阻燃,耐火电缆类别与性能.pdf

阻燃 、 耐火 电缆类别 与性 能 { 1 一 上 海 摩 思 电 气 有 限 公 司 唐崇 健 丁 { f ’7 ’ ／ P ￡ l 摘 要本 文对 阻燃 、 耐 火 电缆 类别厦 代 号 ， 以厦 】生能 要 求与相 应 的试 验 方法作 了较 奎 面论 述 。 主 题 词 垫兰 些 皂 丝 类 别 兰生 苎 竺 丝 在 当今 的工 业 化 社 会 里 ． 能 源 和 信 息 是 有 关 阻 燃 、 耐 火 电缆 的代 号 可 以说 是 五 花八 社会的两大 支柱 ， 而无论是 电能还是信息的 门的。为使阻燃、 耐火电缆代号趋于统一， 以 传 输 ， 都离 不 开电 线 电缆 。 便 于今 后 制 订 国标或 行业 标 准。 由上海 电缆 为提高 电气线路的安全水平 ， 电缆 的阻 研究所新近修订并将交付机械工业出版社出 燃 问题越 来 越引起 人们 的关 注 。 电缆 的阻燃 版 的 电线 电缆 手册 ， 对 阻燃 、 耐 火 电缆 代 号 化 已成 为 线 缆 行 业 的一 个 综 合 发 展 方 向 作 出如 下规 定 和分类 。 在 7 0年 代初 ， 一些 工业 发达 的 国家 已 开发 了 1 ． 阻燃 电缆 阻燃聚氯 乙烯 电缆 ， 在阻止火灾蔓 延方 面取 根 据 I E C 3 3 2 3 2 5 ， 将 成柬燃烧 试 验方 得 了重 大进 展 。 但 是 ， 尽 管 聚氯 乙烯 和 一些含 法 分 为 A、 B、 C、 D 四类 ， 所 以 国 标 阻 燃 电 缆 卤性材 料 有 阻 燃 白熄 性 ， 但 在 燃烧 中会 释放 类 别 及型 号也 分 为 出大量腐蚀性气体和浓烟 ， 这 些腐 蚀性气体 -2 A A类阻燃屯缆 和浓烟不仅危及到生命安全 ， 而且 还严 重腐 rz B B类阻燃电缆 蚀设备和 建 筑物， 商 时给 消防 救生、 财产 撤离 z R 一 阻 燃 电 缆 _ ] 工作 造 成很 大 的 困难 。 因此 在 8 o年 9 0 ． 二 羹 詈 誊 年代促使人们去努力开发低烟、 低 卤、 无卤、 D D z 低卤低烟阻燃电缆 低酸 、 低 毒 的电缆 a wD z 无 卣低烟 阻燃 电缆 然 而、 阻 燃 系列 的电 缆 仅 使 燃 烧 局 限 于 2 ． 耐火 电缆 一 定 范 围 内 ， 在 实 际 火灾 发 生 时电 缆 燃 烧 时 广N A A类耐火电缆 不能通电。 但许多重要场合万一发生火灾时， N H 耐火电 缆 _ 一 人员疏散、 通遭 的照明， 防火报警装置 ， 自动 LN B B类耐火电缆 竺 苎 璺 备 ．， 竺 苎 在 阻 燃 、 耐 火 电 缆 试 验 方 法 发 生 时 电 缆 能 保 持 在 规 定 时 间 内 的 正 常 通 。 。 电 。因此 ， 人们 研 制 出耐 火 电缆 。 我 国于 1 9 9 0年 颁 布 的 电线 电缆 燃烧 试 上述阻燃 、 耐火电缆 已在许 多重要部门 验 方法 国家标 准是 参 照 国际 电工委 员会 得 到推 广 和应 用 。因此 ， 本 文就 阻燃 、 耐火 电 I E C 标 准 或有 关 草 案编 定 而 成 的 而这 些 缆系列 产 品的 发 展 和技 术特 性 作一 介 绍 。 参 照标 准均 为 1 9 8 2年 以前 的 出 版物 新 近 阻 -燃 、 耐 火 电 缆 代 号 主 由于阻燃 、 耐火 电缆 目前还 没有一个统 术交流 的需要， 同时使 国家标准和 国际标准 一 的 国 家标 准 简 称 国 标 或 行 业 标准 ， 因此 相接 轨 原 GB 1 2 6 6 6系列 的 国标 将 作 全 面 、 、 、 ． 、 、 ‘ 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 的 修 订 和 修 改 ， 全 部 等 同 采 用 I E C 系列 标 准 并将被新的标准代号所替代 ， 希 引起重 视 目前 出上海 电缆 研究 所等 单位 起 草 的 国 标 报批 稿 GB／ T ． 1 ～2 1 9 取 自电缆 或光 缆 的材料 燃烧 时 释放 出气 体 的试 验 和 GB ／ T ． 