难燃与耐火电缆的选用辨析.pdf

【 ／2 j p 难燃 与耐火 电缆 的选用辨析 电 力 部 西 南 电 力 设 计 院 丁 2 摘要笔者就主编 电力工程 电缆设计规范 国家标准中关于难燃与耐火电境选用问题 的 值 。 但 把 阻燃 电缆 改称难 燃 电缆 不妥 。 因为英 文 F l a me r e t a r d a n t c a b l e中的 r e t a r d a n t 是“ 延迟 的、 阻碍的、 阻止的” 之意， 并无“ 困难 之含义； 且在国家标准 G B 1 2 6 6 6 ． 1 9 O中， 早 已对 电缆 的“ 阻燃” 有 了非常明确的定义， 且已被 走家所接受。 目此 ， 为避免产生混乱 ， 不要把 阻燃 电缆咋 做难髌电缆 。 同理 ， 阻燃剂也不必改称难燃剂。 至于消防部 门把阻燃电缆划入“ 难燃材料 一类， 以与传统的“ 易燃” 和“ 不髌 材料分类相 区别是恰 当的， 但这并不意味着这类材料就得冠以“ 难 燃” 。正如矿物绝缘 M1 电缆可瑚入“ 不燃材料” 类而没有 必要称为不燃 MI电境一样。 前 言 在通 常广 泛使 用的 电缆 中， 构 成其 绝 缘 的油浸纸或 橡胶、 塑料以及构成某护层的橡 塑等有机物 ， 均含有可燃质 ， 且量较显 ， 引燃 温 度 又不 高 ， 在 电 缆明敷 尤其 是 多 根 密集 敷 设场合 ， 曾时有发生电缆着火延燃事故 。 为适 应 防火之 需 ， 如 今 已竞 相 开发 出难燃 、 耐 火 电 缆 ， 但其构造一般未能免除所含可燃质， 且难 燃 电缆的 引燃 温 度增 加 有 限 ， 仍 未 超 出一般 火焰的高温值， 只是延燃因素被有所抑制； 耐 火 电缆 的 耐 受 火 焰 高 温及 其 作 用 时 间 均 有 限 ， 一般只具 有 相对耐 火特性 。 此 外 ， 当 1 k V 及 以下 电压 回 路或 使 用 场所需要使用耐火性较高或要求不燃的电缆 时 ， 如今 可 采用 具 有优 异 耐火 与 不燃 性 的矿 物绝缘电缆。 然而 ， 这种由不锈钢管或铜管内 克氧化镁作绝缘的电缆， 管材经退火后虽具 有一 定 的挠 性 ， 但 终不 及 普遍 柔性 电缆敷 设 那么 方便 针 对 上述 电缆 特 点 ， 本 文试 从 工 程应 用 的技 术经济 性 ， 通 过全 面综合 分新 ， 来探讨 正 确合 理的选 用原 则 难燃电缆及其选用 1 ．难燃电缆的属性 难燃 电缆通常具 有的特性是 在特定燃 烧 试验 条件 下 ， 电 缆在 火 焰作 用下虽 被燃 烧 着 ， 但经 预定时 间撤腺 火谅后 能迅 即 自熄 。 国内外制造的难燃 电缆 对特定燃烧试 验条件均以。 成束” 多根群体 电缆燃烧试验 为特 征 。我 国现依 GB 1 2 6 6 6 5标 准进 行燃 烧 试验 考核 ， 该标 准与 I E C 3 3 2 3基本一 致 。 英、 德、 意等国有按 I E C 3 3 2 3或与之相近的 试验标 准考 核 。 显 然 ， 难燃 电缆被 认 为有以下 属性 1 只有当使用条件能被难燃型电缆的 标准试验特征所包容时 ， 一旦该电缆着火后 虽有所延燃却应能 自熄 ， 否则将不能确望有 效的 自熄 ； ． 2 难 燃 电缆 并 非 不 能 被 烧着 ， 更 不 具 备 在外部 火焰作 用下 维持通 电的耐 火性 ； 3 难燃 电缆 虽 有 助 于实 现 防 火、 阻 止 延燃所期望的减灾损失 ， 但不宜直称为防火 电缆 ， 俾免 误导 。 2 ．术语 ● ．1 3 ． 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 难燃 电缆 即为我 国 电缆 制造业 通称 的阻 燃 电缆 。 日本 用汉 字 显 示 的难 燃 电缆 ， 相 应 以英 文 表面 为F l a me r e t a r d a n t c a b l e ； 对于 难燃 电 缆满足燃烧试验标准所要求的 自熄性 ， 耐 延 燃” 汉 字表 征 。 一 。 美 英 、 德 、 意 等 国 用英 文表示 难燃 电缆 一 般 为 F l a me F i r e r e t a r d a n t a b l e [ 。 