多電纜廠家已投入生產并為用戶所認同。針對當時對燃燒特性的命名和型號比較混亂的情況,筆者提出以燃燒試驗方法相對應的電線電纜燃燒特性,對防火電線電纜進行分類,用漢語拼音的首位字母定型作為相應普通電線電纜型號的前綴。其中阻燃電線電纜類的型號ZR和耐火電線電纜類的型號NH已沿用至今。

隨著防火電線電纜在開發研究中所取得的許多新進展,原有型號已不敷使用。加之投產廠家越來越多,在制訂企業標準時,對有關型號各取所需,又造成新的混亂。最突出的表現是,電線電纜的燃燒特性相同,但名稱和型號卻不同。業內及用戶強烈要求改變這個狀況,希望對型號予以統一。為此,本文提出防火電線電纜型號的編制方法,供日后編制企業標準或行業標準參考。

2 防火電線電纜型號的編制原則

(1)一個型號對應于一個燃燒特性,有相應的試驗方法和具體的指標可以考核,并用漢語拼音的首位字母表示,盡量簡化。

(2)型號用前綴方法加在普通電線電纜型號之前。

(3)普通電線電纜固有的燃燒特性,不另給型號。 (4)留有補充發展的余地。

目前我國標準與IEC國際標準尚有些差別,因為有些標準,IEC頒布在我國標準之后,根據等同采用國際標準的原則,今后這種差別將會消除。

3 型號及使用方法的說明

3.1關于阻燃(ZURAN)

根據IEC 332,阻燃有單根和成束之分。十多年前,我國電線電纜主要為聚氯乙烯、氯丁橡皮等含鹵制品,通過單根垂直燃燒試驗在產品標準中是基本要求,因此不需要給予單根阻燃的型號。而把成束C類作為阻燃電線電纜的基本要求,把B類和A類作為用戶必須特別指定的阻燃要求。因此,用阻燃(ZURAN)的首位字母ZR作為型號也就盛行一時了。

現在的情況不同。聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯、乙丙、天然一丁苯等是易燃材料,當其阻燃制品能通過單根垂直燃燒試驗時就要給以型號,來與原有的易燃特性相區別。這個型號用Z。成束燃燒因有阻燃A類、阻燃B類、阻燃C類、阻燃D類之分,因此用ZA、ZB、ZC、ZD型號來區分。其中阻燃D類為IEC的新提案,適用于外徑12mm及以下的電線電纜。其所用試樣的非金屬材料總體積僅為C類的1/3,即0.5L/m。要求供火時間20min和燒焦高度小于2.5m則與C類相同。因為這個提案尚待表決通過。

此外,IEC 332-3有一個規定,即做A類試驗時,若試樣取間隔排列(有一芯導體大于35mm2的場合)在標準梯子前面排列不下時,可在后面排列,并且用AF/R表示。或采用寬型梯(0.8m寬)全部排在梯子的前面(用AF表示),并且用雙噴燈供火。但若大規格電纜在標準梯子前面排得下時,則用單噴燈供火,仍記作AF。為簡化型號,對于這一類情況均記作ZA。

3.2關于耐火(NAIHUO)

根據我國標準GB 12666.6-90,耐火分A類和B類二個級別。A類的供火溫度為950℃~1000℃,B類的供火溫度為750℃~800℃。早先曾用NH型號表示耐火電線電纜,按IEC 331-1970標準要求,相當于我國標準的B類。由于有些用戶要求A類耐火電線電纜,故把型號擴展為NA和NB,以示區別。但是,在最近IEC新出版的標準IEC60331-1999中,供火溫度仍為750C~800℃,而提高試驗溫度的建議尚在考慮中。因此,如等同采用編制新的國家標準時,耐火等級就沒有A類B類之區分。屆時耐火電線電纜型號可以簡化為隊如果將來IEC把試驗溫度再分出類別來,我們的型號就有了發展的余地。

值得注意的是,英國對耐火電纜的要求花樣最多,因而有許多型號。考慮到英國對IEC的影響,IEC對提高試驗溫度、噴水和機械沖擊已在考慮之中,因此,附加沖擊(CHONGJI)用型號C,附加噴水(PENSHUI)用型號S,以備日后使用。

