近年來(lái)，硅烷交聯(lián)聚乙烯電纜料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)XLPE)，因其具有所需制造設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝成熟、操作方便、綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為低壓交聯(lián)電纜絕緣的主導(dǎo)材料。
目前常用的XLPE，一種是二步法XLPE，電纜廠(chǎng)在生產(chǎn)絕緣線(xiàn)芯時(shí)把接枝了硅烷的聚乙烯(PE)和催化劑母料按一定比例混合，在普通擠出機(jī)中擠制，然后在熱水或蒸汽中完成交聯(lián);另一種一步法XLPE是由電纜料生產(chǎn)廠(chǎng)家，將所有原料按配比經(jīng)特殊方法混合在一起，電纜廠(chǎng)直接在擠出機(jī)中一步同時(shí)完成接枝和擠制絕緣線(xiàn)芯，然后在自然條件下完成交聯(lián)。這兩種XLPE的共同點(diǎn)是，無(wú)需特殊的擠出設(shè)備，交聯(lián)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，只要原材料及工藝條件符合要求，就能使其成為不溶不熔的熱固性塑料。與熱塑性PE相比，其耐熱變形和高溫下力學(xué)性能、環(huán)境應(yīng)力龜裂、耐老化性能、耐化學(xué)性能等均有提高或改進(jìn)，而電氣性能仍保持基本不變，并使電纜的長(zhǎng)期工作溫度由原來(lái)的70°C提高到90°C，從而提高了電纜的短時(shí)耐受電流的能力。綜上所述，XLPE低壓電纜已成為近年來(lái)電纜生產(chǎn)廠(chǎng)家的主要產(chǎn)品。
作為第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)承檢的該類(lèi)電纜也在逐年增加，如何準(zhǔn)確提供該類(lèi)產(chǎn)品熱延伸及老化性能等測(cè)試結(jié)果，檢驗(yàn)人員面臨著一些特殊情況，下面就此展開(kāi)分析：
第一，XLPE絕緣熱延伸異常的問(wèn)題。筆者在檢測(cè)時(shí)常常會(huì)發(fā)現(xiàn)，XLPE電纜絕緣在200℃熱延伸試驗(yàn)中負(fù)荷下伸長(zhǎng)率大大超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求，或者試樣放入烘箱內(nèi)在很短時(shí)間內(nèi)熔斷，假如馬上用原樣復(fù)測(cè)，結(jié)果的再現(xiàn)性很好，若按照常規(guī)，只要試驗(yàn)方法無(wú)誤，取樣正確，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果完全可以下判定結(jié)論，但是對(duì)于XLPE來(lái)說(shuō)，這樣做可能存在很大的風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)閄LPE的交聯(lián)過(guò)程是一個(gè)與溫度、濕度、時(shí)間、絕緣厚度等因素相關(guān)的緩慢的化學(xué)變化的過(guò)程，尤其是自然交聯(lián)的XLPE絕緣料，更是受到以上因素的影響，完成交聯(lián)的時(shí)間會(huì)有較大差異，完全可能在規(guī)定的試驗(yàn)周期內(nèi)，尚未完成自然交聯(lián)。一旦隨時(shí)間推移完成了自然交聯(lián)，其性能有可能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求。對(duì)于此類(lèi)情況，筆者認(rèn)為，在反映試樣當(dāng)前情況的前提下，不能急于判定，而是應(yīng)該為試樣提供一個(gè)促進(jìn)交聯(lián)的條件--在90°C±2°C的熱水中浸泡4～5小時(shí)后再作熱延伸試驗(yàn)。實(shí)踐證明，此時(shí)的試驗(yàn)結(jié)果，可以作為判定依據(jù)。值得一提的是，個(gè)別廠(chǎng)家片面追求商業(yè)利潤(rùn)，利用PE和XLPE外形特征相近的特點(diǎn)，將PE冒充XLPE，而PE是無(wú)論提供怎樣的促進(jìn)交聯(lián)的條件都不會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)變化的，它在性能上根本達(dá)不到XLPE的要求，這與石頭不能孵出小雞是一個(gè)道理。這就要求檢驗(yàn)人員應(yīng)具有識(shí)別真假、優(yōu)劣X(jué)LPE的能力。其實(shí)通過(guò)觀(guān)察和工作積累，我們可以根據(jù)試樣放入烘箱后的熔斷時(shí)間、熔斷點(diǎn)來(lái)區(qū)分被檢試樣究竟屬于欠交聯(lián)、劣質(zhì)XLPE，還是用了PE?但是作為第三方檢驗(yàn)人員來(lái)說(shuō)，是不能光憑經(jīng)驗(yàn)下結(jié)論的，必須根據(jù)真實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)判定。
第二，XLPE熱老化試驗(yàn)變化率超標(biāo)的問(wèn)題。檢測(cè)時(shí)，如果拿到試樣，立即制樣，按常規(guī)放入烘箱老化，往往會(huì)出現(xiàn)老化后抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率變化率超標(biāo)的現(xiàn)象，對(duì)這種結(jié)果下判定必須慎重。這種現(xiàn)象不完全因?yàn)槔匣阅懿涣家?，有可能是因?yàn)閄LPE尚未完全交聯(lián)(從XLPE電纜料熱延伸隨溫水中放置的時(shí)間曲線(xiàn)可以看出，當(dāng)熱延伸合格時(shí)，并不代表該試樣完全交聯(lián))，而放入老化箱后，XLPE仍在完成其交聯(lián)過(guò)程，這就導(dǎo)致抗張強(qiáng)度增加，斷裂伸長(zhǎng)率下降，最終變化率超標(biāo)。由于完成老化時(shí)間較長(zhǎng)，一旦試驗(yàn)結(jié)束后再發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就比較麻煩，因此,有必要讓試樣徹底交聯(lián)后再進(jìn)行老化試驗(yàn)。
綜上所述，可見(jiàn)判定XLPE熱延伸、熱老化性能應(yīng)該考慮特殊因素。從事第三方檢驗(yàn)的人員，既不能草率為試驗(yàn)結(jié)果下定論，因?yàn)檫@樣做存在著把合格的產(chǎn)品誤判為不合格的風(fēng)險(xiǎn);也不能因?yàn)橄陆Y(jié)論有難度而避開(kāi)這兩項(xiàng)試驗(yàn)不做，這樣有可能讓不合格產(chǎn)品或假冒偽劣產(chǎn)品漏檢。因此，進(jìn)行上述兩項(xiàng)試驗(yàn)前，排除試樣尚未交聯(lián)或完全交聯(lián)的可能是有必要的。我們提倡用科學(xué)、合理的試驗(yàn)手段，提供公正、可靠的測(cè)試結(jié)果。
2、 硅烷化學(xué)交聯(lián)――溫水交聯(lián)
采用加入硅烷交聯(lián)劑的聚乙烯絕緣材料，通過(guò)1+2的擠出方式完成異體屏蔽層――絕緣層――絕緣屏蔽層的擠出后，將已冷卻裝盤(pán)的絕緣線(xiàn)芯浸入85-950C熱水中進(jìn)行水解交聯(lián)，由于濕法交聯(lián)會(huì)影響絕緣層中的含水量。一般最高電壓等級(jí)僅達(dá)10KV。
3、 輻照交聯(lián)――物理交聯(lián)
采用經(jīng)過(guò)改性的聚乙烯絕緣料，通過(guò)1+2的擠出方式完成異體屏蔽層――絕緣層――絕緣屏蔽層的擠出后，將冷卻后的絕緣線(xiàn)芯，均勻通過(guò)高能電子加速器的輻照掃描窗口完成交聯(lián)過(guò)程。輻照交聯(lián)電纜料中不加入交聯(lián)劑，在交聯(lián)時(shí)是由高能電子加速器產(chǎn)生的高能電子束有效穿透絕緣層，通過(guò)能量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)的，因?yàn)殡娮訋в泻芨叩哪芰?，而且均勻地穿過(guò)絕緣層，所以形成的交聯(lián)鍵結(jié)合能量高，穩(wěn)定性好。表現(xiàn)出的物理性能為，耐熱性能優(yōu)于化學(xué)交聯(lián)電纜。但由于受加速器能量級(jí)的限制(一般不超過(guò) 3.0Mev電子束有效穿透厚度為10mm以下，考慮幾何因數(shù)，生產(chǎn)電纜的電壓等級(jí)僅能達(dá)到10KV，優(yōu)勢(shì)在6KV以下。