意 大利 比磷种 P i r e l 1 i 公 司 8 0年代来 华参展提供的中文技术资料 ， 曾采取“ 减低火 势 蔓延 的电 缆” 来 称谓 难燃 电缆 。 捷国难燃 惯称阻燃 电缆一般遵从的燃 烧试验标 准 GB 1 2 6 6 6 ， 其 中含 阻燃 F l a me r e t a r d a n c y 术语 ， 相 当于 难燃之意 。 然 而， 国人 太多仅从 字意直接 揣度“ 阻 燃” 而来查阁上述标准时， 往往被误认为能阻 止燃 烧或不 会着 火 。 由此 ， 在实 际工 程 中曾 出 现诸多 副作 用 ， 电缆被 误解选 用后 ， 由于阻止 延 燃性 有 限、 自熄 失技 而导致 了事 故 扩太 ， 因 此也出现过涉及责任诉诸法律的麻烦 。 此外 ， 话 以阻 燃 电 缆 盼产 品 ， 迄今 尚无 国 家标 准 或 统一 的行业 标准 可循 。 基 于 消 防 术 语 对 材科 的 燃 烧 属性 按 不 燃 、 难燃 、 易燃 等划 分 ， 联 同上述 因素 的考虑 ， 国 家有 关 主 管部 门 在 审定 电力 工 程 电缆设 计规 范 报批稿 时 ， 强调不 应采取 阻燃而 改 以 难燃l来表征电缆属性。该规范已发布为强制 性 国家 标 准 GB 5 0 2 l 7 9 4 ， 并 于 1 9 9 5年秋 出版发 行 。 实际 上 ， 我 国消 防部 门在 G B 5 0 2 1 7 9 4 未发行前， 就 已有不袭称阻燃电缆而采取难 燃电缆的用词 如广东中山市公安消防支队 1 9 9 5年 2月 6日在“ 关于交通商业大厦使用 难燃电缆的批复意见” 中， 就提及使用 中宝电 缆厂的难燎电缆； 而厂方依该文件安排供货 时加 注“ 即阻 燃 电缆 。 ” 显然 ， 防火既属消防范畴， 采取难燃性 、 难燃 电缆术语， 也就明确无误地利于实现消 防监督 。 3 ．难燃电缆的难燃程度分类及其选 用 1 电缆难燃程度分类 1 国产难 燃 电缆 一 般 均 按 电缆 燃 烧 试验方法第 5部分“ 成束 电缆燃烧试验” G B 1 2 6 6 6 ． 5 标准 考核 。该标 准将试 验条 件划分 A、 B、 C三类 ， 且 A 比 B 、 C类顺 次 较严 ； 达到 相应难燃性类别的电缆 ， 其难燃程度就顺次 以A 比B、 C类较高。 该标准与 I E C 3 3 2 3 基 本担 当 制订 G B 1 2 6 6 6 ． 5 --9 0时 ， 充分 考虑 了等效 采用 I E C 3 3 2 3 1 9 8 2及 其 1 9 8 4年和 1 9 8 7年的修正， 第二版 I E C 3 3 2 - 3 1 9 9 2虽 对 电缆试样配置排到方式作了补增捌分 ， 但 试 验条件 依 A、 B 、 C 三类 作 基本 分类 的特征 ， 并未变 动 。 迄 今 ， 国 内除少 数 电 缆 制造 厂能 生 产满 足 上述 标准 A类 外 ， 多数仅 能作 出满 足 B、 C 类难燃性的难燃电缆。 2 国外的难燃 电缆 西方 国家在电缆 难燃性试验考楱方面， 采取“ 成柬燃烧试验 的原则虽一致 ， 但太多制 订有各 自的标准试 验方法 英、 德、 意等 与 I E C 3 3 2 , 一 3实质相近 或参 照 引用 ， 如 英国 的 B S 4 0 6 6 一P a r t 3等 ； 而美 、 13皿 j 与 I E C 3 3 2 3相差 明显 。 美 国 防火 协会 NF P A 制订 的防火 规范 系列 中 的 发 电 厂 防 火 推 荐 措 施 NF P A 8 5 0 1 9 9 2 ， 载明 采用难 燃 电 缆 以符 合美 国 电子 电气工程 师学 会标 准 I E E E 3 8 3来试 验 考核 。 日本难燃 电缆 ， 如按 电线 电缆工 业协会 标准 J C S第 3 6 9号一1 9 9 2舶聚氯乙烯绝缘 与护 层塑 则是按 J c S第 3 9 7号 一 l 9 9 2电缆 燃烧试验标准考核。但两者的试验条件却未 含有分类 根据有关资料和试验比较分析， 可认为 I E E E 3 8 3比 I EC． 