關于阻燃型電線電纜燃燒性能及其檢測的探討

泉州市產品質量檢驗所 福建 泉州 362000

根據近幾年的相關數據顯示,大火災事故中有近八成都是電氣火災,造成電氣火災有接近一半的可能是由于電線電纜出現故障。現階段,阻燃耐火性的電線電纜廣受群眾的青睞,因此,在選擇典型電纜時,就應該對它的主要性能和檢測方法有一個詳細的了解,方便做出進一步的選擇。

1 電纜電線起火的原因分析

1.1 短路 電線本身所具有的電阻是比較小的,但如果僅是通過電線這一回路的話,那么電流就會急劇增加,甚至會產生比正常情況大幾十倍或是幾百倍的電流,試想一下,這么大的電流通過這么細的導線的時候,電阻會越來越大,熱量也會隨電阻的增大而增多,能夠在很短的時間內釋放出幾千攝氏度的高溫,直接就能夠引燃附近的易燃物,造成火災。

1.2 線路超負荷 如果電流通過電線時超過它的一個安全值,電線就會發熱,超過的電流越多,釋放的熱量也就越大,當熱量超過絕緣層或是到達護套的燃點時,就會引燃電線橡膠或是外層的塑料絕緣層。還有一種情況就是,長時間的線路超負荷會直接使絕緣層喪失絕緣性能,直接產生絕緣擊穿,再燃燒。

1.3 外部的熱源 通常,我們在用電的過程中,都會格外注意要將電纜電線與熱源保持距離,但實際上,也會因為各種因素而忽略了這一注意事項,就很容易誘發火災。主要是因為一半電線的外部都是塑料材質的,主要是為了防止導電,但它的可燃性又比較高,容易會在外部熱源的作用下熔化、起火。

2 阻燃型電線電纜燃燒性能分析

2.1 阻燃性能 簡單而言,阻燃性能主要指的就是材料本身所具有的一種特性,這種特性能夠使火焰在燃燒到一定程度時會自行熄滅,也能夠阻止和延緩火焰的進一步蔓延和擴散。電線電纜主要以金屬作為導體,并在外層包上一層沒有導電性能的材料,如橡膠、塑料、纖維等聚合物材料。金屬本身不具備可燃性,因此,阻燃性能多是依靠外層的聚合物.常見的聚合物產生的阻燃機理有以下幾種:(1)凝聚相阻燃機理,就是在固相中阻止熱分解和可燃氣體的釋放;(2)氣相阻燃,抑制具有鏈增長作用的自由基的燃燒來阻燃;(3)中斷熱交換機理,分解或帶走外層聚合物產生的熱量,但是不會接觸聚合物,使聚合物缺少熱量達到自我分解的目的。

2.2 耐火性能 耐火性能主要指的就是在規定好時間和火源的前提下,可以延長燃燒的時間,但是性能不會受到影響,也就是能夠保持線路的整體性。以信息系統舉例,如果電線一旦受到火災的影響,就會導致一定區域內的信息系統被破壞,無法及時傳遞求救信號。而如果是耐火性能比較好的材料雖然會受到火災的影響,但依然處于運作的狀態,能夠在一定時間內支撐信號的傳遞。

2.3 低煙性能 電線電纜一旦燃燒就會產生煙,能帶來幾種比較大的影響,一是濃煙會迅速擴散,這會給在火災中求生的人們帶來一定的困難。二是含有較高的毒性,可能會使在火災中的人喪失自救能力。三是會給消防員的工作帶來困難。像是一般的電線電纜具有的低煙性能都是比較差的,通過人為添加一些助劑可以提高阻燃性能和低煙性能,進而保證電纜的使用安全。

3 阻燃型電線電纜燃燒性能的檢測

3.1 阻燃性能的檢測 檢測電線電纜的阻燃性能常用到的一種方法就是單根垂直燃燒法,通過這個方法檢測出來的結果會比較準確。主要用到的材料就是具有絕緣性能的單根銅芯細電線。在檢測過程中,如果是規格比較小的導體極有可能會在供火期間就被熔化,因此,檢測時選取的電線電纜的材質是實心銅導體,其直徑通常在0.4mm～0.8mm之間,截面積通常在0.1～0.5mm2之間,是一種絞合銅導體。建筑中采用的電線電纜往往是成束狀敷設的,對束狀的電線電纜的燃燒性能進行檢測的話,實用價值也會更高一些。同時,束狀的電線電纜燃燒試驗是一種較大規模的試驗方法,也因為它比較符合實際情況,所以檢測出來的結果也具有一定的客觀性和較高的參考價值。

如果電線電纜外層包裹的是塑料材質的絕緣層,在檢測塑料的燃燒性能時,首先要檢測它的氧指數,首先,要在空氣中對塑料的整個燃燒過程進行模擬,通過對釋放出來的氮氣和氧氣濃度的變化進行觀察后,就會得出一個結論,即若要使物質持續、不間斷地燃燒需要的最低的氧濃度,像是一般的電線電纜生產生經常會用這種方法檢測絕緣材料以及電線電纜護套材料具有的實際阻燃性能。

3.2 耐火性能的檢測 檢測電線電纜的耐火性能相對來說比較簡單,就是將電線電纜置于一定溫度的火焰下,保證時間充足,如果功能性維持得比較好,就能判定在該性能上是符合標準的。但如果想要深入了解電線電纜的耐火性能,采用的檢測方法就會比較嚴格,會直接將其放在模擬火災現場,對其進行火焰沖擊,再去觀察電線電纜的耐火性能的變化。

3.3 低煙性能的檢測 發煙性能作為檢測電線電纜性能的一個關鍵指標,具有深刻的現實意義。在對該性能進行檢測時,檢測環境也會相對比較嚴格,就是將其放置于已經定好的燃燒環境下,檢測煙的密度。

3.4 低毒性能的檢測 檢驗和評價電線電纜的低毒性能采取的方法比較多,比較常用的有以下兩種方法,一是動物實驗法,準備小白鼠活體,在健康狀態下吸入煙氣,分析小白鼠中毒后的特征。二是借助化學原理進行分析,也就是采用比較出名的“毒性指數測定法,其原理就是“某種氣體的實際濃度與該氣體在30分鐘內的致死濃度的比值作為毒性因子”這種方法相對來說更加科學、可信,也獲得了國內外業內人士的認可和采納。

結語

人民的生活水平隨著社會經濟水平的不斷提高逐漸上升到一個新的高度,越來越關注日常居住和工作的建筑物的防火性能,加上我國近幾年陸續出臺了一些相關的法律法規,這給阻燃型電線電纜提供了新的社會發展基礎和法律基礎,其預防能力也得到了穩步提升,未來,在人民的監督和制造水平不斷提升的環境下,相信阻燃型電線電纜的性能及其應用水平也逐漸會上升到一個新水平。