輻照交聯(lián)電纜特性
電纜絕緣材料的老化壽命主要取決于其熱老化壽命，它是在熱作下絕緣材料內(nèi)所發(fā)生的熱氧氧化、熱裂解、熱氧化裂解，縮聚等化學(xué)反應(yīng)的速度所決定的，因此絕緣材料的熱老化壽命直接影響著電纜的使用壽命，按照化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)推導(dǎo)及人工加速熱老化試驗(yàn)測(cè)得的(20-30年)輻照交聯(lián)電纜長(zhǎng)期允許工作溫度為：
1、 電力電纜 YJV 0.6/1KV 1160C
若按額定工作溫度1050C推導(dǎo)，其熱老化壽命超過(guò)60年。
若按額定工作溫度900C推導(dǎo)，其熱老化壽命超過(guò)100年。
2、 架空絕緣電纜 JKLYJ 10KV 1220C
架空絕緣電纜在露天空中敷設(shè)，絕緣材料的耐環(huán)境及耐輻射性更顯重要。輻照交聯(lián)絕緣材料要經(jīng)過(guò)輻照加工，其本身就具有很好的耐輻射能力，交聯(lián)生產(chǎn)過(guò)程中所施加的輻照劑量距其破壞劑量留有很大安全裕度。聚乙烯輻射破壞劑量為1000KGY，而加工劑量約為200KGY，加之特殊配方改進(jìn)，在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)仍是受輻射交聯(lián)狀態(tài)，所以在較長(zhǎng)的前期使用過(guò)程中受到輻射其性能會(huì)有所提高。
常用塑料絕緣電纜性能對(duì)比：
目前在電纜生產(chǎn)中，最常用的絕緣塑料有聚乙烯和聚氯乙烯，其中聚乙烯材料具有更好的電氣性能及較好的交聯(lián)性，因此而發(fā)展了多種工業(yè)交聯(lián)生產(chǎn)工藝，化學(xué)交聯(lián)和輻照交聯(lián)。除下表性能以外，在生產(chǎn)和敷設(shè)過(guò)程中，目前所常用的交聯(lián)電纜的絕緣層都表現(xiàn)為硬度和強(qiáng)度較大(常溫下)，特別是比聚氯乙烯絕緣剝離難度增大。由于輻交聯(lián)電纜的交聯(lián)性能最好、交聯(lián)度最高，相對(duì)而言剝離強(qiáng)度也最大。如果交聯(lián)電纜絕緣層的剝離比較容易(類(lèi)似于聚氯乙烯)，那必然是交聯(lián)度不夠或沒(méi)有交聯(lián)。通常情況下，溫水交聯(lián)工藝生產(chǎn)的交聯(lián)電纜，出現(xiàn)交聯(lián)度不夠的情況較多，原因是該類(lèi)產(chǎn)品本來(lái)交聯(lián)度就相對(duì)較低，而且交聯(lián)工藝非連續(xù)、不能自動(dòng)控制，受人為因素影響很大，容易發(fā)生欠交聯(lián)。
由于電線(xiàn)電纜架空在室外，表面容易覆蓋雪和冰。當(dāng)冰層重量超過(guò)電線(xiàn)電纜的承受能力，就容易導(dǎo)致線(xiàn)纜將輸電鐵塔拉到，或者將電線(xiàn)桿拉到，以及線(xiàn)纜自身崩斷的現(xiàn)象。那么，為了避免這種情況發(fā)生，有兩種方法可以緩解：
1、首先，在材料的選擇上要注意選擇能抵御寒冷的線(xiàn)纜。由于冰雪落在線(xiàn)纜上以及線(xiàn)纜之間的縫隙里，線(xiàn)纜重心就容易偏向有雪的部位，從而產(chǎn)生一股力量，使線(xiàn)纜旋轉(zhuǎn)，雪球便越滾越大，最終崩斷。因此，線(xiàn)纜旋轉(zhuǎn)是導(dǎo)致覆冰的最主要的原因。而如果線(xiàn)纜是一根堅(jiān)硬的導(dǎo)體，當(dāng)雪堆積足夠多的時(shí)候，不容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，雪會(huì)自動(dòng)從導(dǎo)線(xiàn)上掉下。同時(shí)，由于線(xiàn)纜堅(jiān)硬密度不同，當(dāng)雪逐漸向冰塊凝固，達(dá)到一定程度會(huì)自動(dòng)碎裂。因此，某些廠(chǎng)家便順勢(shì)研制出了新型的高壓架空線(xiàn)纜，其中以Aero-Z新型高壓架空導(dǎo)線(xiàn)著稱(chēng)于世。世界上最寒冷的國(guó)家冰島和捷克斯洛伐克都采用這種AERO-Z導(dǎo)線(xiàn)。
2、其次，在電線(xiàn)電纜上涂抹防凍涂料。所謂防凍涂料，其實(shí)是一種高溫隔熱保溫涂料或者是反射隔熱保溫涂料。旨在通過(guò)保溫來(lái)達(dá)到防凍的目的。另外一般還具有防水、防腐、防潮、防裂、防火、絕緣等功能。
市場(chǎng)上的防凍涂料根據(jù)各個(gè)企業(yè)研發(fā)能力的不同而有不同的種類(lèi)。因此，在選購(gòu)的時(shí)候需要多加對(duì)比及檢驗(yàn)等。
1、現(xiàn)場(chǎng)條件比較差，電纜和接頭在工廠(chǎng)制造時(shí)環(huán)境和工藝要求都很高，而施工現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、灰塵都不好控制。
2、安裝時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按照工藝施工或工藝規(guī)定沒(méi)有考慮到可能出現(xiàn)的問(wèn)題。竣工驗(yàn)收采用直流耐壓試驗(yàn)造成接頭內(nèi)形成反電場(chǎng)導(dǎo)致絕緣破壞。
3、因密封處理不善導(dǎo)致。中間接頭必須采用金屬銅外殼外加PE或PVC絕緣防腐層的密封結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場(chǎng)施工中保證鉛封的密實(shí)，這樣有效的保證了接頭的密封防水性能。
4、電纜施工過(guò)程中在絕緣表面難免會(huì)留下細(xì)小的滑痕，半導(dǎo)電顆粒和砂布上的沙粒也有可能嵌入絕緣中，另外接頭施工過(guò)程中由于絕緣暴露在空氣中，絕緣中也會(huì)吸入水分，這些都給長(zhǎng)期安全運(yùn)行留下隱患。
5、電纜材料本身和電纜制造，敷設(shè)，終端制作等過(guò)程中不可避免存在的缺陷，受運(yùn)行中的電熱、化學(xué)、環(huán)境等因素影響，電纜的絕緣會(huì)發(fā)生不同程度的老化，而這種老化最終會(huì)導(dǎo)致電纜故障的發(fā)生。
低煙無(wú)鹵電線(xiàn)是指電線(xiàn)的絕緣層材料鹵素物質(zhì)，在燃燒的情況下，不釋放含鹵氣體，煙霧濃度低，參照標(biāo)準(zhǔn)為JB/T 10491-2004,型號(hào)有WDZ-BYJ、WDZ-RYJ等,國(guó)內(nèi)已有大量生產(chǎn)廠(chǎng)家具備生產(chǎn)能力。輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜以其優(yōu)異的綜合電氣物理性能得到廣大電工與電器從業(yè)人員的廣泛認(rèn)同，并在北京奧運(yùn)會(huì)主體工程、北京人民大會(huì)堂等一系列國(guó)家大型標(biāo)志性建筑中得到應(yīng)用，表現(xiàn)出良好的市場(chǎng)前景。但是令人擔(dān)憂(yōu)的是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)一些仿制甚至假冒該產(chǎn)品的現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目的工程質(zhì)量和工程形象。針對(duì)此種狀況，以下提供一些識(shí)別輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜的簡(jiǎn)易方法，供業(yè)內(nèi)人士參考：
1、產(chǎn)品名稱(chēng)識(shí)別法
