防火電纜簡介
防火電線電纜是電線電纜眾多種類中比較常見的一種,其(qí)實(shí)就是具有(yǒu)防火性能電線電(diàn)纜的統稱,具體的話分(fèn)為耐火和阻燃兩種。防火電纜,現階段應用較廣的防火線纜主要有UL係列阻燃電纜和阻(zǔ)燃(rán)低煙無鹵電纜(lǎn)兩大(dà)類。在(zài)進口產品中主要來自於美洲和(hé)歐洲,由於美洲和歐洲的防火電纜標準互不兼(jiān)容,防火思(sī)路(lù)有很大的不同,因此,甲方和設計院在選擇產(chǎn)品時都處於(yú)被動狀態,各有各的道理,最後往往是按照資金(jīn)的實際情況來選擇。目前並沒(méi)有防火電纜的國標定義,電纜行業習慣將阻燃電纜、耐火電纜、礦物(wù)絕緣類不燃性電纜等具有一定防火性能的電(diàn)纜統稱為防火電纜。
分類
阻燃電纜:阻燃電纜的特點是延緩火焰沿(yán)著電(diàn)纜蔓延使(shǐ)火災不致擴大。由於其成本較低,因此是防火電纜中大量采用的(de)電纜品種。無(wú)論是單(dān)根線纜還是成束敷設的條件下,電纜被燃燒時能將火焰的蔓延控製在一定範圍內(nèi),因此可以避(bì)免因(yīn)電纜著火延燃而造成的重(chóng)大災(zāi)害,從而提高(gāo)電纜線路的防火水平。
無(wú)鹵低煙阻燃電(diàn)纜:無鹵低煙電纜的特點是不僅具有優良的阻(zǔ)燃性能,而且構成低煙無(wú)鹵電纜的材料不含鹵素,燃燒時的腐蝕性和毒性較低,產生極(jí)少(shǎo)量的(de)煙霧,從而減少了對人(rén)體、儀器及(jí)設備的損害,有(yǒu)利於(yú)發生火災時的及時救援。無鹵低煙阻燃電纜雖然具有優良阻燃性、耐腐蝕(shí)性及低煙濃度,但其機械和電氣性能比普通電(diàn)纜(lǎn)稍差。
低鹵低煙阻(zǔ)燃(rán)電纜(lǎn):低鹵低煙阻燃電纜的氯化(huà)氫釋放量和煙濃度指標介於阻燃電纜(lǎn)與無鹵低煙阻燃電纜之間。低(dī)鹵,電纜的材料中亦會含有鹵素,但(dàn)含量較(jiào)低(dī)。這種電纜的特點是不僅具備阻燃性能,而且在燃燒(shāo)時釋放(fàng)的煙量較少,氯化氫釋放量較低。這種低鹵低煙阻燃電纜一般以聚氯乙烯(PVC )為基(jī)材,再配(pèi)以(yǐ)高效阻燃劑、HCL 吸(xī)收劑及抑煙劑加工(gōng)而成(chéng)。因此這種阻燃材料顯著改善了普通阻燃聚(jù)氯乙(yǐ)烯料的燃燒性(xìng)能。
耐火電纜:耐火電纜是在火焰(yàn)燃燒情況下能保持一定時間的正常運行,可保持線路(lù)的完整性( Circuit Intergrity)。耐火阻燃電纜燃燒時產生的酸氣煙霧量少,耐火阻燃性(xìng)能大大提高,特別是在燃燒時,伴隨(suí)著水噴淋和機械打擊震動(dòng)的情況下,電纜仍(réng)可保持線路完整運行。
優勢
高壽(shòu)命:軍工品質,保萬家安全。特殊的製造工藝使電線達到80年的高使用壽命(mìng)。1.阻燃:遇火燃燒時,電線絕(jué)緣自身會產生阻燃隔離層,延長通電時間;2.抗電流過載(zǎi):高溫工作下,電流負載大幅度提升;3.環保、無毒:電線(xiàn)無異味,過載時,電線不會散發有毒氣體,不會對人體造成傷害。
類型
UL阻燃標準主要(yào)有以下幾個等級:CM,CMG,CMX。
1) 增壓級-CMP級(送風燃燒測試/斯(sī)泰鈉風道實驗Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest)
