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防火(huǒ)線纜的知識

1 引言
防火(huǒ)(Flame proof)電線電纜爲具有防火(huǒ)性能電線電纜的總稱,通常分(fēn)爲阻燃電線電纜和耐火(huǒ)電線電纜兩類。從(cóng)防火(huǒ)安全和消防救生(shēng)出發,對電線電纜防火(huǒ)性能的要求越來(lái)越多,例如(rú):
阻燃(Flame retardancy)--阻滞、延緩火(huǒ)焰沿着電線電纜的蔓延,使火(huǒ)災不擴大(dà)。
耐火(huǒ)(Fire resistance)--在火(huǒ)焰燃燒情況下能保持一定時間的運行,即保持線路(lù)的完整性(Circuit integrity)。
無鹵(Free halogen)--構成電線電纜的材料不含鹵素,其燃燒産物的腐蝕性較低。
低鹵(Low halogen)--構成電線電纜的材料中可(kě)含有鹵素,但(dàn)含量較低。
低煙(Low smoke)--電線電纜燃燒時産生(shēng)的煙塵較少,即透光(guāng)率較高。
低毒(LOW toxicity)--電線電纜材料燃燒時産生(shēng)的氣體(tǐ)毒性較低。
我國(guó)阻燃和耐火(huǒ)電線電纜的研究開發始于1982年(nián)。經過5年(nián)時間,即1987年(nián),許多電纜廠(chǎng)家已投入生(shēng)産并爲用戶所認同。針對當時對燃燒特性的命名和型号比較混亂的情況,筆者提出以燃燒試驗方法相(xiàng)對應的電線電纜燃燒特性,對防火(huǒ)電線電纜進行分(fēn)類,用漢語拼音的首位字母定型作(zuò)爲相(xiàng)應普通電線電纜型号的前綴。其中阻燃電線電纜類的型号ZR和耐火(huǒ)電線電纜類的型号NH已沿用至今。
随着防火(huǒ)電線電纜在開發研究中所取得(de)的許多新進展,原有型号已不敷使用。加之投産廠(chǎng)家越來(lái)越多,在制訂企業标準時,對有關型号各取所需,又造成新的混亂。最突出的表現是,電線電纜的燃燒特性相(xiàng)同,但(dàn)名稱和型号卻不同。業内及用戶強烈要求改變這個狀況,希望對型号予以統一。爲此,本文提出防火(huǒ)電線電纜型号的編制方法,供日(rì)後編制企業标準或行業标準參考。
2 防火(huǒ)電線電纜型号的編制原則
(1)一個型号對應于一個燃燒特性,有相(xiàng)應的試驗方法和具體(tǐ)的指标可(kě)以考核,并用漢語拼音的首位字母表示,盡量簡化。
(2)型号用前綴方法加在普通電線電纜型号之前。
(3)普通電線電纜固有的燃燒特性,不另給型号。 (4)留有補充發展的餘地。
目前我國(guó)标準與IEC國(guó)際标準尚有些差别,因爲有些标準,IEC頒布在我國(guó)标準之後,根據等同采用國(guó)際标準的原則,今後這種差别将會消除。
3 型号及使用方法的說(shuō)明
3.1關于阻燃(ZURAN)
根據IEC 332,阻燃有單根和成束之分(fēn)。十多年(nián)前,我國(guó)電線電纜主要爲聚氯乙烯、氯丁橡皮等含鹵制品,通過單根垂直燃燒試驗在産品标準中是基本要求,因此不需要給予單根阻燃的型号。而把成束C類作(zuò)爲阻燃電線電纜的基本要求,把B類和A類作(zuò)爲用戶必須特别指定的阻燃要求。因此,用阻燃(ZURAN)的首位字母ZR作(zuò)爲型号也就(jiù)盛行一時了。
現在的情況不同。聚烯烴如(rú)聚乙烯、聚丙烯、乙丙、天然一丁苯等是易燃材料,當其阻燃制品能通過單根垂直燃燒試驗時就(jiù)要給以型号,來(lái)與原有的易燃特性相(xiàng)區别。這個型号用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(fēn),因此用ZA、ZB、ZC、ZD型号來(lái)區分(fēn)。其中阻燃D類爲IEC的新提案,适用于外徑12mm及以下的電線電纜。其所用試樣的非金屬材料總體(tǐ)積僅爲C類的1/3,即0.5L/m。要求供火(huǒ)時間20min和燒焦高度小于2.5m則與C類相(xiàng)同。因爲這個提案尚待表決通過。
此外,IEC 332-3有一個規定,即做A類試驗時,若試樣取間隔排列(有一芯導體(tǐ)大(dà)于35mm2的場合)在标準梯子前面排列不下時,可(kě)在後面排列,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(huǒ)。但(dàn)若大(dà)規格電纜在标準梯子前面排得(de)下時,則用單噴燈供火(huǒ),仍記作(zuò)AF。爲簡化型号,對于這一類情況均記作(zuò)ZA。
