線纜涉及火災(zāi)安全的主要技術(shù)指標(biāo)是CO2電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國防火標(biāo)準(zhǔn)較關(guān)注前兩個問題,但是歐洲和美國對火災(zāi)安全有著完全不同的觀點(diǎn)。美國傳統(tǒng)的概念認(rèn)為:火災(zāi)的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產(chǎn)生以及其后的燃燒過程中CO轉(zhuǎn)化為CO2的熱釋放,因此,控制燃燒過程中的熱釋放量可減少火災(zāi)的危害。歐洲傳統(tǒng)以來深信:在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸(HCL)釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災(zāi)現(xiàn)場的主要因素。
IEC阻燃等級
為了評定線纜的阻燃性能優(yōu)劣,國際電工委員會分別制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個標(biāo)準(zhǔn)。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來評定單根線纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力(國內(nèi)對應(yīng)GB12666.3和GB12666.4標(biāo)準(zhǔn))。IEC60332-3(國內(nèi)對應(yīng)GB12666.5-90)用來評定成束線纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力,相比之下成束線纜垂直燃燒時(shí)在阻燃能力的要求上要高得多。
◎ IEC60332-1/BS4066-1阻燃等級(單根電線或電纜垂直燃燒測試 Flame Test On Single Vertical Insulated Wires/Cables)
這是單根電纜的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)規(guī)定,一根 60cm長的試樣垂直固定在前壁開通的金屬箱內(nèi),火焰長度175mm的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端450mm的位置上火焰錐與電纜以45度角接觸,如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過50mm,測試通過。
◎ IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級(成束電線或電纜垂直燃燒測試 Flame Test On BunchedWires/Cables)
這是成束電纜的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)規(guī)定,成束 3.5m長的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上,試樣數(shù)量按不同分類所要求的非金屬物料決定。試樣垂直掛在燃燒爐背壁上,空氣通過底板上的進(jìn)氣口引入燃燒爐。丙烷平面燃燒器以750℃的火焰與試樣接觸,試樣在強(qiáng)制吹風(fēng)(氣流排放5m3/分鐘,風(fēng)速0.9m/秒)的情況下,必須在垂直燃燒20分鐘內(nèi)燃不起來,電纜在火焰蔓延2.5米以內(nèi)自行熄滅。IEC60332有A類、B類、C類和D類之分,以評定阻燃性能優(yōu)劣。
UL阻燃標(biāo)準(zhǔn)
UL列明的任何電纜經(jīng)過測試驗(yàn)證若符合某種防火等級,可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準(zhǔn)編號。
◎ 增壓級-CMP級(送風(fēng)燃燒測試/斯泰鈉風(fēng)道實(shí)驗(yàn)Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest)
這是 UL防火標(biāo)準(zhǔn)中要求最高的電纜(Plenum Cable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL910,實(shí)驗(yàn)規(guī)定在裝置的水平風(fēng)道上敷設(shè)多條試樣,用87.9KW煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒20分鐘。合格標(biāo)準(zhǔn)為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大為0.5,平均密度值最大為0.15。
這種CMP電纜通常安裝在通風(fēng)管道或空氣處理設(shè)備使用的空氣回流增壓系統(tǒng)中,被加拿大和美國所認(rèn)可采用。符合UL910標(biāo)準(zhǔn)的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合 IEC60332-1及IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)的低煙無鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來煙的濃度低。
◎ 干線級-CMR級(直立燃燒測試Riser Flame Test)
這是 UL標(biāo)準(zhǔn)中商用級電纜(Riser Cable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1666。實(shí)驗(yàn)規(guī)定在模擬直立軸上敷設(shè)多條試樣,用規(guī)定的154.5KW煤氣本生燈(527,500BTU/Hr)30 分鐘。合格標(biāo)準(zhǔn)為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。干線級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般用于樓層垂直和水平布線使用。
◎ 商用級-CM級(垂直燃燒測試Vertial Tray Flame Test)
這是 UL標(biāo)準(zhǔn)中商用級電纜(General Purpose Cable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581。實(shí)驗(yàn)規(guī)定在垂直8英尺高的支架上敷設(shè)多條試樣,用規(guī)定的20KW帶狀噴燈燃燒(70,000BTU/Hr)20分鐘。合格標(biāo)準(zhǔn)為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類似,只是敷設(shè)電纜根數(shù)不同。商用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線,不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。
◎ 通用級-CMG級(垂直燃燒測試Vertial Tray Flame Test)
這是 UL標(biāo)準(zhǔn)中通用級電纜(General Purpose Cable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581。商用級和通用級的測試條件類似,同為加拿大和美國認(rèn)可使用。通用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線,不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。
◎ 家居級- CMX級(垂直燃燒測試Vertial Wire Flame Test)
這是 UL標(biāo)準(zhǔn)中家居級電纜(Restricted Cable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581,VW-1。實(shí)驗(yàn)規(guī)定試樣保持垂直,用試驗(yàn)用的噴燈燃燒(30,000 TU/Hr)15秒鐘,然后停止15秒鐘,反復(fù)5次。合格標(biāo)準(zhǔn)為余火焰不可超過60秒鐘,試樣不可燒損25%以上,墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃。 UL1581-VW-1和IEC60332-1類似,只是燃燒的時(shí)間不同。這種等級也沒有煙霧或毒性規(guī)范,僅用于敷設(shè)單條電纜的家庭或小型辦公室系統(tǒng)中。這類電纜不應(yīng)成捆敷設(shè)使用,必須套管。
煙密度、鹵素含量和毒性等級
◎ IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測定(Emission Of Halogens)
這是 IEC和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對氯化氫(HCL)釋放濃度的規(guī)范。鹵素含氟(Florine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘 (Iodine)和放射性易揮發(fā)的元素砹(Astatine),成分的毒性很高。實(shí)驗(yàn)規(guī)定,燃燒爐預(yù)熱到800℃時(shí),把一根內(nèi)置1.0g試樣推入爐內(nèi),利用氣流排放速率使HCL溶入水中,再測定水溶液的鹵酸含量。如果電纜材料燃燒時(shí)鹵酸(HCL)釋放量少于5mg/g時(shí),可被稱為無鹵電纜(LSOH),如果鹵酸(HCL)釋放量大于5mg/g時(shí)而小于15mg/g時(shí),可被稱為低鹵電纜(LSF)。值得注意的是,IEC60754-1方法不能用來測定HCL 含量小于5 mg/g的材料,即不能判定是否“無鹵”。需要判定是否完全無鹵可采用IEC60754-2方法來測定。
◎ IEC60754-2氣體酸度測量(Corrosivity)
這是 IEC標(biāo)準(zhǔn)中針對燃燒氣體腐蝕性的規(guī)范,此測試是量度在燃燒時(shí)物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過水溶液的PH值和導(dǎo)電率來測定。實(shí)驗(yàn)規(guī)定,燃燒爐預(yù)熱到 800℃,把一根內(nèi)置試樣的石英管推入爐內(nèi),同時(shí)開始記時(shí)。在試樣燃燒的前5分鐘,每隔1分鐘測一次PH值和電傳導(dǎo)性能,接下來的25分鐘每隔5分鐘測一次。一般無鹵電纜材料的PH值會大于4.3,導(dǎo)電率小于10μs;PH值越少,即表示物料的鹵酸氣體酸度越高。值得注意的是,當(dāng)HCL含量大于2mg/g 而小于5mg/g(即符合IEC60754-1的要求時(shí)),其水溶液的PH值亦小于4.3,即不符合IEC60754-2的要求。
◎ IEC 61034-1/ASTM E662煙密度(Emission of Smoke)
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