這是 UL防火標準中要求最高的(de)電纜(Plenum Cable),適用安全標準為UL910,實驗規定在裝置的水平風道上敷設多條試樣,用(yòng)87.9KW煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒20分鍾。合格標準為火焰不可延伸到距(jù)煤氣本(běn)生(shēng)燈火焰(yàn)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(diàn)纜通常安裝在通風管道(dào)或空(kōng)氣處理設備使用的空氣回流增壓係統中,被加拿大(dà)和美國所(suǒ)認可采用。符合UL910標準的FEP/PLENUM材料,阻(zǔ)燃性能要比符(fú)合IEC60332-1及IEC60332-3標(biāo)準的(de)低煙無鹵材料的(de)阻燃性能好,燃燒起來煙的濃度低。
2) 幹線級-CMR級(直立燃燒測試Riser Flame Test)這是 UL標準中商用級電纜(Riser Cable),適用安全(quán)標準為UL1666。實驗規定(dìng)在模擬直立軸上敷設多條試(shì)樣,用規定的154.5KW煤氣(qì)本生燈(527,500BTU/Hr)30分鍾。合格標準為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。幹線級電纜沒有煙霧濃度規範,一般用於樓層垂直和水平布線使用。
3) 商用級-CM級(垂直燃燒測試)
這是 UL標準中商用級(jí)電纜,適用安全標(biāo)準為UL1581。實驗規定在垂直8英尺高的支架上敷設多(duō)條試樣,用規定的20KW帶狀噴燈燃(rán)燒(70,000BTU/Hr)20分鍾。合格標準為(wéi)火焰不可蔓延到電纜的上端並自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類似,隻是敷設電纜根數不同。商用級(jí)電纜(lǎn)沒有煙霧濃度規(guī)範,一般僅應用(yòng)於同一樓(lóu)層的(de)水平(píng)走線,不應用於樓層的垂直布線上。
4) 通用級-CMG級(垂(chuí)直燃燒測試)
這是 UL標準中通(tōng)用級電纜,適用安全標準為UL1581。商(shāng)用級和通用級的測試條件類似,同為加拿大和美國認可使用(yòng)。通用級電纜沒有煙霧濃度(dù)規範,一般僅應用於同一(yī)樓層的水(shuǐ)平走線,不(bú)應用(yòng)於樓層的垂直布線上。
5) 家(jiā)居級- CMX級(垂直燃燒測試)
這是 UL標準中家居(jū)級電纜,適用安全標準為UL1581,VW-1。實驗規定試樣保持垂直,用試驗用的噴燈燃燒(30,000 TU/Hr)15秒鍾,然(rán)後(hòu)停止15秒鍾,反複5次。合格標準為餘火焰不可超過60秒鍾(zhōng),試樣不可燒損25%以(yǐ)上,墊在底部的外科用棉(mián)不可被(bèi)落下(xià)物(wù)引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1類似,隻是燃燒的時間不同。這種等(děng)級也沒有(yǒu)煙霧或毒性規範,僅用於敷設單條電纜(lǎn)的家庭(tíng)或(huò)小型(xíng)辦公室係統中。這類電纜不應成捆敷設使用,必須套管。
低(dī)煙無鹵線纜(LSOH)
低(dī)煙無鹵線纜顧名思義就是遇火後發煙量少,不含鹵素(sù)的線纜。低煙無鹵的原(yuán)則就是讓線纜(lǎn)在火焰中(zhōng)燃燒時不(bú)會產生很多的毒氣和(hé)煙霧,從而讓人們在燃(rán)燒中不會造成很大的傷亡,大(dà)大提(tí)高了人們在(zài)火災中的生還率。
低煙(yān)無鹵線纜的測試要求,符合三方麵要求:
