關于電線電纜阻燃性能的探討

【摘 要】本文簡要分析電線電纜引發火災的原因和危害，分析電線電纜的阻燃性能以及試驗方法

【關鍵詞】電線電纜火災；阻燃性；試驗方法

我國經濟持續增長，為電線電纜產品提供了廣大的市場空間，在改革開放的幾十年，我國線纜產品制造業形成了龐大的生產能力，更隨著中國電力工業，數據通信業，城市軌道交通業，汽車等行業的規模的不斷擴大，潛力更是巨大。

1 電線電纜引發火災的原因

1.1 目前就使用的大部分電線電纜而言，其絕緣層和護套由各種聚合物組成，如聚氯乙烯（PVC），聚乙烯（PE），聚丙乙烯（PP），等，這些材料都具有不同程度的可燃性，遇到高溫或者明火極易引起火災，個別甚至是具有易燃性。建筑物越是稠密，人員越是集中，線纜鋪設密度越是大，而引發火災的可能性越是更大，如超高層建筑，大型娛樂場所，工礦企業，地下建筑等，往往都是線纜火災高發地區，而且更容易引起連續火災，造成更大的經濟損失，并威脅到人身財產安全。

1.2 線纜短路或道題材質問題也是引發火災的一個重要原因，即使是低壓線路，短路電流往往會是正常電壓的數百倍甚至數千倍，線路內瞬間產生的熱量，伴隨線路短路點的點火花，電弧溫度可達3000度以上，足以使線纜的卷員曾和護套發生燃燒，即使保護器切斷電流，火焰卻不會熄滅，所以仍舊又可能引燃臨近物品，發生火災。

1.3 線纜火災發生之后，由于絕緣層和護套的材質問題，聚合物會在高溫和燃燒狀態下分解，釋放出氯化氫等有毒、腐蝕性氣體，這些氣體會直接危害人的生命財產安全，也會對機器設備，建筑結構等造成損害，影響使用效果和壽命，嚴重降低設備的安全性和使用性，造成二次污染。

2 阻燃電線電纜：是指在規定條件下，試樣被燃燒，并撤去試驗火源后，火焰的蔓延僅在限制范圍內，殘焰或殘灼在規定時間內，自行熄滅的線纜。其基本特征是，在火災情況下，又可能被燒壞而不能正常使用，但可以止住火勢的蔓延，通俗的講就是電線電纜一旦失火，此類線纜能夠把燃燒控制在有限范圍內，不發生蔓延，保住其他設備或附近的物品，避免造成更大的損失.阻燃線纜的分類：

2.1 普通阻燃線纜：在制造過程中，選用火焰傳播速度相對低較低的材料作為電線電纜的護套和絕緣層材料，或者絕緣層和護套中加入特定的能降低火焰迅速蔓延的添加劑，制成電線電纜。此類電線電纜主要考慮降低其火焰傳播速度，國際標準（IEC）和我國國家標準（GB）將其分為A、B、C三類，由于制作工藝簡單而且成本相對較低，是目前用量最大的一類。

2.2 低煙阻燃電線電纜：除考慮降低火焰傳播速度以外，還考慮要求降低燃燒時產生的煙濃度，因此在制造過程中，絕緣成和護套中加入氫氧化鋁、硼酸鋅、碳酸鈣等抑煙劑起到降低煙濃度的作用，對此類電線電纜的檢驗，除了對碳化長度檢驗還要檢驗煙濃度（即透光率）的指標

2.3 低煙無鹵阻燃電線電纜：除阻止火焰蔓延特性外，還有燃燒時不產生濃煙，燃燒物的腐蝕性和毒性低等特性，因而減少了對儀器設備和建筑物的腐蝕及對人的損害，對此類電線電纜主要檢測其燃燒碳化長度，燃燒煙密度，同時檢驗煙氣毒性成分含量，或煙氣對生物體的毒害程度，此類電線電纜生產成本較高，一般為安全性要求高或重要的工程中使用

2.4 氟塑料阻燃電線電纜：用氟塑料（聚四氟乙烯，聚全氟乙丙烯等）作為護套和絕緣層的制成材料，依據對此類電線電纜的檢測結果來看氟材料的氧指數、火焰傳播速度、煙濃度、腐蝕性低，而且介電常數，介質損耗因數，高速傳送頻帶的信號衰減比其他材料的電線電纜都小，物理性能也好的多，由于此類產品成本遠高于其他弄類產品，所以主要還只運用于發達國家。

