成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗裝置研究

【摘 要】 本文通過分析成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗裝置存在的問題，采用質量流量控制、電子打火、增加防塵設備等方法解決現有試驗裝置精度低、不便于讀數、使用時需要修正且容易使試驗人員由于點火不當帶來傷害等問題，以期提高電線電纜燃燒檢測效率。

【關鍵詞】 電線電纜 燃燒 試驗裝置

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2017.06.007

1 引言

火災給人類帶來的災害是慘重的，損失是巨大的，隨著經濟和城市建設的發展，火災損失呈加重趨勢，因此國內外均對火災的預防極為重視。

在日常生活和生產中，由于電線電纜老化、使用不當、質量不過關等原因造成的火災占到了電氣火災的50%以上，居各類火災的首位。劣質的電線電纜造成的事故屢見不鮮，比如西安地鐵火災事故，葫蘆島鉬礦礦難等等，給居民、企業和社會帶來了巨大的經濟損失的同時，也造成了無法彌補的人身傷亡。

隨著人們安全意識的提高，尤其是對火災隱患的重視，促使選用質量合格的電線電纜成為大家預防“電老虎”的重要措施。在對電線電纜的檢測項目中，燃燒試驗是極為關鍵的一項。我國現行的大部分電線電纜燃燒試驗標準等同或等效采用一些國際標準，目前，對燃燒性能檢測普遍使用國家推薦GB/T 18380.3-2001《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》，試驗設備的要求應滿足GB/T 18380.31-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第31部分：垂直安裝的成束電線電纜火焰處置蔓延試驗 試驗裝置》的要求。

2 研究主要內容

本試驗裝置主要研究適用于按照IEC 60332.3及GB/T 18380.31-2008規定的試驗方法在模擬火災的條件下測定成束電線電纜受火焰燃燒時抑制火焰蔓延的能力。現有試驗裝置普遍采用手動點火方式，容易使試驗人員由于點火不當帶來傷害；且采用了玻璃轉子流量計，精度低，不便于讀數，使用時需要修正。

采用高精度質量流量控制器與智能控制儀表相結合的方法，實現閉環控制，可以提高試驗中空氣和丙烷氣體的流量控制精度，解決傳統流量計讀數誤差大、控制精度低、操作不便、使用時需要根據環境溫度和氣源壓力對氣體流量進行修正等問題；采用自動點火方式和流量數字顯示方式，方便試驗操作和讀數；配有除塵裝置，使煙塵排放達到環保要求；實時監控相關部位溫度，實現熄火保護、超溫保護功能，提高裝置的安全性。

3 試驗裝置組成及特點

基于質量流量控制的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗裝置包含燃燒箱鋼梯及支架、帶型燈和文丘里混合器、安裝帶形噴燈的小車、控制臺（電氣控制、流量控制、定時控制、溫度顯示）、空氣壓縮機、廢氣處理系統、風速計、數顯溫度表（附鎳鉻-鎳鋁熱電偶）、丙烷氣體、氣瓶及減壓閥、電磁閥、電動葫蘆等12類主要部件。

該裝置配套性好，操作方便，使用中無需修正流量；具有定時功能，試驗完成自動切斷供氣系統功能，確保試驗時間準確性；具有溫度顯示，超溫斷氣保護及報警；采用自激式水力除塵器，消煙除塵效果好。

4 試驗方法及注意事項

取樣：試驗類別的每米體積除以每米電纜非金屬材料的總體積V即為要安裝的試樣根數，取最接近的整數（0.5及以上進位至1）。

準備：在除塵器中注水至規定高度，加入適量NaOH，使pH值不小于12或溶液中NaOH不小于2%。帶形噴燈及文丘里混合器的小車應固定在距電纜前表面75mm的位置，連接氣路和電路。

試驗：接通控制臺電源，打開通向氣路柜及燃燒柜的氣路閥門，擰開丙烷瓶上的總閥，點燃噴燈，燃燒停止后，繼續觀察試樣燃燒情況，待試樣完全熄滅半小時后，方可打開箱門，進行判定。試樣損壞的最大距離為噴燈底邊至炭化部分起始點之間的距離，修約到小數點后一位。

該裝置已經在沈陽產品質量監督檢驗院電纜垂直燃燒試驗中使用，圖3為燃燒試驗現場，檢測結果電纜不合格。應用該設備使檢測過程更加安全，高效，檢測精度有了較大提高。

5 結論

該裝置采用了高精度質量流量計與智能控制儀表相結合的方法，實現了閉環控制，提高了試驗中空氣和丙烷氣體的流量控制精度，解決了傳統流量計讀數誤差大、控制精度低、操作不便、使用時需要根據環境溫度和氣源壓力對氣體流量進行修正等問題。

作者簡介

陳啟飛，碩士研究生，工程師，沈陽產品質量監督檢驗院，從事電線電纜及電器產品檢測。

楊佳，碩士研究生，工程師，沈陽產品質量監督檢驗院，從事機械檢測。