電線(xiàn)--輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃聚乙烯絕緣電線(xiàn)電纜;電纜--輻照交聯(lián)低煙無(wú)鹵阻燃聚乙烯絕緣低煙無(wú)鹵阻燃聚乙烯護(hù)套電力電纜。仿制品一般情況下名稱(chēng)都會(huì)有一點(diǎn)不同，如輻照交聯(lián)聚乙烯絕緣低煙無(wú)鹵護(hù)套阻燃電力電纜等等。
2、表皮燒燙法
用電烙鐵燙一下絕緣層應(yīng)該沒(méi)有明顯凹陷，如果有較大凹陷則說(shuō)明絕緣層使用的材料或者工藝存在缺陷。或者用打火機(jī)燒烤，正常情況下應(yīng)該是不易點(diǎn)燃，長(zhǎng)時(shí)間燃燒后電纜的絕緣層仍然比較完整，沒(méi)有濃煙與刺激性氣味，同時(shí)直徑有所增加。如很容易點(diǎn)燃，則可以確定電纜的絕緣層沒(méi)有使用低煙無(wú)鹵材料中國(guó)電線(xiàn)電纜網(wǎng)www.xianlan315.com(很可能是聚乙烯或者交聯(lián)聚乙烯材料)。如有較大煙霧，則說(shuō)明絕緣層使用的是含鹵材料。如果長(zhǎng)時(shí)間燃燒后，絕緣表面脫落嚴(yán)重，直徑?jīng)]有明顯增加，則說(shuō)明沒(méi)有進(jìn)行合適的輻照交聯(lián)工藝處理。
3、熱水浸泡法
把線(xiàn)芯或者電纜放在90℃的熱水中浸泡，正常情況下絕緣電阻不會(huì)急速下降并保持在0.1MΩ/Km以上。如絕緣電阻急速下降甚至低于0.009MΩ/Km，則說(shuō)明沒(méi)有經(jīng)過(guò)合適的輻照交聯(lián)工藝處理。(聚乙烯或者交聯(lián)聚乙烯絕緣材料不適用此方法識(shí)別，可以用上述第二條的方法進(jìn)行識(shí)別)。
4、密度對(duì)比法
低煙無(wú)鹵材料密度比水大，可以剝下少許絕緣層放入水中，如果浮在水面上方的，則肯定不是低煙無(wú)鹵材料。
為此，世界先進(jìn)國(guó)家紛紛推出無(wú)鹵低煙阻燃材料替代產(chǎn)同的PVC，并制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，歐美，日本已經(jīng)在民用電線(xiàn)中全面推廣。我們國(guó)家也制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)家制定了GB/T19666-2005 《阻燃和耐火電線(xiàn)電纜通則》，國(guó)家公安部制定了GA306.1-2001 《阻燃及耐火電纜：塑料絕緣阻燃及耐火電纜分級(jí)和要求》，機(jī)械工業(yè)部制定了JB/T 10491-2004 《額定電壓450、750V 及以下交聯(lián)聚合物絕緣電線(xiàn)和電纜》，上海市制定了工程建設(shè)規(guī)范DGJ08-93-2002 J10166-2002) 《民用建筑電線(xiàn)電纜防火設(shè)計(jì)規(guī)程》等系列標(biāo)準(zhǔn)，低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)已經(jīng)在機(jī)場(chǎng)、地鐵、大型建筑、政府工程中大量采用。
我們秉承“科技回報(bào)社會(huì)”的宗旨，利用公司的高科技優(yōu)勢(shì)，通過(guò)無(wú)鹵低煙阻燃技術(shù)的革新而推出了新型高性能環(huán)保型電線(xiàn)。它很好地解決了PVC裝修電線(xiàn)缺點(diǎn)，無(wú)鹵、低煙、阻燃同時(shí)具備優(yōu)良的短路負(fù)載能力，是裝修時(shí)明智的選擇，我們相信，隨著人們的生活條件提高，對(duì)健康，安全，環(huán)保越來(lái)越重視，新型高性能環(huán)保型布電線(xiàn)全面取代傳統(tǒng)PVC電線(xiàn)的日子將指日可待。
由于耐火電纜現(xiàn)在用得越來(lái)越廣泛，所以很多廠(chǎng)家都在生產(chǎn)，但往往質(zhì)量都得不到保證。所以在一般情況下，企業(yè)在開(kāi)發(fā)耐火電纜產(chǎn)品時(shí)，都是先試制一段產(chǎn)品，送檢相關(guān)國(guó)家檢測(cè)機(jī)構(gòu)，取得檢測(cè)報(bào)告后，就批量進(jìn)行生產(chǎn)，有少數(shù)電纜生產(chǎn)廠(chǎng)家建立了自己的耐火試驗(yàn)檢測(cè)室，大家知道，耐火試驗(yàn)是針對(duì)所生產(chǎn)電纜工藝結(jié)果的檢驗(yàn)，同樣的工藝方案、在不同的時(shí)期所生產(chǎn)電纜性能存在一定的差異性，對(duì)于生產(chǎn)耐火電纜的企業(yè)來(lái)講若耐火電纜的耐火實(shí)驗(yàn)通過(guò)率為99%，則耐火電纜就存在1%的安全隱患的危險(xiǎn)，這對(duì)于使用者來(lái)講就是100%的危險(xiǎn)，針對(duì)這些問(wèn)題重慶泰山電纜有限公司就如何提高耐火電纜耐火實(shí)驗(yàn)的通過(guò)率，從原材料、導(dǎo)體的選型、生產(chǎn)工藝控制等方面做一說(shuō)明：
1.云母帶有三種，合成云母、金云母、白云母，其各自質(zhì)量性能是合成云母最好，白云母最差，對(duì)于小規(guī)格的電纜必須選取合成云母帶進(jìn)行繞包，云母帶分層不能使用，長(zhǎng)期儲(chǔ)存的云母帶易吸濕，所以在儲(chǔ)存云母帶時(shí)必須考慮周?chē)h(huán)境的溫度和濕度。
2.選用云母帶繞包設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用穩(wěn)定性能好，繞包角度最好在300--400繞包，其云母帶繞包均勻緊密，所有與設(shè)備按觸的導(dǎo)輪及桿必須光滑，排線(xiàn)整齊，張力不易太大，收線(xiàn)工裝輪側(cè)板及筒體平整光滑。
3.對(duì)于具有軸向?qū)ΨQ(chēng)性的圓形線(xiàn)芯其云母帶繞包后的各個(gè)方向緊密，所以對(duì)于耐火電纜的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)宜采用圓形緊壓導(dǎo)體。其原因如下：
①有的用戶(hù)提出導(dǎo)體為束絞軟結(jié)構(gòu)導(dǎo)體，這就需要企業(yè)從電纜使用的可靠性方面與用戶(hù)溝通改為圓形緊壓導(dǎo)體，軟結(jié)構(gòu)束線(xiàn)、復(fù)絞易造成云母帶損傷，作為耐火電纜導(dǎo)體不可取，但有的廠(chǎng)家認(rèn)為用戶(hù)需要什幺樣的耐火電纜，制造廠(chǎng)家就應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)需求，我認(rèn)為用戶(hù)畢竟對(duì)電纜的相關(guān)細(xì)節(jié)性問(wèn)題并不十分明白，電纜是與人的生命息息相關(guān)的，所以電纜制造企業(yè)必須將相關(guān)技術(shù)問(wèn)題與用戶(hù)講清楚。
②扇形導(dǎo)體也不宜采用，因扇形導(dǎo)體其云母帶的繞包壓力是分布不均勻的，如圖所示，從圖中可以看出扇形芯繞包云母帶其三個(gè)扇形角處的壓力是最大的，由于云母是片狀硅酸鹽聚合物，其層間分子吸引力遠(yuǎn)比晶體內(nèi)的s1-0 共價(jià)鍵的鍵力微弱.層間易滑動(dòng)，靠硅粘合，但粘合強(qiáng)度也低，在外力刮磨、擠壓時(shí)極易脫落、裂開(kāi)，特別是采用扇形結(jié)構(gòu)時(shí)，繞包后的線(xiàn)芯通過(guò)導(dǎo)輪、分線(xiàn)桿以及排線(xiàn)至工裝輪側(cè)板邊緣，以及后道工序擠包絕緣進(jìn)入模芯時(shí)，均易刮傷及碰傷從而導(dǎo)致電性能下降. 另外，從成本角度來(lái)講扇形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的截面周長(zhǎng)大于圓形導(dǎo)體截面周長(zhǎng)，進(jìn)而增加了貴重材料云母帶，雖然圓形結(jié)構(gòu)電纜外徑有所增大.聚氯乙烯護(hù)套料用量增多，但是產(chǎn)品材料與總成本相比，綜合成本來(lái)講圓形結(jié)構(gòu)電纜仍節(jié)約?；谏鲜稣f(shuō)明，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析，耐火電力電纜的導(dǎo)體采用圓形結(jié)構(gòu)為最佳。
阻燃電纜和耐火電纜的區(qū)別
