線纜的防火阻燃技術

文｜國際商業(yè)機器全球服務（中國）有限公司 蔡亦楓

一直以來，業(yè)界關于網絡數(shù)據(jù)線纜外皮的特性問題爭論不休，比如外皮能否滿足阻燃或低煙的標準？是否需要含有高燃點、抗燃性，但是在火災中卻會釋放出有毒氣體的鹵素？網絡布線專業(yè)人士、廣大的網絡用戶甚至在不同地區(qū)的標準組織之間，都存在分歧。隨著集成語音、數(shù)據(jù)及圖像為一體的、多媒體寬帶的、融合的網絡時代的到來，網絡布線更將深入千家萬戶，正確認識網絡數(shù)據(jù)線纜外皮的組成成份及其特性，對于未來網絡的建設者及用戶的工作和生活都是很重要的。線纜涉及火災安全的主要技術指標是線纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。對于此技術指標的選擇與標準，美國與歐洲各有不同的理念。

美國防火標準較關注前兩個問題，美國傳統(tǒng)的概念認為：火災的根源在于一氧化碳（CO）毒氣的產生以及其后的燃燒過程中CO轉化為CO2的熱釋放，因此，提高物品的燃點以及控制燃燒過程中的熱釋放量可減少火災的危害。

針對于此，北美UL認證機構提出基于北美的線纜防火標準。要滿足UL的標準必須將鹵素添加到線纜絕緣層的聚合物中，其PVC線纜含有氯，而FEP線纜含有氟，F(xiàn)EP具有很強的防火性，在燃燒冒煙解體之前可以承受800℃以上的溫度。但是，由于要滿足UL的標準必須將當鹵素添加到線纜絕緣層的聚合物中，則PVC線纜燃燒時會散發(fā)出氟化氫和二氧化物氣體，它們被綠色和平組織確定為“科學已知的、具有毒性的合成化學物”。而當FEP線纜燃燒時，它釋放出無色、無味，但毒性比氯化氫更強的氟化氫。有測試表明，在FEP煙霧中還存在另外一種危險氣體。

歐洲則深信：在燃燒中產生的鹵酸（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(xiàn)場的主要因素。目前全球大部分地區(qū)敷設的電力及通信線纜均含有鹵素，該類線纜在燃燒時會散發(fā)出有毒霧狀化學物質。火災現(xiàn)場，含鹵線纜會產生酸性氣體，有損人員的鼻、喉等器官，煙霧還容易使人員迷失方向，難以逃離火災現(xiàn)場。因此，歐洲地區(qū)大部分均采用低含鹵或低煙無鹵素綠色環(huán)保型線纜標準。

無鹵素線纜的特點是：

（1）不含有鹵素，不產生有害氣體及腐蝕性氣體。在無鹵素線纜的組成材料中，除了不使用鹵族元素之外，磷類阻燃劑也在排除之列。歐洲的線纜生產商為了符合嚴格的防毒性規(guī)范，均不使用鹵素，代之以金屬加入到聚乙烯和聚內烯線纜絕緣層中。當受熱時，這種線纜只散發(fā)出毒性很小的可見蒸氣。

（2）燃燒時發(fā)煙量少。據(jù)統(tǒng)計，在火災中死亡的人員中有三分之一的是因為吸入電線線纜燃燒時釋放的有毒氣體而窒息死亡，所以我們提出了線纜不僅需要具有良好的阻燃性能，而且應該具備一旦燃燒后產生的氣體中無鹵酸（有害氣體）并且發(fā)煙量低，以確保不熟悉現(xiàn)場的人員有逃生機會。

（3）不含有鉛等重金屬，不含環(huán)境激素，不污染土壤。鉛及鉛的化合物，會被人體的消化器官和呼吸器官攝取，在人的血液及腦部積累，危害人體的健康。而當線纜皮經過破碎、掩埋處理后，鉛化合物也會從氯化物中溢出，污染土壤和水質，危害人體。

（4）抗老化較好，可長久確保網絡品質。PVC線纜四對線其芯線絕緣材質為聚乙稀（PE），因此在采用聚氯乙烯（PVC）當外皮材料時，經過一段時間后，聚氯乙烯（PVC）上的塑料油會自行移動至四對線的外皮，將導致其芯線絕緣的聚乙稀（PE）介質發(fā)生改變，從而造成網絡四對線的傳輸特性變差。而如采用低煙無鹵素（LSZH）當外皮材料，因為低煙無鹵素（LSZH）本身就是一種PE材質，而PE與PE長時間接觸并不會產生移動現(xiàn)象。因此也就不會影響四對線芯線絕緣介質聚乙稀（PE），不會改變四對線線對的特性，從而可確保線纜長久的品質。

同時，由于這種無鹵纜的防火性能不如含鹵纜，并且其絕緣層很快會燃燒。因此，越來越多的歐洲線纜生產商著眼于生產低煙無鹵阻燃型線纜以及耐火型線纜，并已研制出用無鹵復合物做護套線纜，其防火等級已相當于UL標準中CMR的線纜防火等級。這種耐火線纜在發(fā)生火災時能正常工作，繼續(xù)輸送電力和數(shù)據(jù)，可用于煙霧報警和緊急照明。并且發(fā)生火災時不會蔓延火勢，只產生少量無腐蝕性、無毒的煙霧。

對于網絡數(shù)據(jù)線纜外皮的選擇及標準，北美與歐洲的標準組織和廠家就像他們對于使用UTP還是采用FTP屏蔽產品一樣，爭論已久，互不相讓。歸根結底，綜合布線只是建筑物中的一個子系統(tǒng)，建筑物整體的阻燃能力并不單單取決于綜合布線線纜的阻燃能力，客戶選擇時必須要綜合考量監(jiān)控、門禁等線纜以及管道材料的阻燃能力，根據(jù)實際需求和現(xiàn)場的情況再決定選用低煙無鹵線纜還是其他類型線纜。