3 阻燃電線電纜的試驗方法

目前就我們接觸的電線電纜阻燃性能的試驗方法主要運用和GB/T18380和 GB/T12666.2-2008 此兩種方法進行檢測。

3.1 GB/T18380 此種方法可分為兩種具體方式進行試驗操作。

3.1.1 單根電線電纜垂直燃燒試驗方法，將6000mm的電線電纜垂直安防在300mm×450mm×1200mm的試驗箱內，用強度為1KW的燃氣噴燈給電線電纜供火，按電線電纜的直徑的不同供火時間從60S到480S不等，試驗結束后根據線纜的碳化高度判定試驗結果，此種方法試驗裝置及程度簡單，便于操作，一般線纜企業和檢測機構都可建立，但此種方法不適合直徑小于0.8mm的電線電纜火截面積0.5mm2的小型規格絞線，并且單根電線電纜型式與電線電纜實際工程應用情況有較大差距。

3.1.2 成束電線電纜的垂直燃燒實驗方法。將長度為3.5m的多根電線電纜（總根數因阻燃類別及電線電纜每米所含的金屬材料的不同而不同）成束安裝，垂直于1000mm×2000mm×4000mm的實驗箱內，用強度為20.6kW的燃氣噴燈垂直向電線電纜供火，A，B供火時間為40min。C供火20min。試驗結束后電線電纜的碳化長度不超過2.5m為通過。此種方法試驗規模大，要求比單根電線電纜試驗方法苛刻，但與實際電線電纜應用情況接近。

3.2 GB/T12666.2-2008

試驗前，試樣、設備和周圍空氣應該在23±5℃溫度下達到熱平衡，整個試驗期間周圍空氣溫度穩定在23±5℃。

試驗用燃氣為技術級甲烷（純度達到98.0%），標稱熱值37.36MJ/ m3.允許使用其他等級的甲烷、天然氣、煤氣或丙烷。無論何種情況，燃氣應能提供可校準的火焰。

固定噴燈底座的楔子應能將噴燈燈管從豎直位置轉至與豎直位置成20°角，同時等關口平面與燈管縱軸線的交點和試驗火焰的藍色內錐觸及試樣表面點之間的距離應為40mm的供火位置。噴燈燈管縱軸線應處在正交于試樣縱軸線同時通過試樣中點的垂面內，使火焰藍色內錐正好觸及試樣正表面中心線中點。

實驗室應具有排氣通道，至少2m3應位于試驗火焰區域的上方，作為熱量和煙氣的積累空間。同時應配備排風機，以便在試驗后把煙氣排出試驗區域。

將試樣水平固定在試驗箱內，底部平鋪一層不大于6mm的矩形醫用棉層，棉層面積不小于305mm×（150~200）mm，棉層表面以水平試樣的軸線為中心，棉層的上表面應位于實驗火焰的藍色內錐觸及表面點的下方（230~240mm）。試樣如圖固定在水平支架上，支架間距230mm。

試驗前，噴燈豎直且遠離試樣，并檢查火焰。保證其總高度為（125±10）mm。藍色內錐高度40±2mm。將噴燈固定在楔形臺上，使噴燈處在供火位置。

點燃噴燈向試樣供火30s然后迅速移開噴燈，避免造成對周圍空氣和底部棉層的擾動。

試驗結果判定：

（1）碳化長度不大于100mm

（2）試驗箱底部的棉層沒有被燃燒滴落物引燃

（3）如果實驗過程中有灼熱物、燃燒顆粒滴落在棉層或者楔子上，則重新試驗，棉層應覆蓋以試樣水平軸為中心的305×355mm長的試驗表面，同時在噴燈周圍楔子的表面上鋪上棉層，試驗結果仍以a、b兩項判定.

參考文獻

[1]GB/T12666.2-2008單根電線電纜燃燒試驗方法第2部分水平燃燒試驗

[2]GB／T18380．1—2001電纜在火焰條件下的燃燒試驗第1部分：單根絕緣電線或電纜的垂直燃燒試驗方法200I／07

[3]GB／T18380．2—2001電纜在火焰條件下的燃燒試驗第2部分：單根銅芯絕緣細電線或電纜的垂直燃燒試驗方法2001／07；

[4]GB／T18380．3-2001電纜在火焰條件下的燃燒試驗第3部分：成束電線或電纜的燃燒試驗方法200I／07