1 ～2 1 9 电缆 或 光缆 在 特 定条 件 下燃 烧 的 烟 密 度测 定 就 是 很好 的说 明 。 表1 I E C标准 标 准 简 蒋 等 回 的 国标 适甩电鲸 f E C 3 3 l 耐 火 特 性 GB 1 2 6 6 6 ． 9 9 D 耐失电缆 哐C 3 3 2】 单根垂直燃烧 G B i 2 6 6 6 2 9 0 D Z - 】 阻燃电境 1 日 C 3 s 2 2 单根细线燃烧 G B l 2 6 6 6 ． 2 9 0 D z _ 2 单根隶平燃烧 G B l 2 6 9 6 ． 3 一帅 单根 斜燃烧 G B1 2 6 6 6 ． 4 一g 0 I E C S 3 2 3 成 柬 燃 烧 G B t 2 6 6 6 ． 5 9 0 I E C 7 5 4 ． 卤酸 气 涮 定 低卣电缠 疆C 7 5 4 2 酸 度 确 定 置卣电蹬 f E C1 0 3 41 舾{ 虫 度试验装置 G B1 0 6 6 6 7 9 0 低蝈电缆 I E C1 0 3 4 2 烟维度试验要求 G B1 9 6 6 6 7 9 9 注 I E C 3 3 1 l 9 7 0 年 - 版． 1 9 9 4年售正寨 1 E c 3 3 Zl 门9 7 9卓 二版 1 9 9 3年三版 [ E C 3 3 2 2 1 9 8 9年版 】 E c 3 3 2 3 1 9 8 2 年～ 艋 ． 1 e g 2 年 簸 f 5 1 1 9 8 Z 年暖 、 0 0 年 二暖。 I E c 7 5 41 I 9 9 2 年版， t 9 9 4年艟，I E C 7 5 4 2 1 9 9 1 年 一 版， 1 9 9 7 年鹰正 I E C】 0 3 4 1 1 9 9 0年版 1 9 9 7 年二版。I E C 1 0 3 4 2 1 g 9 】 年一敝、 1 9 9 3 年修正、 1 9 9 7 年二艇 阻燃 电缆 系列 1 阻燃 电缆 在规 定试 验行 兼件 下 试 样 被燃烧 ， 在撤 去试验火源后， 火焰的蔓延仅在限定范围内， 残焰 或 残构 在限 定时 问 内能 自行熄 灭 的特 性 的电缆称为阻燃电缆 注 电缆的阻燃特性 ， 除与试验方法有关外 ， 还 与试样数量有关， 故 有 单根和成 束阻燃 之分 ， 并 相应用“ 单根阻 燃” 和。 成柬阻燃 ” 来表达它们的阻燃性能 目前考核阻燃电缆其阻燃性能 的试验方 法有四种 ／6 0 表7 序 号 项 目 指 标 I 抗 拉 强 度 最 小 MP a 9 0 2 断裂伸率 最小 1 0 0 3 空气拱箱老化 1 0 0 士2 C1 6 8 h 抗 张 强 度 最 小 M P a 9 ． 0 抗张强度变化率 士4 0 断裂伸率 最小 1 O 0 断裂伸宰变化率 士4 0 4 温 度指 数 最 小 ℃ 2 8 13 5 热 变形 辛 最大 5 0 6 冲击赡 化温度 最高 ‘ ℃ 一撕 7 氧指数 最小 3 5 8 HC ] 释放量 最大 rag ／ g 0 9 最 大比光密度 D 】 5 0 为实现聚合物材料的无卤阻燃化， 就必 须把大量 金属水合物无机物 充填在聚合物 中， 来提高材料的氧指数和降低发烟量， 这样 材 料 的 机 械 强度 明 显 降低 ， 同时 材料 的 耐 水 特性 也会 变差 ， 其 结果 ， 电缆 的 电气 性 能将 不 能满 足 同类 产品的 要求 所 以有必要 对 此进 一 步 的研 究来 确定 能达 到材 料 特性 平衡 的添 加 量。 同低卤低烟阻燃 电缆一样无卤低烟阻燃 电缆由护套引起的电缆敷设弯曲半径要 足够 大 ． 而这类 电缆 由于绝缘采用交联 聚乙烯加 工而成 ， 所 以电缆 的工作 温度 、 使 用 电压 等级 都 有 了较 大 的提 高 ， 分 别 为 9 O。 c和 0 ． 6 ／ 1 k V。 由于 无 卤低 烟 阻燃 电缆 的工 作温 度 提 2 2 高 ， 因 此 ， 选用 辅助 材 料时 要 特别 注 意其工 作 温 度是 否 满足 要求 。表 8列 出无 卤低 烟阻 燃 电缆结 构 单元 所 使用 的材 料类 别 。 表8 结构 材 科 绝缘 I P E、 x I P E 无卤低烟阻燃聚烯烃 填 充 1无卤低烟阻燃材斟 包带 l无 卣低烟阻燃材料 内护套 l P E 无卤憾烟阻魅材料 外护套 f无卤低烟阻燃聚烯烃 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载 耐火 电缆 1 ． 