防火電線電纜的特性
1、引言
防火（Flame proof）電線電纜為具有防火性能電線電纜的總稱，通常分為阻燃電電纜和耐火電線電纜兩類。從防火安全和消防救生出發(fā)，對電線電纜防火性能的要求越來越多，例如：
阻燃（Flame retardancy）——阻滯、延緩火焰沿著電線電纜的蔓延，使火災(zāi)不擴(kuò)大。
耐火（Fire resistance）——在火焰燃燒情況下能保持一定時間的運(yùn)行，即保持線路的完整性（Circuit integrity）。
無鹵（Free halogen）——構(gòu)成電線電纜的材料不含鹵素，其燃燒產(chǎn)物的腐蝕性較低。
低鹵（Low halogen）——構(gòu)成電線電纜的材料中可含有鹵素，但含量較低。
低煙（Low smoke）——電線電纜燃燒時產(chǎn)生的煙塵較少，即透光率較高。
低毒（LOW toxicity）——電線電纜材料燃燒時產(chǎn)生的氣體毒性較低。
我國阻燃和耐火電線電纜的研究開發(fā)始于1982年。經(jīng)過5年時間，即1987年，許多電纜廠家已投入生產(chǎn)并為用戶所認(rèn)同。針對當(dāng)時對燃燒特性的命名和型號比較混亂的情況，筆者提出以燃燒試驗方法相對應(yīng)的電線電纜燃燒特性，對防火電線電纜進(jìn)行分類，用漢語拼音的首位字母定型作為相應(yīng)普通電線電纜型號的前綴。其中阻燃電線電纜類的型號ZR和耐火電線電纜類的型號NH已沿用至今。
隨著防火電線電纜在開發(fā)研究中所取得的許多新進(jìn)展，原有型號已不敷使用。加之投產(chǎn)廠家越來越多，在制訂企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時，對有關(guān)型號各取所需，又造成新的混亂。最突出的表現(xiàn)是，電線電纜的燃燒特性相同，但名稱和型號卻不同。業(yè)內(nèi)及用戶強(qiáng)烈要求改變這個狀況，希望對型號予以統(tǒng)一。為此，本文提出防火電線電纜型號的編制方法，供日后編制企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考。
2、防火電線電纜型號的編制原則
?。?）一個型號對應(yīng)于一個燃燒特性，有相應(yīng)的試驗方法和具體的指標(biāo)可以考核，并用漢語拼音的首位字母表示，盡量簡化。
?。?）型號用前綴方法加在普通電線電纜型號之前。
?。?）普通電線電纜固有的燃燒特性，不另給型號。
?。?）留有補(bǔ)充發(fā)展的余地。
目前我國標(biāo)準(zhǔn)與IEC國際標(biāo)準(zhǔn)尚有些差別，因為有些標(biāo)準(zhǔn)，IEC頒布在我國標(biāo)準(zhǔn)之后，根據(jù)等同采用國際標(biāo)準(zhǔn)的原則，今后這種差別將會消除。
3、型號及使用方法的說明
3.1關(guān)于阻燃（ZURAN）
根據(jù)IEC 332，阻燃有單根和成束之分。十多年前，我國電線電纜主要為聚氯乙烯、氯丁橡皮等含鹵制品，通過單根垂直燃燒試驗在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中是基本要求，因此不需要給予單根阻燃的型號。而把成束C類作為阻燃電線電纜的基本要求，把B類和A類作為用戶必須特別指定的阻燃要求。因此，用阻燃（ZURAN）的首位字母ZR作為型號也就盛行一時了。
現(xiàn)在的情況不同。聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯、乙丙、天然一丁苯等是易燃材料，當(dāng)其阻燃制品能通過單根垂直燃燒試驗時就要給以號，來與原有的易燃特性相區(qū)別。這個型號用Z。成束燃燒因有阻燃A類、阻燃B類、阻燃C類、阻燃D類之分，因此用ZA、ZB、ZC、ZD型號來區(qū)分。其中阻燃D類為IEC的新提案，適用于外徑12mm及以下的電線電纜。其所用試樣的非金屬材料總體積僅為C類的1/3，即0.5L/m。要求供火時間20min和燒焦高度小于2.5m則與C類相同。因為這個提案尚待表決通過。
此外，IEC332－3有一個規(guī)定，即做A類試驗時，若試樣取間隔排列（有一芯導(dǎo)體大于35mm2的場合）在標(biāo)準(zhǔn)梯子前面排列不下時，可在后面排列，并且用AF／R表示。或采用寬型梯（0.8m寬）全部排在梯子的前面（用AF表示），并且用雙噴燈供火。但若大規(guī)格電纜在標(biāo)準(zhǔn)梯子前面排得下時，則用單噴燈供火，仍記作AF。為簡化型號，對于這一類情況均記作ZA。