阻燃電纜和耐火電纜的結(jié)構(gòu)、特性及選用什么情況下用ZR電纜呢?什么情況下用NH電纜呢?應(yīng)用場(chǎng)合有什么區(qū)別?近年來(lái)，全球范圍內(nèi)的電力系統(tǒng)火災(zāi)事故中，由于電力電纜著火而導(dǎo)致電力系統(tǒng)供電中斷的比例有上升趨勢(shì)。因此在發(fā)電廠(chǎng)、變電站等有大量電氣設(shè)備及密集敷設(shè)大量電纜的場(chǎng)所采用阻燃電纜阻止火勢(shì)蔓延，采用耐火電纜保證重要回路的不間斷供電顯得日益重要。而有些電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)阻燃電纜及耐火電纜的概念分辨不清，對(duì)二者的結(jié)構(gòu)及特性不甚了解，從而導(dǎo)致無(wú)法根據(jù)供電要求正確設(shè)計(jì)選用這兩種電纜，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)代理或監(jiān)理工作時(shí)不能正確指導(dǎo)這兩種電纜的敷設(shè)施工。因此，全面正確地了解阻燃及耐火電纜是正確選用它們的首要條件。
1、阻燃電纜
阻燃電纜是指：在規(guī)定試驗(yàn)條件下，試樣被燃燒，在撤去試驗(yàn)火源后，火焰的蔓延僅在限定范圍內(nèi)，殘焰或殘灼在限定時(shí)間內(nèi)能自行熄滅的電纜。它的根本特性是：在火災(zāi)情況下有可能被燒壞而不能運(yùn)行，但可阻止火勢(shì)的蔓延。通俗地講，電纜萬(wàn)一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內(nèi)，不產(chǎn)生蔓延，保住其他的各種設(shè)備，避免造成更大的損失。
1.1阻燃電纜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
阻燃電纜的結(jié)構(gòu)和普通電纜基本相同，不同之處在于它的絕緣層、護(hù)套、外護(hù)層以及輔助材料(包帶及填充)全部或部分采用阻燃材料。
1.2阻燃電纜的分類(lèi)
根據(jù)電纜阻燃材料的不同，阻燃電纜分為含鹵阻燃電纜及無(wú)鹵低煙阻燃電纜兩大類(lèi)。
其中含鹵阻燃電纜的絕緣層、護(hù)套、外護(hù)層以及輔助材料(包帶及填充)全部或部分采用含鹵的聚乙烯(PVC)阻燃材料，因而具有良好的阻燃特性。但是在電纜燃燒時(shí)會(huì)釋放大量的濃煙和鹵酸氣體，鹵酸氣體對(duì)周?chē)碾姎庠O(shè)備有腐蝕性危害，救援人員需要帶上防毒面具才能接近現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火。電纜燃燒時(shí)給周?chē)姎庠O(shè)備以及救援人員造成危害，不利于滅火救援工作，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的“二次危害”。而無(wú)鹵低煙阻燃電纜的絕緣層、護(hù)套、外護(hù)層以及輔助材料(包帶及填充)全部或部分采用的是不含鹵的交聯(lián)聚乙烯(XLPE)阻燃材料，不僅具有更好的阻燃特性，而且在電纜燃燒時(shí)沒(méi)有鹵酸氣體放出，電纜的發(fā)煙量也小，電纜燃燒產(chǎn)生的腐蝕性氣體也纜阻燃性和降低鹵酸氣體發(fā)生量之間采取折衷的方式開(kāi)發(fā)出了低鹵低煙阻燃電纜。它的含鹵量約為含鹵阻燃電纜的1/3左右。發(fā)煙量也接近于公認(rèn)的“低煙”水平。
根據(jù)《電線(xiàn)電纜燃燒試驗(yàn)方法》的規(guī)定，采用成束燃燒試驗(yàn)方法考核的阻燃電纜分為A、B、C3類(lèi)，其中A類(lèi)電纜試驗(yàn)條件最苛刻，性能較B、C類(lèi)更優(yōu)，價(jià)格也最貴。為實(shí)現(xiàn)電纜的阻燃或提高電纜的阻燃級(jí)別，人們研制開(kāi)發(fā)出擠包所謂“隔氧層”或“隔火層”作為填充或繞包隔火阻燃包帶(隔火層)等新型結(jié)構(gòu)的阻燃電纜，并把這種電纜叫做“隔氧(火)層”電纜。
幾種耐火阻燃電纜的特性及使用場(chǎng)合： 1、NH-YJV：耐火交聯(lián)聚乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套電力電纜 可敷設(shè)在室內(nèi)、隧道內(nèi)及管道中，可經(jīng)受一定的敷設(shè)牽引，但電纜不能承受外力作用，單芯電纜不允許敷設(shè)在磁性材料管道中。如需承受機(jī)械外力作用加繞鋼帶鎧裝。適用于特殊要求場(chǎng)合，如大容量電廠(chǎng)、核電站、地下鐵道、高層建筑等。 2、YJV：交聯(lián)聚乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套電力電纜 可敷設(shè)在室內(nèi)、隧道內(nèi)及管道中，可經(jīng)受一定的敷設(shè)牽經(jīng)，但電纜不能承受外力作用，單芯電纜不允許敷設(shè)在磁性材料管道中。如需承受機(jī)械外力作用加繞鋼帶鎧裝。 3、ZR-VV：阻燃聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套電力電纜 可敷設(shè)在室內(nèi)、隧道、電纜溝、管道、易燃及嚴(yán)重腐蝕的地方，但不能承受機(jī)械外力作用。如需承受機(jī)械外力作用加繞鋼帶鎧裝。特點(diǎn)：在明火燃燒的情況下，移走火源，≤12s自動(dòng)熄滅。 4、ZR-YJV：阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣，聚氯乙燃護(hù)套電力電纜
可敷設(shè)在室內(nèi)、隧道內(nèi)及管道中，可經(jīng)受一定的敷設(shè)牽引，但電纜不能承受外力作用，單芯電纜不允許敷設(shè)在磁性材料管道中。如需承受機(jī)械外力作用加繞鋼帶鎧裝。特點(diǎn)：在明火燃燒的情況下，移走火源，≤12s自動(dòng)熄滅。
5、NH-VV：耐火聚氯乙烯絕緣，聚氯乙烯護(hù)套電力電纜
可敷設(shè)在室內(nèi)、隧道、電纜溝、管道、易燃及嚴(yán)重腐蝕的地方，但不能承受機(jī)械外力作用。如需承受機(jī)械外力作用加繞鋼帶鎧裝。適用于特殊要求場(chǎng)合，如大容量電廠(chǎng)、核電站、地下鐵道、高層建筑等。
近年來(lái)，全球范圍內(nèi)的電力系統(tǒng)火災(zāi)事故中，由于電力電纜著火而導(dǎo)致電力系統(tǒng)供電中斷的比例有上升趨勢(shì)。因此在發(fā)電廠(chǎng)、變電站等有大量電氣設(shè)備及密集敷設(shè)大量電纜的場(chǎng)所采用阻燃電纜阻止火勢(shì)蔓延，采用耐火電纜保證重要回路的不間斷供電顯得日益重要。而有些電氣設(shè)計(jì)人員對(duì)阻燃電纜及耐火電纜的概念分辨不清，對(duì)二者的特性不甚了解，從而導(dǎo)致無(wú)法根據(jù)供電要求正確設(shè)計(jì)選用這兩種電纜，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)代理或監(jiān)理工作時(shí)不能正確指導(dǎo)這兩種電纜的敷設(shè)施工。因此，全面正確地了解阻燃及耐火電纜是正確選用它們的首要條件。
【技術(shù)】如何區(qū)分阻燃電纜和耐火電纜
阻燃電纜指的是在規(guī)定試驗(yàn)條件下，試樣被燃燒，在撤去試驗(yàn)火源后，火焰的蔓延僅在限定范圍內(nèi)，殘焰或殘灼在限定時(shí)間內(nèi)能自行熄滅的電纜。它的根本特性是：在火災(zāi)情況下有可能被燒壞而不能運(yùn)行，但可阻止火勢(shì)的蔓延。通俗地講，電纜萬(wàn)一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內(nèi)，不產(chǎn)生蔓延，保住其他的各種設(shè)備，避免造成更大的損失。