3 3 2 3的考 核较 轻 松 ； J C S 第 3 9 7 号 约 舟于 I E C 3 3 2 3的 B、 C类 之 闻 ， 日本 电缆 公 司 近 年 已 有 满 足 I E C 3 3 2 3的 B、 C类难燃型 电缆， 这说 明满足 J c s第 3 9 7 的等 价难燃性 未超 过 I EC 3 3 2 3的B类 。 有 的国 家如 挪 威 E B公 司 产 品 ， 能达 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 I E C 3 3 2 3的 A 类 一 ， 2 难燃电缆在国外应用的部分信息 1 美 国 1 9 7 4年 制 订 出 I E EE 3 8 3后 ， 1 9 7 5年发生棱电厂电缆着火延燃事故 ， 促使 人 们 重视 难 燃 性试 验标 准 的严 格 性 问题 ， 这 就导致有的制造厂曾采取比标准试验喷阻火 力 强 度 增 大 的试 验考 核 将 原 来 的 7万 B t u ／ - h提高 至 2 1万、 3 5万 B t u／ h 。 2 美国 NF P A 8 j O 一1 9 9 2载有 ， 对 位于 经常可能有火灾危险场所的明敷 电缆群 ， 除 应 采 用 符 合 I E E E 3 8 3标 准 的 难 燃 电缆 外 ， 在电缆桥架元法避开着火危 险情况下 ， 应使 设计满足阻止 电缆延燃 ， 且在评估火灾危 险 性 时 ， 应 考虑在 电缆 上施 加难 燃 防 护 层等 措 施口 一 ； 近又制订出关于电缆桥架上的电缆施 加难燃防护层 涂料、 包带、 罩布等 标准试验 方 法 1 E E E 8 l 7 1 9 9 3 。 3 英 国中央电业局对 电缆的难燃性 要 求 ， 强 调其 试 验考 核 方式 应 与 工程 使用条 件 特 征有 关 连， 且 认 为宜 按 I E C 3 3 2 3的 A 类 试 验条件 考棱 j 。 ‘ 4 伦敦地下铁道用 的难燃电缆 ， 认 为应 符合 I E C 3 3 2 3的 A类难燃性 ， 且电缆需具 有钢 铠护 套或特 殊构造 才能 满足 ] 。 3 影响 电缆难燃 类别选 择 的因素 1 工程 中电缆配置条 件和安全保障要 求 难燃性较高的电缆 易于满足一般工程 条 件 的有 效 阻 止延 燃{ 在 电缆 密 集 配 置 的严 酷场 合需 附加阻 燃措施 时 ， 也 较利于 简化 。 难燃性较低的电缆， 当电缆配置数量有 限而使用特征未超出难燃类型相应标准试验 条 件时 ， 预期能 有效 阻 止延 燃 ； 否则 ， 需增 强 附加 阻燃 措施才能 满足 。 进行等效工程条件的宴体模拟燃烧试验 来验证何种电缆的难燃性能满足有效阻止延 燃 ， 这在实际上往往不易办到 。所以， 通常只 以分析方式来评估， 虽其把握性欠缺， 仍可认 为难燃性较高的电缆的安全保障性较可靠。 2 工程使 用 难燃 电缆数 量 较多 时， 宜 考 虑电缆难燃类别的经济差异与工程投资制约 能力 如 2 3 0万 k W 机 组 火 电工 程 ， 电 缆总 需量约 1 5 0 0 k m， 按防火安全要求 ， 8 0 宜用 难燃 电缆 。以同规格 非难 燃电缆 的价格 为基 数 ， 在采 用符合 GB l 2 6 6 6 ． 5的难燃 类别电 缆后， 相对价格的增加值在这 些年 的演变可 归结 如下 前 几年 ， 多数 厂家 C类 难燃 电缆 比非 难 燃 电 缆 的价 格 增 幅 为 l O ～ 2 O ， 而 B 、 A 类 价格增 幅达 5 0 左 右 。 若 上述规模 电 厂采 用 A类难燃 电缆， 其电缆投资约增 2 0 0 0万 元 ， 而以往未用难燃史缆、 仅采取附加防火阻 燃措施 时的投资一般约 2 0 o 万元 ， 在防火安 全性方面的此珥投资的太幅度增加， 自然受 到宏观制约， 因而实 际工程 中大多 只有采用 投 资 明显 较少 的 C类 难燃 电缆 。 近年 ， 随著技术发 展， 难 燃 电缆相对 非 难 燃电缆的价格增幅有 了显著降低 ， 根据 t 9 9 5 年所获可靠数据， 四川某 电缆厂难燃 类别 电 缆 的相对价格增加值分别为 c类 8 ％， B类 l l ％ ， A 类 l 4 但 A 类 仅 限 于 P VC 绝 缘 型 ； 上海一昆山某电缆厂开发的阻火隔氧层 新型难燃 电缆 ， 其结构包含交联聚乙烯的各 类 檬塑 绝 缘 ， 井 均 满．