3.2關(guān)于耐火（NAIHUO）
根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)GB 12666.6－90，耐火分A類和B類二個級別。A類的供火溫度為950℃～1000℃,B類的供火溫度為750℃～800℃。早先曾用NH型號表示耐火電線電纜，按IEC 331－1970標(biāo)準(zhǔn)要求，相當(dāng)于我國標(biāo)準(zhǔn)的B類。由于有些用戶要求A類耐火電線電纜，故把型號擴(kuò)展為NA和NB，以示區(qū)別。但是，在最近IEC新出版的標(biāo)準(zhǔn)IEC60331－1999中，供火溫度仍為750C～800℃，而提高試驗溫度的建議尚在考慮中。因此，如等同采用編制新的國家標(biāo)準(zhǔn)時，耐火等級就沒有A類B類之區(qū)分。屆時耐火電線電纜型號可以簡化為隊如果將來IEC把試驗溫度再分出類別來，我們的型號就有了發(fā)展的余地。
值得注意的是，英國對耐火電纜的要求花樣最多，因而有許多型號?？紤]到英國對IEC的影響，IEC對提高試驗溫度、噴水和機(jī)械沖擊已在考慮之中，因此，附加沖擊（CHONGJI）用型號C，附加噴水（PENSHUI）用型號S，以備日后使用。
注：耐火、噴水耐火和沖擊時火試驗是分別進(jìn)行的。如通過耐火 950℃3h和750℃沖擊的電纜型號為CY;通過650℃3h耐火、950℃20min耐火、650℃噴水和 650℃沖擊要求的電纜型號為ASWX，余類推。其最高級別型號為CwZ。
3.3 關(guān)于低鹵（DILU）、無鹵（WULU）低煙（DIYAN）、低容（DIDU）
關(guān)于低鹵（DILU），用D表示。用IEC60754－1：1994（國標(biāo)為GB／T 17650.1－1998）方法測定HCI含量。標(biāo)準(zhǔn)中無指標(biāo)，建議HCI≤100 mg／g。
關(guān)于無鹵（WULU）即低腐蝕性，用W表示：用IEC60754－2：1991（1997修正），我國等同采用的國標(biāo)為GB／T17650.2－1998方法測定，揩標(biāo)為PH≥4.3，r（電導(dǎo)率）≤10ps／mm。國外不少國家或公司把無鹵標(biāo)準(zhǔn)定為HCI≤5mg／g，國人也有所仿效，這是不恰當(dāng)?shù)摹Ｒ驗镮EC 60754－l已明確指出該方法不能用來測定 HCI含量小于5mg／g的材料，即不能判定“無鹵”。其次，當(dāng)HCI含量＞2mg／g時，其水溶液的PH值就小于4.3，即不符IEC60754－2的要求。此外，有人認(rèn)為IEC定的指標(biāo)PH≥4.3，而德國的指標(biāo)是PH≥3.5，因此IEC的要求比德國高。這只是表面現(xiàn)象。其實兩者的效果是完全相同的。有機(jī)會筆者將另文再作介紹。
關(guān)于低煙（DIYAN），也用D表示。雖與低鹵的D重復(fù)，但已約定俗成，在型號組合時也不致誤解。低煙的國際標(biāo)準(zhǔn)要求為透光率≥60％。必須指出，我國以PVC為基的所謂低鹵低煙材料所制作的電線電纜，其低煙達(dá)不到上述要求，不應(yīng)采用低煙的型號。除非在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有說明，例如降低透光率的指標(biāo)，并說明該指標(biāo)低于國際標(biāo)準(zhǔn)或國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，以免用戶誤解。
關(guān)于低毒（DIDU），不能再用D表示，而用U。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC尚在考慮中。目前使用較多的是英國海軍工程標(biāo)準(zhǔn)NES713，用毒性指（TI）表示，如要求絕緣材料的毒性指數(shù)小于
3、護(hù)套的毒性指數(shù)小于5。國內(nèi)有些廠家稱可提供無鹵、低煙、無毒電纜，這里所稱的無毒是不恰當(dāng)?shù)?，?yīng)為低毒。因無鹵、低煙材料燃燒時會產(chǎn)生有毒的CO，如材料中含有P、N、S，則生成的有毒氣體還要多。
3.4關(guān)于型號的組合
當(dāng)某～電線電纜具有多種燃燒特性時，按國際慣例，某型號及稱謂按下列順序（沒有的項目應(yīng)略去）；