阻燃性要求:低煙無鹵纜線必須具有阻燃性(xìng)。其阻燃等級有兩(liǎng)個,分(fèn)別(bié)要(yào)求符合IEC 60332.1(單根(gēn)電纜垂直燃燒測試)和IEC 60332.3C(成束電纜垂直燃燒傳播測試(shì))。其中IEC 60332.1的阻燃要求使用(yòng)普通的纜線阻燃要求,而IEC60332.3C則要求比較高,屬於幹線級的阻燃要求。
煙密度要求(qiú):低煙無鹵纜線要進行煙密度測試。它是在一個密(mì)閉的空間中用火燃燒線(xiàn)纜,待火焰熄滅後測試最終的室內煙密度,要求在有煙的情況下,透光能力能夠達到60%,這樣就確保人(rén)們在煙(yān)霧中能夠看見道路。
毒性要求:目前的毒性測試方法有數種,如小白鼠試驗等等。在低煙無鹵(lǔ)纜線(xiàn)中采用的是(shì)鹵酸氣體釋放量測試(shì)(用於低鹵測試)和氣體酸度測試(用於無鹵測試)。其測試原理是對低煙無(wú)鹵材料在(zài)高溫下(分別(bié)為800℃和935℃)所產生(shēng)的氣(qì)體進行分析的方法確定鹵素含量。
有些資料上介紹(shào)IEC 60332.1等同於UL的CM級要求(IEC 60332.2是細徑纜線的測試(shì)方法,即不能使用60332.1測試時使用(yòng)的(de)替代(dài)測試方法)、IEC60332.3C等同於UL的CMR級要求。事實上,這4個標準的(de)測試方法並不相同,無法(fǎ)直接對比。
綜上所述,形成了兩個係列的線纜,一種是美國的(de)CMX高阻燃纜線(美國標準中明確要求CMX纜線含鹵素,以提(tí)高(gāo)纜線分解的溫(wēn)度);另一(yī)種是歐洲的FR/LSOH阻燃/低煙無鹵線纜(lǎn)。
標準
為了確保(bǎo)數據的安全(quán),人們就希望在發生火災後(hòu),能後有足夠的時間在整個網絡癱瘓前將所有數據回籠,並將他(tā)們轉移到安全的地方,將(jiāng)數據流失的可能性降到最低。因此,在纜線的標(biāo)準中,還有一類防火標準,稱之為“線路完整性”標準(zhǔn)。它的目標是纜線在火場中仍然能保持線路暢通,讓(ràng)電源和信息仍然(rán)能夠正常傳輸。因此符合係列完整性(xìng)要(yào)求(qiú)的線纜也(yě)被稱之為防火纜線(xiàn)。
目前常見的防火纜線水平有兩類:
中國標準:在750℃時,仍然能(néng)夠繼續工作(zuò)90分(fèn)鍾(E90)。
德國標準:在(zài)800-850℃時,仍然能夠繼續工作180分鍾(FE180)。
雖然最新發布的中國數據中心標準要求所有線纜采用CMP級綜合布線纜線(xiàn),即其能夠在500℃的溫度時,仍然能夠不損毀(huǐ),正常傳輸數(shù)據,為信息緊急備份留下一定的時間,但是其並(bìng)不能滿足(zú)國家標準中對於防火線纜的要求,其(qí)並不能稱之為耐火電纜。
型號
常見的有BBTRZ、BTTRZ、BTTVZ、NG-A、YTTW、BTTZ電纜。
BBTRZ:是新一代柔性(xìng)防火電纜(lǎn),是礦物防火電纜中一種沒有(yǒu)金屬護套的礦物絕緣(yuán)電繼,不僅繼(jì)承了傳統防火電纜的各項性能,而且柔韌性防火電繼對施工方式的要(yào)求和普通電纜一樣(yàng)。
BTTRZ:屬於(yú)礦(kuàng)物絕緣電的一種,是(shì)柔性結構的防火電,BTTRZ電線的製作(zuò)工藝和BTTZ電纜製作工藝差不多,隻是電纜帶(dài)有(yǒu)一定柔性和阻燃性能,方便運輸、彎曲性好(hǎo)和使用更加安全(quán)。
BTTVZ:礦物絕緣電繞也稱防火電纜,是在BTTZ礦物絕緣電繞基礎上多一層外護套。