足 - A 类难 燃 性 ， 而 电缆 的梧对价格 增幅不超 过 2 0 。 可预 料 ， 夸后 随着 难 燃 电缆 批 量 生 产和 技 术发 展 ， 高难 燃性 电缆 的价 梏增 幅 还 将进 一 步降低。 这就意味着 ， 萤供往不得E而使用 c类难燃 电缆的投资能力， 在新情况下将可 选用 B 、 A 类难燃 电缆 。 ， 3 难 燃性低的电缆所能达到 的阻止廷 燃的成效， 与非难燃 电缆的差别甚小， 但却仍 需增加可观的投资， 对此宜有所认识 。 I E C屑下 电缆燃烧特性分 技术委员会 S C 2 0 C 曾组织 进行 I E C 3 3 2 3的有 效 性与 重 复性 试 验 验 证 ， 1 9 9 1年 报 导 结果 表 明 普 通 P VC 电缆 也 能通 过该 标 准试 验 ， 束 能 证 实非 阻燃材 料制作 的 电缆 不能通过 此项 考棱 l 5 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 试验 。这意 眯着 至少是 该标准 的 C类试 验条 件作 为 难燃 与非 难燃性 的判别 ， 不够 鲜 明 j 因 此 可 推 论 C 类 难 燃 电缆 虽 与非 难 燃 的普 通 电缆 不同 ， 被 赋予 了难燃性 ， 然 而这种 难燃程 度 是极 为有 限的 。 显然 ， 选用 电缆 的难燃类 别 时 ， 不宜 停 留 在 C类 ， 而应 着 眼于 高难燃 性和 低 成本 的 要 求 ， 协力促 进其 实现 。 4 难燃 电缆使 用及其 配置 难燃 电缆若 与非难 燃的普 通 电缆相近 并 列配置， 旦嗜 火时， 后者 由于易延燃， 所形 成的燃烧态势将加剧燃烧强度 ， 其 高温值以 及持 续时 问等 影 响 电缆 群延燃 的 因素 ， 可 能 比难燃电缆经受标 准燃烧试验 的考核要 严 酷， 从而或会导致难燃电缆也不 能实现阻止 延燃至自熄 。 周之 ， 宜限制难燃电缆与非难燃 电缆 的相近 并列配 置 。 在工程 中电缆密集或安全保障要求较高 的情况下， 为确保难燃电缆尤其是难燃程度 较低 电缆阻 止 延燃 有 效 ， 可 能需 在 电 缆 上施 加防火涂奉 包带等， 这时对电力电缆就需计 入并查明由此引起的热阻增大而降低其载流 能力盼程度 。这在美国 NF P A 8 5 0 1 9 9 2 标 准规范 中也有 明示 。 我国应用难燃电缆约始于 8 0年代， 近几 年应用 才有 日趋 增多 之势 。早 期在 安徽某 大 型火 电厂批量 使用l饷 难燃 电绣 ， 曾经 受 过外 部着火的考驻 ， 盅示了确有成效。 屯 低烟、 低毒性难燃电缆及其选用 1 难燃 电缆 的低烟 、 低毒性 能 ． 电缆一 般 以 P VC作 护层 ， 而 且 1 k V 及 以下低压龟 缆大多 以 P VC作绝缘 P VC含 有氯归属卤素。这类电缆着火后析 出的气体 中含 HC I 氯 化氢 生成 物 ， 对 人 有窒 息和毒 性危害， 它联同析 出气体 中的一氧化碳 ， 常常 使电缆火灾事故 中造成对周围人们的危害， 妨 碍l消 防灭火 ； 同时 ， 该烟 气沉 淀物 附着 于 电 气装置和构筑物上， 它的腐蚀性和导 电性会 损 害设 备和 破坏绝 缘性 ， 造 成。 二次 灾害” 。 1 6 - 鉴于含卤素材料的电缆有上述弊端 ， 国 外 在 7 0 、 8 0年 代先 后 推 出低烟 L o w s mo k e a n d f u me ， 简 称 L S F 性 的低 卤、 无 卤型难 燃 电缆 。 我 国近年 也开发 出了这些类 型电 缆 。 如 电缆用难 燃 的 P VC料实现 低烟低 卤化 ， 则其 HC l析 出量 及 最 大烟 密 度 NB S法 涮 仅 为 原来 P VC 的五分 之一 至 四分 之一 ； 而只有 低 烟 无 卤料制 成 的电缆产 品方 能达到 国际标准 的性 能要求 。 