3.2關于耐火(huǒ)(NAIHUO)
根據我國(guó)标準GB 12666.6-90,耐火(huǒ)分(fēn)A類和B類二個級别。A類的供火(huǒ)溫度爲950℃~1000℃,B類的供火(huǒ)溫度爲750℃~800℃。早先曾用NH型号表示耐火(huǒ)電線電纜,按IEC 331-1970标準要求,相(xiàng)當于我國(guó)标準的B類。由于有些用戶要求A類耐火(huǒ)電線電纜,故把型号擴展爲NA和NB,以示區别。但(dàn)是,在最近IEC新出版的标準IEC60331-1999中,供火(huǒ)溫度仍爲750C~800℃,而提高試驗溫度的建議(yì)尚在考慮中。因此,如(rú)等同采用編制新的國(guó)家标準時,耐火(huǒ)等級就(jiù)沒有A類B類之區分(fēn)。屆時耐火(huǒ)電線電纜型号可(kě)以簡化爲隊如(rú)果将來(lái)IEC把試驗溫度再分(fēn)出類别來(lái),我們的型号就(jiù)有了發展的餘地。
值得(de)注意的是,英國(guó)對耐火(huǒ)電纜的要求花樣最多,因而有許多型号。考慮到英國(guó)對IEC的影(yǐng)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)用型号C,附加噴水(PENSHUI)用型号S,以備日(rì)後使用。
注:耐火(huǒ)、噴水耐火(huǒ)和沖擊時火(huǒ)試驗是分(fēn)别進行的。如(rú)通過耐火(huǒ) 950℃3h和750℃沖擊的電纜型号爲CY;通過650℃3h耐火(huǒ)、950℃20min耐火(huǒ)、650℃噴水和 650℃沖擊要求的電纜型号爲ASWX,餘類推。其最高級别型号爲CwZ。
3.3 關于低鹵(DILU)、無鹵(WULU)低煙(DIYAN)、低容(DIDU)
關于低鹵(DILU),用D表示。用IEC60754-1:1994(國(guó)标爲GB/T 17650.1-1998)方法測定HCI含量。标準中無指标,建議(yì)HCI≤100 mg/g。
關 于無鹵(WULU)即低腐蝕性,用 W表示:用IEC 60754-2:1991(1997修正),我國(guó)等同采用的國(guó)标爲 GB/T17650.2-1998方法測定,揩标爲PH≥4.3,r(電導率)≤10ps/mm。國(guó)外不少國(guó)家或公司把無鹵标準定爲 HCI≤5mg/g,國(guó)人也有所仿效,這是不恰當的。因爲IEC 60754-l已明确指出該方法不能用來(lái)測定 HCI含量小于5mg/g的材料,即不能判定"無鹵"。其次,當HCI含量>2mg/g時,其水溶液的PH值就(jiù)小于4.3,即不符IEC60754-2的要求。此外,有人認爲IEC定的指标PH≥4.3,而德國(guó)的指标是PH≥3.5,因此IEC的要求比德國(guó)高。這隻是表面現象。其實兩者的效果是完全相(xiàng)同的。有機(jī)會筆者将另文再作(zuò)介紹。
關于低煙(DIYAN),也用D表示。雖與低鹵的D重複,但(dàn)已約定俗成,在型号組合時也不緻誤解。低煙的國(guó)際标準要求爲透光(guāng)率≥60%。必須指出,我國(guó)以 PVC爲基的所謂低鹵低煙材料所制作(zuò)的電線電纜,其低煙達不到上述要求,不應采用低煙的型号。除非在産品标準中另有說(shuō)明,例如(rú)降低透光(guāng)率的指标,并說(shuō)明該指标低于國(guó)際标準或國(guó)家标準的要求,以免用戶誤解。
關于低毒(DIDU),不能再用D表示,而用U。有關标準IEC尚在考慮中。目前使用較多的是英國(guó)海軍工(gōng)程标準NES713,用毒性指數(TI)表示,如(rú)要求絕緣材料的毒性指數小于3、護套的毒性指數小于5。國(guó)内有些廠(chǎng)家稱可(kě)提供無鹵、低煙、無毒電纜,這裡(lǐ)所稱的無毒是不恰當的,應爲低毒。因無鹵、低煙材料燃燒時會産生(shēng)有毒的CO,如(rú)材料中含有P、N、S,則生(shēng)成的有毒氣體(tǐ)還(hái)要多。
3.4關于型号的組合
當某~電線電纜具有多種燃燒特性時,按國(guó)際慣例,某型号及稱謂按下列順序(沒有的項目應略去(qù));
無(低)鹵一低煙一低毒一阻燃一耐火(huǒ)
例如(rú):