耐 火电 缆 耐 火 电缆 的结 构 和 材 料 与 阻 燃 电 缆 不 同， 它 可在 长 时 间 的燃烧 后 即使 施 加 火 焰 处 的高 聚物 被 烧 毁 ， 也 能 够 保 证 线路 正常 运 行 数 小 时 。 目前 考核耐 火 电缆 耐火 性 能试 验 方法 主 要按 GB 1 2 6 6 6 ． 6 电线 电缆 耐火 特 性试 验 方 法 进 行 。具 体指 标见 表 9 。 衰9 项 目 要 求 试 样 长 度 l 2 0 0 mm 火焰 温度 A类 9 5 O ～1 0 0 0。 C B类 7 5 0 ～8 5 0。 I 试验电压 产 品额定电压 试验气体 丙烷 或{ 匝 化石油气 喷灯类 型 6 1 0 mm 管型喷灯 试 验 时 间 1 ． 5 h 结 果评定 3 A 熔 丝不断 耐 火 电缆 的 导线 必须 采 用铜 导线 铜 的 熔 点 为 1 0 8 3。 C ， 导 线 的 几 何 形 状 应 为 圆 形． 且是多根紧压的绞台导线 。 耐火 电缆 的耐 火 层通 常 采用 多层 云母 带 直接绕包 在导线上 ， 其结构单元设计和使用 材 料见 表 1 0 。云母 带 属无 机 绝 缘 材 料 ， 一 般 由玻 璃 纤 维 、 云 母 粉 、 硅 酸 盐类 物 质 等组 成 。 该 材料 遇 火后 将烧 结成 “ 不 溶 不熔” 坚硬 的绝 缘 壳 体， 不 同 云母带 的允 许工 作温 度见 表 1 1 。 对于 A类耐火电缆其云母带最好采用合 成 云母 带 制造 。 衰1 0 结 柯 材 料 选 择 导线 铜 耐火层 双层或多层云母带 保护层 聚酯带 绝缘 P E、 XL P E P VC 包带 无碱玻璃纤维带0 填克 无碱玻璃纤维绳0 内护 套 P E、 P VC 外护套 P VC、 阻燃 P VC ①仅指多芯结构的电境 衰1 1 允许工作温度 C 种 粪 长期 短期 白云 母 6 0 0 金 云 母 8 0 0 合 成 云 母 1 2 0 0 由于火灾 时现场温度较高 ， 为保证供电 线路 的传输效率 ， 减少线路电压降， 应考虑到 当温度升高而导致耐火电缆导体电阻 的升高 问题 ， 因此 在选 择 导体截 面 时 ， 应 将 导体截 面 提高一档。 此外 ， 耐火电缆的使用 电压等级 由 于受 云母带 在 高温 情况 下 电气性 能会 产 生骤 变 的影 响 ， 目前 均在 1 0 0 0 V 及 以下 。 表 1 2所 列系耐火云母带的技术指标。 衰1 2 指 标 项 日 NHJ l NHH 拉伸强度 N／ c m 6 0 ～8 0 耐火特性9 0 m i n ， l k V时 8 0 0 。 c 不 击穿 t 。 0 o c 不击 舟 电强度 k Vf mm 太于 1 O 柔软性 ram 太 于 1 0 0 注 ； NHJ 为 金云 母 带 } NHH 为台 成 云 母 带 2 ． 矿物绝缘电维 矿物 绝缘 电缆 又称 MI电缆 ． MI电缆 结 构 由铜导体、 无机矿铀绝缘层 氧化镁等 ， 其 中 氧 化 镁 的熔 点 为 2 8 0 0。 C 及 金 属 护 套 构 成。 电缆的长期工作温度可达 2 5 0。 C， 具有优 越的耐高温性 ， 还有防爆、 耐机械损伤、 耐水、 防 蚀、 耐 辐 射 、 载 流 量 大 、 接 地 性 能好 等 优 良 特性 。矿 物绝 缘 电缆能 够通 过 严格 的耐火试 验 ， 故可 作 为耐 火 电缆使 用 。 但 由于受 电缆 弯 曲 半径 较大 、 制 造 长度 偏 短 、 规 格偏 小 、 价 格 昂贵 、 接头复杂、 施工不便等因素的影响， 在 很大程度上使该 电缆的使用受到了限制。 参考文献 1 拣应瞬． 电统燃烧 试验 国际标准新 动向． 电线 电缆 译 丛 ． 1 9 9 5 4 2唐祟健． 耐电境使用． 供用电 1 9 9 2 4 3张迪华． 谈 诫 云母带 的耐热 等级选用 ． 电线电境 撮 1 9 9 7 9 维普资讯 准标网 w w w .z h u n b i a o .c o m 免费下载