低烟 无 卤 L o w s mo k e z e r o h a l o g e n ， 简 称 L S OH 电缆燃烧 时不存在 H c1 生成物， 但析 出气体仍古 C O， 但岔量仅 为有卤、 低 卤 型 的四分之 一至三分 之一 ， 如表所 示[ 。 ] 用无 卤 恬 商豆 有由料材戚的 电缆在 燃 烧时析出气体音■ 比较 ． 析 出气体古量 材 料 c o ， 最 大 HC l p p m 无卣难燃蓖缘与护套料 0 ． 1 9 ～0 2 B O 低由难燃 P VC 0 ． 6 l 5 0 护 套用难憾 P VC 有 由 0 ． 7 1 4 6 0 H CI 气 体 浓度 达 1 3 0 0 ～ 2 0 0 0 p p m耐 ， 能使 生 灵 迅速 致 l死 ； 而 C 0 浓 度 达 4 0 0 p p m 并作用 3 0mi n或达 2 0 0 0 p p m并作用 5rai n 时， 也会损伤 人艚 危及生命， 加 以它无 H C I 那 种 刺 激 感， 不 易 为 人 察 觉 ， 故 更 有 危 害 性 r M 。 难 燃电 缆 的无 卤 化 ， 使燃 烧 析 出气 体 中 不存在 HC l ， 又降低 了 C O 的含 量 ， 能减少 毒 性， 所以它具有积极意义。但从上述可理解 ， 它并非不再存在毒性 。国内有的厂家在该产 品资料中称之无毒性， 显然欠妥。 国外有对无 卤 型 称 之 “ 无 公 害 An t i P o l l u t i o n ， 简 称 A P ” ] ， “ 洁 净 Cl e a n ” 或 超 洁 净 S u p e r C l e a n ” _ 1 ， “ 无 腐 蚀 N o n c o r r o s i v e ， 简 称 N C 。其 中 AP型的 称谓 易误解为 没有毒 性， 不宜苛 同； N C的称呼似较贴切 。 2 低 卤 、 无 卤类 难燃 电缆 在 国 外 的 应 用信 息 1 低烟 低 卤难 燃 电缆 曾在 欧 洲 的发 电 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 厂 和 米 兰 、 里 昂、 墨 西 哥 的 地 下 铁 道 中 应 用 [ 6 ] 。 2 低 烟 无 卤难燃 电缆 问世稍 晚 ， 在地 下 铁道 如 罗马、 伦 敦、 巴黎、 蒙 特利 尔等 、 商 场 、 车 船、 海 上 石 油 钻井 台 、 医 院 、 欧 洲 的核 电厂等有不同程度的应用。 3 低 烟低 毒类难 燃 电缆选用 影响 因 素 1 低 卤、 无卤化使电缆造价增高 由于 氯等 卤素的抑镧燃烧作用， 随着低 卤、 无卤化 呼声 的提高， 要维持电缆难燃性 ． 就需在其构 成材料中另增适 当的添加剂， 或改变构成材 料乃至设法改变电缆的构造 ， 这常常会导致 电缆 造价 的增 高 。 国产各种低卤、 无卤型难燃电缆的价格 ． 比同规格 普通 非难燃 电缆韵 价格相 对 高 出约 3 0 ～5 O 或 以 上 ； 国 外 如 以色 列 电缆 厂报 价的无卤难燃型 比非难燃型电缆相对增加约 7 5 。 2 低 卤、 无 卤化 可能有 损 电缆 的物理 性 能 不改变电缆构造而采取另增适当添加剂 以维 持难 燃性 的低 卤、 无 卤型 电缆 ． 将 引起其 机械 、 电气 特性 变坏 。为此 ． 一般设 法辅 以配 料来弥补． 使之能符合电缆通常标 准要求的 物理性 能 ； 但 遮 往往难 尽完善 ， 实际 已显示 产 品加 工性 变差 、 机械 特 性 变坏 的事例 宜 予 注 意 。这也 常 由于 过分 抑制其 造价所 伴生 。如 某 接 电厂 进 口的无 卤难 燃 电缆 ， 运 行 不 丸 便 发生 护 层 开裂 ， 1 9 9 2 ～1 9 9 3年 统 计 已有 2 6 0 余 根 电缆 出现 这种 状况 。 3 低 卤、 无 卤化关 连电 缆难燃 程 度 由 上述 1 ] 、 2 可 理解 ， 在 抑制 电缆造价 增 幅 、 保 持其物理特性 的同时， 希求统筹协调好提 高 电缆难燃 程度 是很 不容 易的 。 