阻燃電線電纜與性能試驗技術分析

雷張萍

摘 要：本文首先分析了電線電纜的阻燃的相關概念，然后闡述了阻燃電線電纜的性能試驗，旨在說明電線電纜阻燃對防止因為電線電纜火災的重要性，為電線電纜的的性能試驗研究提供一些參考。

關鍵詞：阻燃電線電纜；性能試驗；分析

一、電線電纜的阻燃

由于電線電纜火災對人們生產生活的巨大威脅，如何控制電線電纜火災的發生就顯得至關重要。隨著人們對電線電纜阻燃技術的研究，目前已經成功研究出了較為成熟的阻燃技術，并得到了廣泛的應用。在預防電纜火災的技術應用分類上，可以分為兩類：一是利用特定的阻燃產品，對火災進行控制，防止火災的擴散；二是對電線電纜自身進行阻燃處理，從源頭上杜絕火災的發生。

在第一種應用技術中，主要是根據電線電纜中的高分子聚合物的燃燒特點，利用特定的防火涂料等來實現防火的目的。例如在電線電纜表面涂刷防火涂料，當火災發生時，防火涂料會開始膨脹，從而吸收大部分熱量，是電線電纜表面溫度下降，從而有效減緩了電線電纜的燃燒速度；與此同時，由于防火涂料的存在，使得電線電纜無法接觸充足的氧氣，燃燒的過程也會越來越慢，最后熄滅，從而達到阻燃的目的。

在第二種應用技術中，主要考慮對不同性能的阻燃電線電纜的使用。常見的阻燃電線電纜包括以下幾種：

1.普通阻燃電線電纜，主要是利用能有效降低火焰傳播速度的絕緣材料實現阻燃的目的，該類電纜制造簡單，生產成本低，在世界范圍內有著廣泛的應用。圖1為普通阻燃電線電纜圖。

2.低煙阻燃電線電纜，該類電纜除了能有效降低火焰傳播速度外，還可以實現電纜燃燒時的低煙效果，從而降低對環境的煙氣污染。

3.低煙無鹵阻燃電線電纜，這類電纜除了能有效降低火焰傳播速度和控制煙的濃度外，還具備毒性低的特性，阻止燃燒過程中產生的毒性煙氣對建筑物或人體的危害；四是氟塑料阻燃電線電纜，該類電纜是利用聚四氟乙烯等作為絕緣材料制成的電纜，除了能夠實現上述各種功能外，在電纜本身的信號傳輸上，也要優于其他材料的電纜，是目前的阻燃電纜中的最佳選擇，由于這類電纜成本較高，目前只在美國、日本等發達國家有成熟的應用。如圖1-3是低煙無鹵阻燃電線電纜圖。

二、阻燃電線電纜的性能試驗

（一）IEC60332-1/EN50265-2-1/GB/T18380.1標準

該方法為單根電線或電纜的垂直燃燒試驗方法。在該試驗的操作過程中，首先選用一根600mm長的電纜，將其垂直安裝到規格為300mm×450mm×1200mm的試驗箱中，并用1kw的燃氣噴燈對著電纜進行噴火，以模擬電纜的燃燒現象。在試驗過程中，選用相同長度不同直徑的電纜進行分組試驗，觀察相同燃燒時間內不同直徑的電纜的碳化程度，從而盤點電纜的性能。需要注意的是，在直徑的選擇上，不宜選用小于0.8mm的電纜，防止火焰直接將電纜燒成灰燼，失去研究的意義。由于該方法是利用單根電纜進行試驗，而實際情況中則采用的是多根電纜一起使用，因此該方法對于研究多根電纜的阻燃效果意義不大。此外，在很多國家有類似的試驗方法，不同的是電纜可以選擇水平或45度角的方式，火焰溫度也可以進行變化，當采用不同試驗方法時，對電纜的碳化強度要求也不同。

（二）IEC6332-3/GB/T18380.3標準

該方法為成束電線電纜的垂直燃燒試驗方法。在該試驗的操作過程中，首先選用多根3.5m長的電纜，將其垂直安裝到規格為1000mm×2000mm×4000mm的試驗箱中，并用20.6kw的燃氣噴燈對著電纜進行噴火，以模擬電纜的燃燒現象。在試驗方法上，采用分組對比試驗的方法，將電線電纜分成ABC三類。其中，AB類供火40min，C類供火20min，分別觀察電纜的碳化程度，僅當電纜碳化高度低于2.5m時，試驗通過。由于該試驗采用多根成束的電纜，與實際情況接近，因此具有較強的參考意義。圖2-1是阻燃防火系列電纜圖。

（三）UL1666標準

該方法為成束電纜垂直燃燒試驗。與上述標準的不同之處在于，該方法的供火時間為30min，供火強度為154kw。試驗結束后，觀察電纜的碳化程度，僅當碳化高度低于3.6m時方能通過試驗。

（四）GA306.1標準

主要用于PVC絕緣阻燃電線電纜分級的標準。在該標準中，除了考慮電纜燃燒的阻燃性能外，還考慮煙濃度和煙毒性，并根據煙濃度和毒性危險程度的不同分為四個級別。在我國的阻燃電線電纜的應用中，該標準的電纜是第一個考慮到電纜的綜合特性的應用電纜，不僅適合于我國的阻燃電線電纜的研究和生產應用，還有助于我國對低煙低毒的環保型電纜的研究工作。

（五）EN50289/UL910/NFPA262標準

該方法為成束電線電纜水平燃燒試驗方法。主要用于通信電纜的性能試驗，比如火焰傳播速度、毒性強度等。在該試驗的操作過程中，首先選用多根7.5m長的電纜，將其水平安裝到規格為8900mm×686mm×432mm的試驗箱中，并用88kw的燃氣噴燈對著電纜進行噴火，以模擬電纜的燃燒現象。在該過程中，供火時間為20min。試驗結束后，測量火焰的傳播距離和煙密度，當距離低于1520mm、煙密度在0.5～1.5之間時，試驗通過。

三、總結

綜上所述，阻燃電線電纜對阻止電纜火災、減少燃燒煙氣、降低環境污染等都有著非常重要的作用。在阻燃電線電纜的性能試驗中，主要根據不同電纜的性能測試電纜的實際用途，從而為阻燃電纜的研究提供一些技術參考。在未來的阻燃電線電纜中，主要研究適用于計算機網絡通信的電纜技術，有效保證電纜的安全和質量性能。