耐火電纜指的是在規(guī)定試驗(yàn)條件下，試樣在火焰中被燃燒，在一定時(shí)間內(nèi)仍能保持正常運(yùn)行的性能。它的根本特性就是：電纜在燃燒條件下仍然能維持該線(xiàn)路一段時(shí)間的正常工作。通俗地講就是，萬(wàn)一失火，電纜不會(huì)一下就燃燒，回路比較安全。因此耐火電纜與阻燃電纜的主要區(qū)別是：耐火電纜在火災(zāi)發(fā)生時(shí)能維持一段時(shí)間的正常供電，而阻燃電纜不具備這個(gè)特性。這個(gè)特性決定了耐火電纜在現(xiàn)代都市及工業(yè)建筑中起著重要的作用，因?yàn)橐坏┗馂?zāi)發(fā)生，控制、監(jiān)視、導(dǎo)引及報(bào)警等系統(tǒng)供電回路必須維持正常工作。因此，該電纜主要使用在應(yīng)急電源至用戶(hù)消防設(shè)備、火災(zāi)報(bào)警設(shè)備、通風(fēng)排煙設(shè)備、導(dǎo)行燈、緊急電源插座、緊急用電梯等供電回路。
電纜延燃從而導(dǎo)致電纜及其他各種設(shè)備燒毀，直至全廠(chǎng)停機(jī)供電中斷，這種損失是巨大的，易燃場(chǎng)所及重要回路的電纜燃燒導(dǎo)致供電中斷造成的危害也極大。隨著對(duì)電纜防火重要性的日益重視，隨著阻燃電纜及耐火電纜與普通電纜之間的制造差價(jià)日益縮小，這兩種電纜在水利水電工程中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)阻燃及耐火電纜的概念、特性的介紹，澄清有關(guān)的模糊認(rèn)識(shí)，從而為設(shè)計(jì)人員的正確選用提供認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的增長(zhǎng)，為線(xiàn)纜產(chǎn)品提供了巨大的市場(chǎng)空間，中國(guó)市場(chǎng)強(qiáng)烈的誘惑力，使得世界都把目光聚焦于中國(guó)市場(chǎng)，在改革開(kāi)放短短的幾十年，中國(guó)線(xiàn)纜制造業(yè)所形成的龐大生產(chǎn)能力讓世界刮目相看。伴隨著中國(guó)電線(xiàn)電纜行業(yè)高速發(fā)展，新增企業(yè)數(shù)量不斷上升，行業(yè)整體技術(shù)水平得到大幅提高，也吸引了為數(shù)不少的外資進(jìn)駐中國(guó)。
電線(xiàn)電纜行業(yè)產(chǎn)品種類(lèi)眾多，應(yīng)用范圍十分廣泛，涉及到電力、建筑、通信、制造等行業(yè)，與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)都密切相關(guān)。電線(xiàn)電纜還被稱(chēng)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“動(dòng)脈”與“神經(jīng)”，是輸送電能、傳遞信息和制造各種電機(jī)、儀器、儀表，實(shí)現(xiàn)電磁能量轉(zhuǎn)換所不可缺少的基礎(chǔ)性器材，是未來(lái)電氣化、信息化社會(huì)中必要的基礎(chǔ)產(chǎn)品。尤其象中國(guó)這樣的快速發(fā)展中國(guó)家，基礎(chǔ)建設(shè)以及配套設(shè)施建設(shè)的龐大需求不言而喻。
電線(xiàn)電纜行業(yè)作為基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)部分之一，其應(yīng)用也范圍廣闊。包括電力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)采用的電線(xiàn)電纜產(chǎn)品主要有架空裸電線(xiàn)、匯流排(母線(xiàn))、電力電纜(塑料線(xiàn)纜、油紙力纜(基本被塑料電力電纜代替)、橡套線(xiàn)纜、架空絕緣電纜)、分支電纜(取代部分母線(xiàn))、電磁線(xiàn)以及電力設(shè)備用電氣裝備電線(xiàn)電纜等;信息傳輸系統(tǒng)：用于信息傳輸系統(tǒng)的電線(xiàn)電纜主要有市話(huà)電纜、電視電纜、電子線(xiàn)纜、射頻電纜、光纖纜、數(shù)據(jù)電纜、電磁線(xiàn)、電力通訊或其他復(fù)合電纜等;機(jī)械設(shè)備、儀器儀表系統(tǒng)：此部分除架空裸電線(xiàn)外幾乎其他所有產(chǎn)品均有應(yīng)用，但主要是電力電纜、電磁線(xiàn)、數(shù)據(jù)電纜、儀器儀表線(xiàn)纜等。
阻燃電線(xiàn)電纜通?？煞譃橐话阕枞茧娋€(xiàn)電纜、低煙低鹵阻燃電線(xiàn)電纜和低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜。
目前我國(guó)阻燃電線(xiàn)電纜產(chǎn)品以含鹵阻燃為主,這種電線(xiàn)電纜在燃燒時(shí)釋放出大量的濃煙和腐蝕性鹵化物,造成人員傷亡并腐蝕各種設(shè)備,即所謂的“二次災(zāi)害”。為達(dá)到低煙、低毒及阻燃目的,國(guó)內(nèi)外許多廠(chǎng)家都致力于低煙低鹵,低煙無(wú)鹵阻燃材料的開(kāi)發(fā)。
這類(lèi)材料燃燒時(shí)發(fā)煙量少,釋放出有毒氣體少,減少對(duì)人體及儀器設(shè)備的傷害。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)低煙低鹵、低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料的研究比較早,技術(shù)較成熟,現(xiàn)在已進(jìn)入實(shí)用階段。我國(guó)對(duì)低煙低鹵、特別是低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料的研究開(kāi)發(fā)比較晚,目前我國(guó)對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料的研究還處于初期,有的廠(chǎng)家已生產(chǎn)出低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料,但大部分存在機(jī)械性能和加工性能較差的問(wèn)題。
目前,我國(guó)的低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料主要依賴(lài)進(jìn)口,價(jià)格昂貴,應(yīng)用受到一定的限制。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,對(duì)安全性能要求的提高,對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜的需求越來(lái)越大,國(guó)內(nèi)眾多廠(chǎng)家都加大力度對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料進(jìn)行研制。
2002年,公安部發(fā)布了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GA306-2001《阻燃及耐火電纜:塑料絕緣阻燃及耐火電纜分級(jí)和要求》,對(duì)耐火電纜進(jìn)行了分級(jí),并對(duì)耐火電纜的發(fā)煙量及煙氣毒性作了具體的規(guī)定進(jìn)一步完善了我國(guó)阻燃及耐火電纜的標(biāo)準(zhǔn)體系,對(duì)推廣和應(yīng)用阻燃、高效、無(wú)公害的阻燃、耐火電纜起到一個(gè)推進(jìn)作用。低煙無(wú)鹵阻燃上海電線(xiàn)電纜料是今后阻燃電線(xiàn)電纜的重點(diǎn)發(fā)展方向。
目前我國(guó)阻燃電線(xiàn)電纜產(chǎn)品以含鹵阻燃為主，這種電線(xiàn)電纜在燃燒時(shí)釋放出大量的濃煙和腐蝕性鹵化物，造成人員傷亡并腐蝕各種設(shè)備，即所謂的“二次災(zāi)害”。為達(dá)到低煙、低毒及阻燃目的，國(guó)內(nèi)外許多廠(chǎng)家都致力于低煙無(wú)鹵，低煙無(wú)鹵阻燃材料的開(kāi)發(fā)。這類(lèi)材料燃燒時(shí)發(fā)煙量少，釋放出有毒氣體少，減少對(duì)人體及儀器設(shè)備的傷害。
我國(guó)對(duì)低煙低鹵、特別是低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料的研究開(kāi)發(fā)比較晚，目前我國(guó)對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料的研究還處于初期，有的廠(chǎng)家已生產(chǎn)出低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料，但大部分存在機(jī)械性能和加工性能較差的問(wèn)題。