(1)阻燃(A)類聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜,型号爲:ZA-VV
(2)低鹵阻燃(B類)PVC絕緣PVC護套電力電纜,型号爲: DZB-VV
(3)低鹵低煙阻燃(C類)PVC絕緣PVC護套電力電纜,型号爲:DDZC-VV
(4)無鹵低煙阻燃(A類)交聯聚乙烯絕緣鋼帶銷裝聚烯烴護套電力電纜,型号爲:WDZA-YJY23(外護層的聚烯烴護套用數字3)
(5)無鹵低煙阻燃(B類)交聯聚乙烯絕緣聚烯烴護套電力電纜,型号爲:WDZB一YJY(聚烯烴型号用Y不用X、E、O或P,據GB/T13849-1993)
(6)無鹵低煙耐火(huǒ)(A類)交聯聚乙烯絕緣聚烯烴護套電力電纜,型号爲:WDNA-YJY
(7)耐火(huǒ)(B類)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜,型号爲:NB-VV
3.5必須注意的問(wèn)題
以上提出了根據電線電纜的燃燒特性來(lái)确定相(xiàng)應型号和稱謂的方法。現就(jiù)目前出現的一些問(wèn)題及如(rú)何處理(lǐ)說(shuō)明如(rú)下: (1)不要給阻燃戴高帽子爲使電線電纜達到阻燃的要求,有各種各樣的方法。例如(rú) ,采用以無機(jī)阻燃劑爲基的膠泥填充(即所謂"隔氧層"、"隔火(huǒ)層"等)或以無機(jī)阻燃劑爲基的塗料塗覆的阻燃市帶(即所謂"高阻燃帶"、"隔氧隔火(huǒ)帶"等)包繞,在解決交聯聚乙烯絕緣等易燃材料組成的電纜阻燃問(wèn)題上起着非常重要的作(zuò)用,甚至可(kě)以達到阻燃A類的水平。但(dàn)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的型号。這是因爲,依據的燃燒試驗方法和指标相(xiàng)同,都(dōu)是IEC 332-3或GB 12666.5,所以不管采用何種手段和方法來(lái)實現阻燃,其型号和稱謂應該相(xiàng)同。目前阻燃的最高級别是ZA。值得(de)指出的是,不要給阻燃電纜起新名字,如(rú)隔氧層電纜、隔火(huǒ)層電纜等,否則,在國(guó)際招标中就(jiù)讓人難以理(lǐ)解。
(2)稱謂不要颠來(lái)倒去(qù)你(nǐ)叫"無鹵低煙",他(tā)叫"低煙無鹵",在實質上沒有差别,但(dàn)稱謂就(jiù)不統一。而且導緻型号可(kě)以是WD,也可(kě)以是DW,颠來(lái)倒去(qù)也不統一。在國(guó)外,稱謂都(dōu)是先鹵後煙。例如(rú),法國(guó)阿爾卡特公司稱HALOGEN FREE LOW SMOKE CABLES(無鹵低煙電纜),型号爲XLS;英國(guó)德爾塔公司稱 ZERO HALOGEN LOW SMOKECABLES(應譯無鹵低煙電纜,不譯零鹵低煙電纜,以免自(zì)造混亂),型号爲OHLS,等等。可(kě)見(jiàn)還(hái)是叫"無鹵低煙"好。同理(lǐ),"低鹵低煙"不要叫做"低煙低鹵"。
(3)阻燃不要稱爲難燃阻燃與國(guó)際通用的 FLAME RETARDANT切合,因爲RETARDANT是延遲、阻止之意。日(rì)本人稱爲難燃;并把阻燃劑叫做難燃劑。爲統一稱謂,叫阻燃好,型号用Z不用N。
(4)礦物絕緣(MI)電纜不要再Pg防火(huǒ)電纜礦物絕緣(MI)電纜是有别于有機(jī)絕緣電纜的另類電纜,阻燃和耐火(huǒ)是其固有特性之一,因此,在需防火(huǒ)的地方,可(kě)推薦選用MI電纜。但(dàn)不必把它再叫做防火(huǒ)電纜,以免與有機(jī)絕緣的阻燃電纜和耐火(huǒ)電纜相(xiàng)混淆。更不要再加一個型号。國(guó)内把MI電纜叫做防火(huǒ)電纜,是有人認爲它的阻燃和耐火(huǒ)性能更好。實,試驗方法和考核指标都(dōu)是一樣的。
(5)關于耐火(huǒ)電纜的阻燃等級根據新近出版的英國(guó)标準BS7629-1997和 BS6387-1994,耐火(huǒ)電纜的阻燃特性要求是通過單報垂直燃燒試驗。因此,如(rú)果我國(guó)予以仿效,在制訂标準時也可(kě)統一規定耐火(huǒ)電纜的阻燃等級爲單根阻燃,則在耐火(huǒ)電纜的型号中可(kě)把阻燃的代号省去(qù)。當然,如(rú)用戶要求提高阻燃等級,再在型号中把阻燃代号介入即可(kě)。
電纜的燃燒特性都(dōu)每時總體(tǐ),并不計(jì)較各組成構件(jiàn)的個别特性,這不僅使電纜設計(jì)乾有用腦之地,而且爲型号和稱謂的簡化也提供了有利條件(jiàn)。