基于桶式環形加熱的阻燃電纜細觀豎直燃燒特性研究實驗平臺的設計

龔 泰，黃鑫炎，謝啟源*

(1.中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室，合肥，230026; 2.加州大學伯克利分校機械工程系，加利福尼亞，94720)

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用于電力輸送、信號傳遞的電線電纜在工業化、信息化社會中廣泛使用，對于保持經濟快速增長態勢的我國更是如此，每年均有大量電線電纜生產并投入使用。2014年，我國僅電力電纜產量已高達5 570.37萬千米，比2013年增長了32.8%[1]。然而，密集敷設的電纜往往是建筑物內的重要火災載荷之一，且其敷設過程通常需要“穿墻破洞”，導致其火與煙氣蔓延速度迅速。近年來，電纜燃燒引起的火災事故時有發生[2-4]。此外，電纜燃燒時往往釋放出大量有毒煙氣，對建筑內的人員安全造成較大威脅。因此，消防設計規范不斷提高建筑內使用電纜的阻燃要求，對于核電廠、特級、一級等重要場所，非阻燃電纜已被禁止采用[5]。

對阻燃電纜的火響應特性研究與阻燃耐火等級劃分是新型阻燃電纜研發全過程中的重要一環，現有的研究主要分為兩大類。其一，是基于標準檢測設備的研究，重點在于阻燃電纜的品質檢測與分級；另一類，則主要是科研人員，基于所針對的某一項基礎或工程問題，自行設計非標實驗研究裝置，重點在于揭示其中的傳熱與燃燒機理。我國電纜檢測與分級標準主要包括：GB/T 18380-2008[6]、GB/T 12666-2008[7]以及GA 306.1-2007[8]等，此外，最近制定了一個關于電纜燃燒性能檢測的新標準，即《電纜及光纜燃燒性能分級》GB 31247-2014[9]。該標準基于電纜材料的熱焓值、火焰蔓延長度、熱釋放速率、產煙速率和煙密度等參數的測量，將電纜劃分為A(不燃)，B1(阻燃B1級)，B2(阻燃B2級)和B3(普通) 四個等級。……