無（低）鹵一低煙一低毒一阻燃一耐火
例如：
?。?）阻燃（A）類聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，型號為：ZA－VV
?。?）低鹵阻燃（B類）PVC絕緣PVC護(hù)套電力電纜，型號為：DZB－VV
?。?）低鹵低煙阻燃（C類）PVC絕緣PVC護(hù)套電力電纜，型號為：DDZC—VV
?。?）無鹵低煙阻燃（A類）交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶銷裝聚烯烴護(hù)套電力電纜，型號為：WDZA—YJY23（外護(hù)層的聚烯烴護(hù)套用數(shù)字3）
?。?）無鹵低煙阻燃（B類）交聯(lián)聚乙烯絕緣聚烯烴護(hù)套電力電纜，型號為：WDZB一YJY
?。ň巯N型號用Y不用X、E、O或P，據(jù)GB／T13849－1993）
（6）無鹵低煙耐火（A類）交聯(lián)聚乙烯絕緣聚烯烴護(hù)套電力電纜，型號為：WDNA－YJY
?。?）耐火（B類）聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，型號為：NB—VV
3.5必須注意的問題
以上提出了根據(jù)電線電纜的燃燒特性來確定相應(yīng)型號和稱謂的方法?，F(xiàn)就目前出現(xiàn)的一些問題及如何處理說明如下：
?。?）不要給阻燃戴高帽子為使電線電纜達(dá)到阻燃的要求，有各種各樣的方法。例如，采用以無機(jī)阻燃劑為基的膠泥填充（即所謂“隔氧層”、“隔火層”等）或以無機(jī)阻燃劑為基的涂料涂覆的阻燃市帶（即所謂“高阻燃帶”、“隔氧隔火帶”等）包繞，在解決交聯(lián)聚乙烯絕緣等易燃材料組成的電纜阻燃問題上起著非常重要的作用，甚至可以達(dá)到阻燃A類的水平。
但不要給它戴上“高阻燃”、“超高阻燃”、“特高阻燃”的帽子，不要采用GZR的型號。這是因為，依據(jù)的燃燒試驗方法和指標(biāo)相同，都是IEC 332－3或GB12666.5，所以不管采用何種手段和方法來實現(xiàn)阻燃，其型號和稱謂應(yīng)該相同。目前阻燃的最高級別是ZA。值得指出的是，不要給阻燃電纜起新名字，如隔氧層電纜、隔火層電纜等，否則，在國際招標(biāo)中就讓人難以理解。
?。?）稱謂不要顛來倒去你叫“無鹵低煙”，他叫“低煙無鹵”，在實質(zhì)上沒有差別，但稱謂就不統(tǒng)一。而且導(dǎo)致型號可以是WD，也可以是DW，顛來倒去也不統(tǒng)一。在國外，稱謂都是先鹵后煙。例如，法國阿爾卡特公司稱HALOGEN FREE LOW SMOKE CABLES（無鹵低煙電纜），型號為XLS；英國德爾塔公司稱 ZERO HALOGEN LOW SMOKECABLES（應(yīng)譯無鹵低煙電纜，不譯零鹵低煙電纜，以免自造混亂），型號為OHLS，等等?？梢娺€是叫“無鹵低煙”好。同理，“低鹵低煙”不要叫做“低煙低鹵”。
?。?）阻燃不要稱為難燃阻燃與國際通用的FLAME RETARDANT切合，因為RETARDANT是延遲、阻止之意。日本人稱為難燃；并把阻燃劑叫做難燃劑。為統(tǒng)一稱謂，叫阻燃好，型號用Z不用N。
（4）礦物絕緣（MI）電纜不要再Pg防火電纜礦物絕緣（MI）電纜是有別于有機(jī)絕緣電纜的另類電纜，阻燃和耐火是其固有特性之一，因此，在需防火的地方，可推薦選用MI電纜。但不必把它再叫做防火電纜，以免與有機(jī)絕緣的阻燃電纜和耐火電纜相混淆。更不要再加一個型號。國內(nèi)把MI電纜叫做防火電纜，是有人認(rèn)為它的阻燃和耐火性能更好。其實，試驗方法和考核指標(biāo)都是一樣的。
?。?）關(guān)于耐火電纜的阻燃等級根據(jù)新近出版的英國標(biāo)準(zhǔn)BS7629—1997和 BS6387－1994，耐火電纜的阻燃特性要求是通過單報垂直燃燒試驗。因此，如果我國予以仿效，在制訂標(biāo)準(zhǔn)時也可統(tǒng)一規(guī)定耐火電纜的阻燃等級為單根阻燃，則在耐火電纜的型號中可把阻燃的代號省去。當(dāng)然，如用戶要求提高阻燃等級，再在型號中把阻燃代號介入即可。
電纜的燃燒特性都針對總體，并不計較各組成構(gòu)件的個別特性，這不僅使電纜設(shè)計乾有用腦之地，而且為型號和稱謂的簡化也提供了有利條件。
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