目前，我國(guó)的低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料主要依賴(lài)進(jìn)口，價(jià)格昂貴，應(yīng)用受到一定的限制。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)安全性能要求的提高，對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜的需求越來(lái)越大，國(guó)內(nèi)眾多廠(chǎng)家都加大力度對(duì)低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料進(jìn)行研制。低煙無(wú)鹵阻燃電線(xiàn)電纜料是今后阻燃電線(xiàn)電纜的重點(diǎn)發(fā)展方向。
阻燃電纜標(biāo)準(zhǔn)及等級(jí)
電纜涉及火災(zāi)安全的主要技術(shù)指標(biāo)是 CO 2電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn)較關(guān)注前兩個(gè)問(wèn)題，但是歐洲和美國(guó)對(duì)火災(zāi)安全有著完全不同的觀(guān)點(diǎn)。美國(guó)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(guò)程中CO 轉(zhuǎn)化為CO 2的熱釋放，因此，控制燃燒過(guò)程中的熱釋放量可減少火災(zāi)的危害。歐洲傳統(tǒng)以來(lái)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(chǎng)的主要因素。
IEC 阻燃等級(jí)
為了評(píng)定線(xiàn)纜的阻燃性能優(yōu)劣，國(guó)際電工委員會(huì)分別制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來(lái)評(píng)定單根線(xiàn)纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力(國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)GB12666.3和GB12666.4標(biāo)準(zhǔn))。IEC60332-3(國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)GB12666.5-90)用來(lái)評(píng)定成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力，相比之下成束線(xiàn)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(jí)(單根電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測(cè)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(zhǎng)的試樣垂直固定在前壁開(kāi)通的金屬箱內(nèi)，火焰長(zhǎng)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(guò)50mm ，測(cè)試通過(guò)。
◎ IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級(jí)(成束電線(xiàn)或電纜垂直燃燒測(cè)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(zhǎng)的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測(cè)試架上，試樣數(shù)量按不同分類(lèi)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(guò)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(lái)，電纜在火焰蔓延2.5米以?xún)?nèi)自行熄滅。IEC60332有A 類(lèi)、B 類(lèi)、C 類(lèi)和D 類(lèi)之分，以評(píng)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(guò)測(cè)試驗(yàn)證若符合某種防火等級(jí)，可在電纜印上UL 識(shí)別字、防火等級(jí)和批準(zhǔn)編號(hào)。
◎ 增壓級(jí)-CMP 級(jí)(送風(fēng)燃燒測(cè)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(guó)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(wú)鹵材料的阻燃性能好，燃燒起來(lái)煙的濃度低。 ◎ 干線(xiàn)級(jí)-CMR 級(jí)(直立燃燒測(cè)試Riser Flame Test)
這是 UL 標(biāo)準(zhǔn)中商用級(jí)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(xiàn)級(jí)電纜沒(méi)有煙霧濃度規(guī)范，一般用于樓層垂直和水平布線(xiàn)使用。
◎ 商用級(jí)-CM 級(jí)(垂直燃燒測(cè)試Vertial Tray Flame Test)
這是 UL 標(biāo)準(zhǔn)中商用級(jí)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(lèi)似，只是敷設(shè)電纜根數(shù)不同。商用級(jí)電纜沒(méi)有煙霧濃度規(guī)范，一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線(xiàn)，不應(yīng)用于樓層的垂直布線(xiàn)上。
◎ 通用級(jí)-CMG 級(jí)(垂直燃燒測(cè)試Vertial Tray Flame Test)
這是 UL 標(biāo)準(zhǔn)中通用級(jí)電纜(General Purpose Cable)，適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581。商用級(jí)和通用級(jí)的測(cè)試條件類(lèi)似，同為加拿大和美國(guó)認(rèn)可使用。通用級(jí)電纜沒(méi)有煙霧濃度規(guī)范，一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線(xiàn)，不應(yīng)用于樓層的垂直布線(xiàn)上。
◎ 家居級(jí)- CMX級(jí)(垂直燃燒測(cè)試Vertial Wire Flame Test)
這是 UL 標(biāo)準(zhǔn)中家居級(jí)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(guò)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(lèi)似，只是燃燒的時(shí)間不同。這種等級(jí)也沒(méi)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(lèi)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(jí)
◎ IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測(cè)定(Emission Of Halogens )