若投资能力有限而强调低卤、 无 卤化 ， 就 可能伴随着 电缆难燃程 度会不高， 从 而在 实 现 电缆阻 止延燃 有 效性 的安 全保 障方 面相对 降低 ； 反之 ， 若要维持阻止延燃有效性的安全 保障 ， 实现 电缆难燃程度的高要求 ， 则投资可 能过 增 。 以 往工 程 中 ， 对 于 包 括 引进 国外 的无 卤 难燃 电缆 的难燃性 ， 一 般 未有严 格的 高要求 ， 大多 属于仅符合 I E C 3 3 2 3的 c类难燃水 平． 其实效有待总结 。 4 低 卤、 无 卤类难 燃 电缆 选用 条件在 闭 式空 间通 风欠 畅 的人 流 密集 场所 ， 如地 下 铁道或商场等有限的范围， 为确保公众安全 ， ～ 般明确 采用低烟低毒类难燃 电缆． 投资因 素 似不受 牵制 。 有 避 免 “ 二次 危 害 ” 要 求 的重 要 场所 ． 或 需 满 足低 旭低 毒性 又 有 投 资 能力 的工程 ， 选 用无卤难燃电缆也属使然。 除上 述采 用条 件 外 ， 其 他场 合 要 想 以毒 性 限制 来 界 定低 卤、 无 卤类 难 燃 电缆 的 必需 采用 条件 ， 尚无 法 纳入 统一规 范 中 。 由于规 范 要求带有普遍性 ， 而接宏观投 资制约来考虑 低 卤、 凭 卤化的经 济 因素 ， 在 与安全 要求 的边 界划 分上还 缺乏定 量分 析依 据 S ．难燃 电缆 的标 准 问题 我 国 难燃 电缆产 品 虽 已 推 出多 年 ， 但包 括低 卤、 无 卤类 的难 燃 电缆 在内 ， 尚未涮 订统 一 的标 准 。 此 类产 品 的燃 烧试 验方 法及性 能 要求已有国家标准 GB 1 2 6 6 6 ． 1 ～1 2 6 6 6 ． 7 ～ 9 0 ， 今后 将按 I E C 有 关 出版物 继续 修订 和补 充 。 对于有 关产 品 尚无编 制 国家标 准 的计 划 ， 因此 ， 电 缆制造 厂 可 根据 上述 国家 标 准 的要 求 ， 制订相关的企业标准编者接 耐 火 电 缆 1 ．术语 和特征 在外部火焰 以一定温度和时间作用下， 在 额定 电压鳆加状 态 下具有 维持 通 电运 行功 能的电缆 ， 称为耐火电缆。 西方 国 家 如英 、 穗 、 意-等 ， 对 上 述 特性 的 耐 火 电缆 ， 以 F i r e r e s i s t a n t c a ne表示 ； 日本 以汉字表示 ， 也称耐火电缆。 耐火 电缆的功能， 是以规定 的温度和时 间 为条 件 ， 该条 件 难 以涵 盖所 有 电缆 工作 环 境特 征 ， 因 而其耐 火性 仅是相 对而 非绝对 ， 故 ， 1 7 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 不 宜把 它泛 称为 防火 电缆 。只有 属于 耐火类 的矿物绝缘 电缆， 因其不含可燃质而具有不 燃 特性 ， 才可被 称 为 防火 电缆。 显 然 ， 耐 火 电缆 比难燃 电缆 有 较优 异 的 耐燃烧特性， 一般其造价比后者贵。 国 外 耐火 电缆 的技 术 发 展 ， 如今 已不 仅 满 足单一 的耐 火性 ， 还 同 时具 有低烟 低毒 性 ， 或兼 有难 燃 、 高难燃 特 性 。 我 国耐火 电缆 的开 发 较晚 ， 现行 产 品所 显 示 的耐火性 ， 一 般 未标 明兼 有低 烟 、 低 毒 以及 难燃或 高难燃特 性 } 此 外 ， 豫 耐火 性 遵从 国标 GB 1 2 6 6 6 ； 6外 ， 产 品 完 整特性 尚未 制订 我 国的统一 标准 。 2 ．耐 火性试 验标 准 1 国 内外 标准概 要 1 I E C 3 3 1 1 9 7 0电 缆耐 火性 试 验标 准 迄今未变 。 其特点是 火焰温度 7 5 0 。 C作用 3 h的电缆在 工作 电压下 能维 持连续 通 电 。 2 日本 消 防 厅 于 1 9 7 3年 初 颁 布 、 1 9 7 8 年 修 正 的第 7号 公 告 ， 规 定 了耐火 试 验 等强 制 性 标 准 电缆需 经 受 在 燃烧 试验 炉 内按 火 灾 标 准升 温 曲线 加 热 半 小时 的考 核 ， 最 高温 度 选 8 4 0 。 C。 