注:耐火、噴水耐火和沖擊時火試驗是分別進行的。如通過耐火 950℃3h和750℃沖擊的電纜型號為CY;通過650℃3h耐火、950℃20min耐火、650℃噴水和 650℃沖擊要求的電纜型號為ASWX,余類推。其最高級別型號為CwZ。

3.3 關于低鹵(DILU)、無鹵(WULU)低煙(DIYAN)、低容(DIDU)

關于低鹵(DILU),用D表示。用IEC60754-1:1994(國標為GB/T 17650.1-1998)方法測定HCI含量。標準中無指標,建議HCI≤100 mg/g。

關 于無鹵(WULU)即低腐蝕性,用 W表示:用IEC 60754-2:1991(1997修正),我國等同采用的國標為 GB/T17650.2-1998方法測定,揩標為PH≥4.3,r(電導率)≤10ps/mm。國外不少國家或公司把無鹵標準定為 HCI≤5mg/g,國人也有所仿效,這是不恰當的。因為IEC 60754-l已明確指出該方法不能用來測定 HCI含量小于5mg/g的材料,即不能判定“無鹵”。其次,當HCI含量>2mg/g時,其水溶液的PH值就小于4.3,即不符IEC60754-2的要求。此外,有人認為IEC定的指標PH≥4.3,而德國的指標是PH≥3.5,因此IEC的要求比德國高。這只是表面現象。其實兩者的效果是完全相同的。有機會筆者將另文再作介紹。

關于低煙(DIYAN),也用D表示。雖與低鹵的D重復,但已約定俗成,在型號組合時也不致誤解。低煙的國際標準要求為透光率≥60%。必須指出,我國以 PVC為基的所謂低鹵低煙材料所制作的電線電纜,其低煙達不到上述要求,不應采用低煙的型號。除非在產品標準中另有說明,例如降低透光率的指標,并說明該指標低于國際標準或國家標準的要求,以免用戶誤解。

關于低毒(DIDU),不能再用D表示,而用U。有關標準IEC尚在考慮中。目前使用較多的是英國海軍工程標準NES713,用毒性指數(TI)表示,如要求絕緣材料的毒性指數小于3、護套的毒性指數小于5。國內有些廠家稱可提供無鹵、低煙、無毒電纜,這里所稱的無毒是不恰當的,應為低毒。因無鹵、低煙材料燃燒時會產生有毒的CO,如材料中含有P、N、S,則生成的有毒氣體還要多。

3.4關于型號的組合

當某~電線電纜具有多種燃燒特性時,按國際慣例,某型號及稱謂按下列順序(沒有的項目應略去);

無(低)鹵一低煙一低毒一阻燃一耐火

例如:

(1)阻燃(A)類聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜,型號為:ZA-VV

(2)低鹵阻燃(B類)PVC絕緣PVC護套電力電纜,型號為: DZB-VV

(3)低鹵低煙阻燃(C類)PVC絕緣PVC護套電力電纜,型號為:DDZC-VV

(4)無鹵低煙阻燃(A類)交聯聚乙烯絕緣鋼帶銷裝聚烯烴護套電力電纜,型號為:WDZA-YJY23(外護層的聚烯烴護套用數字3)

(5)無鹵低煙阻燃(B類)交聯聚乙烯絕緣聚烯烴護套電力電纜,型號為:WDZB一YJY(聚烯烴型號用Y不用X、E、O或P,據GB/T13849-1993)

(6)無鹵低煙耐火(A類)交聯聚乙烯絕緣聚烯烴護套電力電纜,型號為:WDNA-YJY

(7)耐火(B類)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜,型號為:NB-VV

3.5必須注意的問題

以上提出了根據電線電纜的燃燒特性來確定相應型號和稱謂的方法。現就目前出現的一些問題及如何處理說明如下: (1)不要給阻燃戴高帽子為使電線電纜達到阻燃的要求,有各種各樣的方法。

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