這是 IEC 和BS 標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)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(cè)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(chēng)為無(wú)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(chēng)為低鹵電纜(LSF )。值得注意的是，IEC60754-1方法不能用來(lái)測(cè)定HCL 含量小于5 mg/g的材料，即不能判定是否“無(wú)鹵”。需要判定是否完全無(wú)鹵可采用IEC60754-2方法來(lái)測(cè)定。
◎ IEC60754-2氣體酸度測(cè)量(Corrosivity )
這是 IEC 標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)燃燒氣體腐蝕性的規(guī)范，此測(cè)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(guò)水溶液的PH 值和導(dǎo)電率來(lái)測(cè)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(kāi)始記時(shí)。在試樣燃燒的前5分鐘，每隔1分鐘測(cè)一次PH 值和電傳導(dǎo)性能，接下來(lái)的25分鐘每隔5分鐘測(cè)一次。一般無(wú)鹵電纜材料的PH 值會(huì)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)
這是 IEC 和ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)煙密度的規(guī)范。實(shí)驗(yàn)由一個(gè)3m3的立方體和一個(gè)帶光源的光度測(cè)量系統(tǒng)組成，矩形曹內(nèi)裝酒精作為燃燒源。一個(gè)功率為10-15 m3/分鐘的鼓風(fēng)機(jī)確保煙霧均勻分布在一塊檔風(fēng)板上防止槽上產(chǎn)生火焰渦流，酒精燃燒時(shí)，與光電源相連的記錄儀記下光減弱量。煙密度是以透光率量度，如果能達(dá)到60%光傳輸值(Light Transmittance)，該電纜材料就達(dá)到低煙標(biāo)準(zhǔn)，透光率越高，物料于燃燒時(shí)所釋放的煙霧越少。
◎ ISO4589-2/BS2863氧指數(shù)(Oxygen Index LOI)
這是 ISO 和BS 標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)氧指數(shù)的規(guī)范。它是指在室溫下，當(dāng)空氣的含氧量大于此氧指數(shù)時(shí)，物料便會(huì)馬上燃燒。氧指數(shù)值越高則表示物料越阻燃。假若某材料的氧指數(shù)為21%，即表示此物料處于正常室溫下亦會(huì)自動(dòng)燃燒，在正常室溫下，空氣的含氧量為21%，一般阻燃電纜的氧指數(shù)均大于33%。
◎ ISO4589-3/BS2782.1溫度指數(shù)(Temperature Index TI)
這是 ISO 和BS 標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)溫度指數(shù)的規(guī)范，材料的氧指數(shù)會(huì)隨著溫度升高而下降，當(dāng)氣溫升高而物料的氧指數(shù)降至21%時(shí)，物料便會(huì)自動(dòng)燃燒，此溫度被稱(chēng)為溫度指數(shù)。例如，煤于室溫下的氧指數(shù)為50%，但當(dāng)溫度升高至150℃，氧指數(shù)會(huì)降至21%，此材料亦會(huì)馬上燃燒，材料的溫度指數(shù)便為150℃。一般阻燃電纜溫度指數(shù)均大于250℃。
◎ NES713毒性指數(shù)(Toxicity Index)
這是英國(guó)海軍工程 NES 標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)電纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性規(guī)范，毒性是指對(duì)生物體結(jié)構(gòu)造成破壞或功能紊亂的一種性質(zhì)，毒性指數(shù)是指材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的所有氣體的毒性總和表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)規(guī)定，燃燒爐預(yù)熱到800℃，電纜材料中含有的有毒物質(zhì)會(huì)被分別燃燒，再利用氣流排放速率收集每種有毒氣體，然后通過(guò)化學(xué)分析計(jì)算每種有毒物質(zhì)的含量，此指數(shù)是以數(shù)目表示其毒性。毒性指數(shù)越大，此物料所釋放氣體的毒性越高。一般無(wú)鹵電纜材料的毒性指數(shù)均小于5。值得注意的是，低煙無(wú)鹵材料燃燒時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生有毒的CO ，如果材料中含有P 、N 、S ，則生成的有毒氣體更多，因此無(wú)鹵電纜不可稱(chēng)為無(wú)毒電纜，應(yīng)稱(chēng)為低毒電纜。CM 、CMR 和CMP 電纜由于需要通過(guò)嚴(yán)格的UL 防火標(biāo)準(zhǔn)，采用的電纜材料多含鹵素，CM 和CMR 電纜一般以聚氯乙烯(PVC )為基材，而PVC 材料含氯;CMP 電纜一般以特氟瓏聚四氟乙烯(FEP )為基材，而FEP 材料含氟。此類(lèi)含鹵線(xiàn)纜產(chǎn)生的氣體毒性均較無(wú)鹵電纜大數(shù)倍，于火災(zāi)安全中存著很大的隱患，可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)多數(shù)的傷亡人員不是被燒死而是被毒氣窒息而亡。
◎ IEC 耐火等級(jí)
耐火線(xiàn)纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行，即保持線(xiàn)路的完整性( Circuit Integrity )。為了評(píng)定線(xiàn)纜的阻火性能優(yōu)劣，國(guó)際電工委員會(huì)和英國(guó)電工委員會(huì)分別制定了IEC331和BS6387兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。相比之下BS6387在耐火能力的要求上較IEC331高得多。
◎ IEC60331阻燃等級(jí) IEC60331-1999中，供火溫度要求為750℃/3h級(jí)，表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿。
◎ BS6387阻燃等級(jí)
BS6387要求通過(guò)水平燃燒實(shí)驗(yàn)、水噴淋實(shí)驗(yàn)和機(jī)械沖擊震動(dòng)燃燒實(shí)驗(yàn)。水平燃燒實(shí)驗(yàn)為A 級(jí)650℃/3h、B 級(jí)750℃/3h、C 級(jí)950℃/3h和S 級(jí)950℃/3min。A 級(jí)表示在650℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿;B 級(jí)表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿;C 級(jí)表示在950℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿;S 級(jí)表示在950℃下施加300伏電壓水平燃燒3分鐘不擊穿。水噴淋燃燒實(shí)驗(yàn)分為W 級(jí)，表示在施加300伏電壓燃燒15分鐘然后再淋水燃燒15分鐘不擊穿。沖擊震動(dòng)燃燒實(shí)驗(yàn)分為X 級(jí)650℃/15min、Y 級(jí)750℃/15min和Z 級(jí)950℃/15min、X 級(jí)表示在650℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動(dòng)15分鐘不擊穿;Y 級(jí)表示在750℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動(dòng)一次15分鐘不擊穿;Z 級(jí)表示在950℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動(dòng)一次15分鐘不擊穿。BS6387要求的最高級(jí)別型號(hào)為CWZ 。
