關(guān)于阻燃型電線電纜燃燒性能及其檢測(cè)的探討

泉州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)所 福建 泉州 362000

根據(jù)近幾年的相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,大火災(zāi)事故中有近八成都是電氣火災(zāi),造成電氣火災(zāi)有接近一半的可能是由于電線電纜出現(xiàn)故障。現(xiàn)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(shí),就應(yīng)該對(duì)它的主要性能和檢測(cè)方法有一個(gè)詳細(xì)的了解,方便做出進(jìn)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(guò)電線這一回路的話(huà),那么電流就會(huì)急劇增加,甚至?xí)a(chǎn)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(guò)這么細(xì)的導(dǎo)線的時(shí)候,電阻會(huì)越來(lái)越大,熱量也會(huì)隨電阻的增大而增多,能夠在很短的時(shí)間內(nèi)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(zāi)。

1.2 線路超負(fù)荷 如果電流通過(guò)電線時(shí)超過(guò)它的一個(gè)安全值,電線就會(huì)發(fā)熱,超過(guò)的電流越多,釋放的熱量也就越大,當(dāng)熱量超過(guò)絕緣層或是到達(dá)護(hù)套的燃點(diǎn)時(shí),就會(huì)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(zhǎng)時(shí)間的線路超負(fù)荷會(huì)直接使絕緣層喪失絕緣性能,直接產(chǎn)生絕緣擊穿,再燃燒。

1.3 外部的熱源 通常,我們?cè)谟秒姷倪^(guò)程中,都會(huì)格外注意要將電纜電線與熱源保持距離,但實(shí)際上,也會(huì)因?yàn)楦鞣N因素而忽略了這一注意事項(xiàng),就很容易誘發(fā)火災(zāi)。主要是因?yàn)橐话腚娋€的外部都是塑料材質(zhì)的,主要是為了防止導(dǎo)電,但它的可燃性又比較高,容易會(huì)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(jiǎn)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(shí)會(huì)自行熄滅,也能夠阻止和延緩火焰的進(jìn)一步蔓延和擴(kuò)散。電線電纜主要以金屬作為導(dǎo)體,并在外層包上一層沒(méi)有導(dǎo)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(jiàn)的聚合物產(chǎn)生的阻燃機(jī)理有以下幾種:(1)凝聚相阻燃機(jī)理,就是在固相中阻止熱分解和可燃?xì)怏w的釋放;(2)氣相阻燃,抑制具有鏈增長(zhǎng)作用的自由基的燃燒來(lái)阻燃;(3)中斷熱交換機(jī)理,分解或帶走外層聚合物產(chǎn)生的熱量,但是不會(huì)接觸聚合物,使聚合物缺少熱量達(dá)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(guī)定好時(shí)間和火源的前提下,可以延長(zhǎng)燃燒的時(shí)間,但是性能不會(huì)受到影響,也就是能夠保持線路的整體性。以信息系統(tǒng)舉例,如果電線一旦受到火災(zāi)的影響,就會(huì)導(dǎo)致一定區(qū)域內(nèi)的信息系統(tǒng)被破壞,無(wú)法及時(shí)傳遞求救信號(hào)。而如果是耐火性能比較好的材料雖然會(huì)受到火災(zāi)的影響,但依然處于運(yùn)作的狀態(tài),能夠在一定時(shí)間內(nèi)支撐信號(hào)的傳遞。

2.3 低煙性能 電線電纜一旦燃燒就會(huì)產(chǎn)生煙,能帶來(lái)幾種比較大的影響,一是濃煙會(huì)迅速擴(kuò)散,這會(huì)給在火災(zāi)中求生的人們帶來(lái)一定的困難。二是含有較高的毒性,可能會(huì)使在火災(zāi)中的人喪失自救能力。三是會(huì)給消防員的工作帶來(lái)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(guò)人為添加一些助劑可以提高阻燃性能和低煙性能,進(jìn)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(cè)

3.1 阻燃性能的檢測(cè) 檢測(cè)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(guò)這個(gè)方法檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果會(huì)比較準(zhǔn)確。主要用到的材料就是具有絕緣性能的單根銅芯細(xì)電線。在檢測(cè)過(guò)程中,如果是規(guī)格比較小的導(dǎo)體極有可能會(huì)在供火期間就被熔化,因此,檢測(cè)時(shí)選取的電線電纜的材質(zhì)是實(shí)心銅導(dǎo)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(dǎo)體。建筑中采用的電線電纜往往是成束狀敷設(shè)的,對(duì)束狀的電線電纜的燃燒性能進(jìn)行檢測(cè)的話(huà),實(shí)用價(jià)值也會(huì)更高一些。同時(shí),束狀的電線電纜燃燒試驗(yàn)是一種較大規(guī)模的試驗(yàn)方法,也因?yàn)樗容^符合實(shí)際情況,所以檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果也具有一定的客觀性和較高的參考價(jià)值。

如果電線電纜外層包裹的是塑料材質(zhì)的絕緣層,在檢測(cè)塑料的燃燒性能時(shí),首先要檢測(cè)它的氧指數(shù),首先,要在空氣中對(duì)塑料的整個(gè)燃燒過(guò)程進(jìn)行模擬,通過(guò)對(duì)釋放出來(lái)的氮?dú)夂脱鯕鉂舛鹊淖兓M(jìn)行觀察后,就會(huì)得出一個(gè)結(jié)論,即若要使物質(zhì)持續(xù)、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(chǎn)生經(jīng)常會(huì)用這種方法檢測(cè)絕緣材料以及電線電纜護(hù)套材料具有的實(shí)際阻燃性能。

3.2 耐火性能的檢測(cè) 檢測(cè)電線電纜的耐火性能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單,就是將電線電纜置于一定溫度的火焰下,保證時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的。但如果想要深入了解電線電纜的耐火性能,采用的檢測(cè)方法就會(huì)比較嚴(yán)格,會(huì)直接將其放在模擬火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)其進(jìn)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(cè) 發(fā)煙性能作為檢測(cè)電線電纜性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義。在對(duì)該性能進(jìn)行檢測(cè)時(shí),檢測(cè)環(huán)境也會(huì)相對(duì)比較嚴(yán)格,就是將其放置于已經(jīng)定好的燃燒環(huán)境下,檢測(cè)煙的密度。

3.4 低毒性能的檢測(cè) 檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)法,準(zhǔn)備小白鼠活體,在健康狀態(tài)下吸入煙氣,分析小白鼠中毒后的特征。二是借助化學(xué)原理進(jìn)行分析,也就是采用比較出名的“毒性指數(shù)測(cè)定法,其原理就是“某種氣體的實(shí)際濃度與該氣體在30分鐘內(nèi)的致死濃度的比值作為毒性因子”這種方法相對(duì)來(lái)說(shuō)更加科學(xué)、可信,也獲得了國(guó)內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可和采納。

結(jié)語(yǔ)

人民的生活水平隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高逐漸上升到一個(gè)新的高度,越來(lái)越關(guān)注日常居住和工作的建筑物的防火性能,加上我國(guó)近幾年陸續(xù)出臺(tái)了一些相關(guān)的法律法規(guī),這給阻燃型電線電纜提供了新的社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)和法律基礎(chǔ),其預(yù)防能力也得到了穩(wěn)步提升,未來(lái),在人民的監(jiān)督和制造水平不斷提升的環(huán)境下,相信阻燃型電線電纜的性能及其應(yīng)用水平也逐漸會(huì)上升到一個(gè)新水平。