3 英 国 标 准 B S 6 3 8 7 1 9 8 3年 制 订 ， 1 9 8 5年第一次修正， 1 9 9 1年再修订 在火焰 作 用下需 保持 电路 完整性 的电缆 性能要 求 ， 其试 验装 置相 近于 I E C 3 3 1 ， 特点 是 按 6 5 0 、 7 5 0 、 9 5 0 ℃ 作 用 3 h和 9 5 0 C作 用 2 Om i n划 分 对应 A、 B 、 C、 S共 4个 类别 单 独耐火 性 ， 且 温 度 允许 在 4 0 ℃ 误 差 范 围 内； 此 外 ， 与 I E C 3 3 1不 同 的是 增 加 了喷水 耐火 性 加 注 w 符号 、 机械冲击下耐 火性 按温度对应加 注 X、 Y、 Z符 号 的试 验项 目。 4 我 国 G B 1 2 6 6 6 ． 69 O 耐 火 特 性 试 验 标准 等 效 于 I E C 3 3 l ， 但 不 同 的是 试 验 温度 划 分 A 9 5 0 ～ 1 0 0 0 。 C 与 B 7 5 O ～8 0 0 。 C 两类 ， 且火 焰作用 时 间为 1 ． 5 h。 G B1 2 6 6 6 ． 6的 A类 比I E C 3 3 l 苛严； 比 日本标准中的温度、 时间均严， 但 日本的燃烧 炉试验 方式由于燃 烧强度 较大， 而有其苛严 1 8 的一 面 。 B S 6 3 8 7含 有最苛严 的试验类 别 C或 C W、 C Z等 ， 符台其考核要求 的即能满足 G B 1 2 6 6 6 ． 6的 A 类 ； 但 不 能 认 为 泛 称 符 合 B S 6 3 7 8就满 足 。 2 耐火性试验考核问题及其分析 工程中使用耐火 电缆的回路一般有 限， 耐火 电 缆大 多与 非 耐 火型 电缆 混 台 配 置 ， 因 此耐火电缆可能经受外部火源或其他电缆着 火 时的火 焰 作用 ， 至 少需 考 虑 后者 情况 作 为 考 核 的基本条件 ， 并 以此来择 取试 验标 准 。 1 实 体 模 拟 工程 条 件 的电 缆 燃烧 试 验 实测 结果 显示 的有关 数据现摘 引如下 我 国早 已按典 型 工程 的隧道 或大厅 式条 件 ， 在 4 ～ 9层 支 架 上 配 置数 十 至 上 百 根 电 缆 ， 进 行过多 次燃烧 试验 。 系列 测试 示 出的电 缆燃 烧 火焰 温度 高 选 8 7 5 ～ 9 9 0 。 C， 且在 每 区 段 电缆火焰 温度选 8 0 0 。 C以上 的持续 时 间均 未 超过 0 ． 5 h ， 接 近 1 0 0 0 C 的持 续 作用 时 间 约在 1 0rai n内 “。 前苏联 曾在隧道中 3 ～5层支架上配置 多 根 电缆 作 过燃烧 试 验 ， 测 得 电缆 火焰 温 度 在 8 5 0 ～ 1 1 0 0 C， 隧 道 中 空 温 达 9 7 5 C， 且 7 0 0 8 0 0 。 C 以上持 续选 1 2 mi n ； 美 国在大 厅 7 层 电缆 托架 上配 置电缆群 作燃 烧试验 ， 测 得高 温达 8 5 0 ～9 3 0 。 C _ 1 。 综合 可 知 ， 仅 以 7 5 0 。 C作 为耐 火 性 试验 考核 ， 不 足以 反 映实 际 ， 宜 增加 9 5 O ～ 1 0 0 0 。 C 试验 较安 全 ； 高温作 用 3 h似 无 必要 ， 取 1 ～ 1 ． 5 h已有充分 褡度 。 、 2 国外 耐火 电缆 应 用 的部 分 信 息 日 本 1 9 8 0年的东京高层建筑电缆火灾事敬 中， 耐火电缆外护层虽也被烧损 ， 但事后测定电 缆绝缘特性仍符合要求 ， 显示 了基于该国耐 火性试验标准的耐火电缆确有成效D 。 英 国在马尔维纳斯海战中， 因军舰内耐 火电缆未经受考验而遭受惨重损失， 其后英 国 国 防 部就 刻 意 推 动 制订 出 B S 6 3 8 7 ， 以 取 代过 击沿用 的 I E C 3 3 l 标 准 j 。 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 前 苏联 的共 青 团 员号 核 潜 艇 沉 没事赦 ， 始于 电缆着火蔓延 ， 也反映出其 电缆未具备 符合严格的耐火特性 3 电缆 耐火 试 验 温度 值 的择 取 国 外 有公司曾做过国际查询， 返 回意见普遍认为 耐火试验温度应睨 1 0 0 0 。 