電線電纜阻燃性能的探討

孟貴勝

摘 要：文章討論了電線電纜引發火災的原因及其帶來的危害，介紹了目前常見的幾種阻燃電線電纜，并采用試驗方法分析電線電纜的阻燃性能，目的在于提高電線電纜的阻燃性能，降低電線電纜發生火災的幾率。

關鍵詞：電線電纜阻燃性能；電線電纜火災；試驗方法

改革開放以來，電線電纜產品隨著經濟的增長，也逐漸形成了廣大的市場和龐大的生產能力。數據通信業、電力工業、汽車、城市軌道交通業對電線電纜的大量需求，激發了我國電線電纜制造業的發展潛力。

1 電線電纜引發火災的原因

1.1 材料的可燃性

大部分的電線電纜的絕緣層和護套是由pe（聚乙烯）、pvc（聚氯乙烯）、pp（聚丙乙烯）等聚合物組成，這些聚合物具有可燃性，個別材料甚至具有易燃性，如遇明火、高溫就容易引發火災。大型娛樂場所、高層建筑、地下建筑、工礦企業等區域，由于有建筑物稠密、人員集中的特點，同時線纜的鋪設密度也很大，往往是線纜火災的高發地區，極易發生火災甚至連續火災。這些區域如果發生火災會嚴重威脅到人身財產安全。

1.2 線纜短路

線纜短路往往會產生高于正常電壓數百數千倍電流，即使是低壓線路也不例外。短路時線路內的熱量瞬間爆發，電路溫度高達3000℃以上，與此同時，線路短路點往往會產生點火花，燃燒線纜的絕緣層和護套。產生的火焰即使保護器切斷電流也也不會熄滅，如果臨近的物品被引燃，火災就會發生。

2 阻燃電線電纜的概念和種類

2.1 阻燃電線電纜的概念

阻燃電線電纜，就是在規定條件下，試樣被燃燒并撤去火源后，能夠限制火焰的蔓延范圍，并能在規定時間內，殘灼或殘焰自行熄滅的線纜。

阻燃電線電纜的特征是：電線電纜一旦失火可能被燒壞，但能夠控制火勢的繼續蔓延。也就是說，在火災情況下，此類線纜能夠控制火勢不發生蔓延，保護附近的物品和其他設備，避免更大的經濟損失。

2.2 阻燃電線電纜的種類

阻燃電線電纜包括普通阻燃電線電纜、低煙阻燃電線電纜、低煙無鹵阻燃電線電纜、氟塑料阻燃電線電纜四種。

2.2.1 普通阻燃電線電纜 這種線纜的特點是：電線電纜的絕緣層和護套選用的材料火焰傳播速度較低，或者將能降低火焰蔓延速度的添加劑加入絕緣套和護套中制成電線電纜。我國國家標準和國際標準根據線纜降低火焰傳播速度的能力，將其分為了A、B、C三個等級。普通阻燃電線電纜成本相對較低、制作工藝簡單，目前大部分企業使用的都是此類線纜。

2.2.2 低煙阻燃電線電纜 在制造過程中，將碳酸鈣、氫氧化鋁、硼酸鋅等抑煙劑加入絕緣層和護套中，以降低燃燒時產生的煙濃度。此類線纜不僅能夠降低火焰傳播速度，還能夠減低煙濃度。

2.2.3 低煙無鹵阻燃電線電纜 是指用不含鹵素、不含鉛鎘鉻汞等環保物質的膠料制成絕緣層和護套，燃燒時不會發出有毒煙霧的電線電纜。此類線纜不僅能夠阻止火焰蔓延、燃燒不產生濃煙，還有燃燒物的毒性和腐蝕性低的特點。此類線纜能夠減少燃燒物對建筑物和儀器設備的腐蝕，從而降低經濟損失。由于其生產成本交高，一般只有在安全性要求高的工程才會使用。

2.2.4 氟塑料阻燃電線電纜 絕緣層和護套是用氟塑料制成的。此類線纜不僅火焰傳播度、煙濃度和腐蝕性低，而且信號衰減也比其他電線電纜小。因為此類產品成本也遠高于其他產品，目前我國還未生產使用。

3 阻燃電線電纜的檢測試驗

本試驗采用t18380標準和12666.2-2008標準兩種方法對電線電纜的阻燃性能進行檢測。

3.1 t18380標準

用此種方法進行試驗操作有兩種方法：

3.1.1 單根線纜垂直燃燒法 在300毫米*450毫米*1200毫米的試驗箱內垂直安放一根6000毫米的電線電纜，用1千瓦的燃氣燈供火，供火時間根據線纜的直徑來定，一般為60～80秒，試驗結果根據線纜的碳化程度進行判定。這種方法實驗裝置簡單，易于操作，一般檢測機構和線纜企業都可使用，但不適用直徑小于0.8毫米的電線電纜，實驗結果與實際應用情況往往存在較大的差距。

3.1.2 成束線纜垂直燃燒法

在1000毫米*2000毫米*4000毫米的試驗箱內垂直安放一束3.5米的電線電纜，根據電線電纜每米所含金屬材料的不同及阻燃類別確定一束線纜的總根數。用強度為20.6的燃氣噴燈向線纜垂直供火，供火時間20分鐘～40分鐘不等。試驗結果根據線纜的碳化程度進行判定，碳化長度小于2.5米的為通過。該方法比單根線纜垂直燃燒法試驗規模大、條件苛刻，但實驗結果與實際情況接近程度高。

3.2 12666.2-2008標準

試驗用燃氣為標稱熱值37.36ml/m3，純度98%以上的技術級甲烷，達到標準的其他等級的甲烷、丙烷、天然氣也可以使用。試驗用燃氣的火焰必須能夠校準。

試驗前，設備、試樣以及周圍的空氣應該達到23±5℃的熱平衡，周圍空氣的溫度在整個試驗期間應穩定在23±5℃。

試驗箱底部平鋪一層矩形醫用面層（厚度≤6毫米，面積≥305毫米*（150`200）毫米），然后將試樣水平固定在試驗箱內。

噴燈在試驗前應遠離試樣并豎直擺放。使用前檢查火焰，其總高度為125±10為合格。試驗時，將噴燈固定在楔形臺上并出于供火位置，用噴燈向試樣供火30秒，為避免對底部面層和周圍空氣的影響，供火結束后應迅速移開噴燈。

4 結束語

盡管近年來我國電線電纜阻燃技術研究取得了突破性的進展，但與國外發達國家還存在一定的差距，這就要求科研人員繼續努力，對電線電纜的阻燃性能進行進一步的研究與討論。相信在不久的將來，我國的電線電纜阻燃技術能夠趕超發達國家，取得突飛猛進的進步。

參考文獻

[1] 徐曉楠，李洪剛.電線電纜火災及阻燃處理[J].消防技術與產品信息. 2001（09）

[2] 專利信息[J].阻燃材料與技術.2003（02）

[3] 吳軍，沈育祥.電線電纜的防火設計探討[J]. 消防科學與技術.2004（06）

[4] 王廣寧，于雷，王棟.建筑電氣工程材料的檢測與性能分析[J].廣東石油化工學院學報.2011（03）

[5] 趙華利，王伯濤，戴殿峰.防火電線電纜的分類特性及試驗方法[J].消防科學與技術. 2005（02）

[6] 尹鏑，劉華.低煙無鹵阻燃電纜及其性能研究[J].東北電力技術. 2008（09）