隨著中國(guó)布線(xiàn)行業(yè)的日趨發(fā)展與成熟，國(guó)家主管部門(mén)正在大力推動(dòng)布線(xiàn)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，目前已將防火阻燃電纜產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定納入下階段的工作計(jì)劃之中。
一、產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)代，防火阻燃有章可依有法可循
電線(xiàn)電纜行業(yè)是中國(guó)僅次于汽車(chē)行業(yè)的第二大行業(yè)，產(chǎn)品品種滿(mǎn)足率和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率均超過(guò)90%，中國(guó)作為世界上主要的線(xiàn)纜產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)基地之一，目前已具備阻燃耐火、耐高溫抗低溫、低電感低噪音、綠色環(huán)保、低煙無(wú)鹵、抗蟻防鼠、防水防潮等一系列具有獨(dú)特性能和特殊結(jié)構(gòu)的線(xiàn)纜產(chǎn)品，并且都已形成一定的生產(chǎn)力。隨著社會(huì)對(duì)安防保障和系統(tǒng)安全要求的不斷提高，通過(guò)政府、行業(yè)、企業(yè)的廣泛宣傳、推動(dòng)與協(xié)作，具備高性能且高效安全的特種線(xiàn)纜產(chǎn)品必將如同西方發(fā)達(dá)國(guó)家那樣，在各行各業(yè)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
在政府、行業(yè)和企業(yè)三方的共同努力下，防火阻燃線(xiàn)纜產(chǎn)品的生產(chǎn)與質(zhì)量保證將會(huì)有章可循，有法可依，防火阻燃線(xiàn)纜的技術(shù)與應(yīng)用將會(huì)朝著更可靠更專(zhuān)業(yè)化的領(lǐng)域快速前進(jìn)。
二、防火阻燃持續(xù)升溫，領(lǐng)軍企業(yè)嶄露頭角占據(jù)主流市場(chǎng)
中國(guó)的綜合布線(xiàn)行業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中成長(zhǎng)，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展已形成一定規(guī)模。在全球經(jīng)濟(jì)一體化的推動(dòng)下，必然會(huì)出現(xiàn)行業(yè)內(nèi)不同產(chǎn)品間的領(lǐng)軍企業(yè)，產(chǎn)業(yè)集中度必將持續(xù)提高。只有行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)集中，出現(xiàn)了領(lǐng)軍企業(yè)，行業(yè)才能建立形成共同的發(fā)展理念。企業(yè)才能從最基本的生存考慮，進(jìn)入到科學(xué)管理、核心技術(shù)、核心產(chǎn)品等重要的促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展的角度考慮，才能避免低質(zhì)低端的不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)。曾經(jīng)的大大小小、良莠不齊的線(xiàn)纜制造廠(chǎng)家混亂的競(jìng)爭(zhēng)、業(yè)內(nèi)的一些缺乏技術(shù)實(shí)力及資金規(guī)模的廠(chǎng)家為了局部利益和眼前生存惡性競(jìng)爭(zhēng)的局面將逐步結(jié)束。
目前，國(guó)內(nèi)防火阻燃行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)已初顯端倪，國(guó)內(nèi)防火阻燃線(xiàn)纜市場(chǎng)已經(jīng)形成若干的主流企業(yè)，這些企業(yè)通過(guò)不斷的產(chǎn)品延伸與渠道拓展，通過(guò)持續(xù)提高的企業(yè)管理與團(tuán)隊(duì)建設(shè)，無(wú)論是在品牌的影響度還是產(chǎn)品質(zhì)量的全面提升、服務(wù)的規(guī)范上已越來(lái)越得到行業(yè)與用戶(hù)的接受與肯定。相信隨著產(chǎn)業(yè)集中度的不斷提高，隨著這類(lèi)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，規(guī)?；a(chǎn)生的生產(chǎn)力將充分在市場(chǎng)中得到體現(xiàn)，高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品加上規(guī)范的服務(wù)必將占領(lǐng)線(xiàn)纜市場(chǎng)份額中的絕大多數(shù)。
三、用戶(hù)重視度不斷加強(qiáng)，服務(wù)理念正在提升
線(xiàn)纜產(chǎn)品在建筑物、工程安全系統(tǒng)中承擔(dān)著重要的數(shù)據(jù)、圖像及其他信息的傳輸任務(wù)。由于用戶(hù)或工程商對(duì)線(xiàn)纜產(chǎn)品，尤其是防火阻燃線(xiàn)纜產(chǎn)品的采購(gòu)重視度不夠，常常造成遇到線(xiàn)纜在火災(zāi)中反而起到助燃甚至釋放毒氣等一系列危害生命財(cái)產(chǎn)的問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮，帶來(lái)相當(dāng)慘重的損失與負(fù)面影響。通過(guò)政府、行業(yè)、工程商、生產(chǎn)企業(yè)的共同努力與宣傳，在工程系統(tǒng)中高端設(shè)備與低質(zhì)線(xiàn)纜共存的現(xiàn)象在越來(lái)越少，防火阻燃線(xiàn)纜在工程使用中的重要作用正越來(lái)越被大家真正地認(rèn)識(shí)到。
未來(lái)防火阻燃線(xiàn)纜制造企業(yè)不僅僅局限于現(xiàn)階段簡(jiǎn)單意義的產(chǎn)品提供，還將在不斷延伸產(chǎn)品鏈的同時(shí)，加強(qiáng)服務(wù)理念，為用戶(hù)提供全線(xiàn)兼容的產(chǎn)品，并為產(chǎn)品的正確合理使用提供全程的技術(shù)支持與服務(wù)，這必將成為防火阻燃線(xiàn)纜布線(xiàn)行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。
四、邁向國(guó)際化道路勢(shì)不可當(dāng)
“做世界的線(xiàn)纜企業(yè)，打造中國(guó)布線(xiàn)行業(yè)國(guó)際化的民族品牌”，已經(jīng)成為目前業(yè)內(nèi)優(yōu)秀企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)和企業(yè)使命。在這樣的信念指引下，越來(lái)越多的電線(xiàn)電纜企業(yè)開(kāi)始實(shí)行國(guó)際化戰(zhàn)略，優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，與國(guó)際接軌。并且積極走出國(guó)門(mén)，尋求國(guó)際市場(chǎng)，增加產(chǎn)品出口。
民用建筑對(duì)電纜的安全性尤其是阻燃、煙毒、耐火等方面的要求很高，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)(尤其是BS、IEC標(biāo)準(zhǔn))相關(guān)條款的對(duì)比，分析幾種常用的阻燃、耐火電纜的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)民用阻燃和耐火電纜的選擇提出建議，供設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)民用建筑選擇電纜時(shí)參考。
@ 2016 版權(quán)所有