C较妥 ] 。 迄今关于电缆耐火试验温度宜按1 0 0 0 C 的论谜 ， 已不乏 所见 ， 如英 国 B I C C 公 司技术 主管 的编 著 、 电工 手册 和 电气 评 论杂 志等 皆 有 明示 ； 此外对诸 如 运油船 、 压缩 气 体运输 船 中耐火 电缆特性要 求， 有的指明需符 合 B S 6 3 8 7 1 9 9 1 等 标 准 。 这 均表 明 了不再是 仅满 足 I E C 3 3 1的 7 5 0 ℃ 试验要求 ， 有提高耐火 试 验温度 的趋势 ” ] 。 综上所述， 可认为安全保障要求高的场 所 、 回路 ， 或 位 于多 根 电缆 密集 配 置环 境、 外 部火源显著的情况 下， 耐火 电缆应满足 G B 1 2 6 6 6 ．6中 A 类 耐 火 试 验 条 件 9 5 0～ 1 0 0 0 C 的考核 要求 。 3 、非矿掏绝缘普通耐火 电缆技术发展 概况 1 国外 耐火 电缆 主要以意大刺 比瑞利公司和 日本的耐火 电缆较 有代表 性 1 比瑞利公司推出耐火电缆系列较早 ， 其 F P 4 0 0 型可充分满足 B S 6 3 8 7的各类 试 验要 求 ， 但 F P i 0 0 TM 、 F P 2 0 0 等 型 未 示 出满足 B S 6 3 8 7中 9 5 0 。 C 类试验 标准 【 6 j 。 2 日本各 主要电缆公司都有。耐火电缆 产 品 ， 有 的公司 样本 载明 ， 除符合 其消 防厅 第 7号公告的标准外， 还 能满 足包 括 B S 6 3 8 7 的 其 他 标 准 ， 但 尚未 见 有 满 足 B S 6 5 8 7中 9 5 0 。 C类试验标准的明示。 此外， 日本对耐火 电缆的导 电线芯截面 选择 ， 系考虑满足允许电压降条件。 它所依据 的是， 高温 8 4 0 。 C作用下对 电阻温度系数影 响 ， 使 线芯 导体电阻较正 常 值增大约 3 ． 8 7 倍。 这对于线路较长、 且允许电压降较苛严的 情 况 ， 就可 能 比按 发热 条 件或 载 流量来 选 择 的线 芯截 面要大 。 日本 耐火 电缆腺 低压级外 ， 还有 6 k V级的产品 此外， 耐火电缆与难燃 电缆不同的是 ， 前者需纳入消防监督 ， 实施有 消防部门参与 的认证， 实际显示出确有筛选 淘斌不合格产品的认证戒技。 3 英 国 近 已制订 热 固 绝缘 电缆 耐火 型 特性 的标 准 R S 7 6 2 9 1 9 9 3 ， 其 耐火 试 验 遵 照 B S 6 3 8 7 ， 在以 云母 带为 基本 构成 的耐火 电缆 方 面 ， 宜 称 采用 金 云母 和 白云母 优质_云 母带材， 可构成满足包含 B S 6 3 8 7标准的耐 火 电缆_ 2 0 ] 2 国产耐火电缆 国 内耐 火 电缆撕 开 发晚 于 难燃 电缆 ， 近 渐被重视， 正方兴未艾 迄今 ， 多数厂家只推 出符舍 I E C 3 3 1斌 G B 1 2 6 6 6 ． 6的 B类试验 温度标 准 的产 品 ， 构造方 式 基 车 为云 母 带 基 料 ； 现仅 有 1 k V 及 以下 电压 级 。 借鉴国 外技术发展， 根据国内现有制造 技术 能力 ， 要开发 出符 合 O B 1 2 6 6 6 ． 6的 A 类耐火 也或兼具低烟低毒性的． 耐火电缆 ， 以 及遁瘟 工程 建设所需的 6 k V级耐火电缆， 完 全 是 可 能 的 ， 况且 满 足 GB 1 2 6 6 6 ． 6 A 类 的材料 已开发5 。 此 外 ， 我 国迄 今 只有 非 矿物 绝 缘 耐火 电 缆的各 种企业 标准 ， 尚无 统一标 准， 后 者宜抓 紧及早 制 订 ， 以便 实 现 对这 类 产 品的 质量 监 督和 认证 。 4 ．矿物绝缘电缆应用进评撬耍 矿物绝缘 Mi n e r a | I n s u l a t e d， 简蒋 MI 电缆始于 4 0年代法、 英、 日等国， 后在美、 澳、 意、 苏等国也制造应用 我国于 6 O年代末 已 研制成功， 至 8 O年代 已具有批量生产能力 ，