NG-A:外護(hù)套用的是(shì)鋁(lǚ),也就是由銅帶縱包焊接軋紋變成了鋁(lǚ)帶縱包焊接軋紋,裏麵的(de)纜心可能會多繞幾層耐火絕緣(yuán)帶。
YTTW:電纜(lǎn)為代表的柔性防火電纜/柔(róu)性礦物絕緣電纜,由多股銅(tóng)絲絞合而成,具有良(liáng)好的彎曲特性。
BTTZ:是一種外層采用無縫銅管護(hù)套、中間充填氧化鎂晶體粉作絕緣材料,導體是單股銅棒組成的電纜。
型號編製原則
(1)一個型號(hào)須對應於一個燃(rán)燒特性,有相應的試(shì)驗方法(fǎ)以及具體的指標可以進行考核,並用漢語拚音的首位字母進(jìn)行表示,盡(jìn)量簡單(dān)化;
(2)防火電纜線型號須用前綴方法加在普通電線電纜的型號代碼之前;
(3)普通電(diàn)線(xiàn)電纜固(gù)有的燃燒特性,不另給其他型號;
(4)須(xū)留有可以允(yǔn)許日後補充發展(zhǎn)的餘地。
應用範(fàn)圍
防火電纜的應用範圍非常廣泛(fàn),除了常見的(de)樓層、廠房、高(gāo)層(céng)建(jiàn)築(zhù)等場所,還有以下幾個特殊場所需(xū)要使用防火(huǒ)電纜(lǎn):
石(shí)油化工企業:在石油、化工等企業中,防火電纜主要用於石油、天然氣、化工廠等易(yì)燃易爆(bào)場(chǎng)所,以保護電纜免受火災的(de)損害。
電力係統(tǒng):在電(diàn)力係統中,防火電纜主要用於變電所、發電廠等重要場所,以保護電纜免受火災的(de)損害。
航空航天(tiān)領域:在航空航天領(lǐng)域,防火電纜主要用於飛機、火箭、衛星等內部的電纜保護,以保(bǎo)護電纜免受火災的損害。
鐵路交通領域:在鐵路交通領域,防火電纜主要用於(yú)鐵路軌道、信號線路等內部的(de)電纜保護,以保護電纜免受(shòu)火災的損害。
核(hé)電站:在核電站中,防火電纜主(zhǔ)要用於核反應堆、控製係統、通訊係統等內部(bù)的電纜保護,以保護電(diàn)纜免受(shòu)火(huǒ)災的損害。
總之,防火電纜的應用範圍非常廣泛(fàn),可以用(yòng)於各種需要保護電纜(lǎn)免受火災損害的場所。選擇合適的防(fáng)火電纜(lǎn),可以保障電力係統、石油化工企業、航空航天領域、鐵路交通領域、核電站等場所內的電纜設備安全。
性能
1. 絕緣性能
防火電纜具(jù)有較高的絕(jué)緣性,可以在火災中保持較長時間的絕緣性能(néng)。具體而言,絕緣層可以保證電路正常運行時不(bú)會發生短路等故障。此外,絕緣層還具有一定的抗化學腐蝕能力,以保(bǎo)證電路安全運行。
2. 耐熱性能
耐熱性能是防(fáng)火電纜重要的性能之一。在火災中,絕緣層需要承受高溫環境和火焰考驗(yàn),以保證其能夠保持較高的機械強度和(hé)電氣性能。因此(cǐ),阻燃性能越好,耐熱性就越好。
3. 阻燃效果
在(zài)火災中,絕(jué)緣層需要承受高溫環境和火焰考驗,以保證其能夠承受高(gāo)溫環(huán)境和(hé)火(huǒ)焰考驗而不發生燃燒或爆炸等事故(gù)。因此,阻燃性都是防火電纜必須具(jù)備的重要指(zhǐ)標。
4. 耐化學腐蝕
性能特點(diǎn)
電纜的絕緣電阻與線芯根數和(hé)截麵大(dà)小有關。線芯數越多(duō),截麵(miàn)越大。其絕緣(yuán)電阻越小,同時,絕緣電阻還取(qǔ)決(jué)於氧化鎂中雜質(zhì)的形式和數量。與(yǔ)溫度的(de)關(guān)係也(yě)極為重要,溫度越高,電纜的絕緣電阻越低。
電氣強度與電纜工業中采用的其他(tā)絕緣(yuán)材料相(xiàng)比(bǐ)。氧化鎂絕緣成品電纜(lǎn)的電氣強(qiáng)度(dù)並不高(gāo),成品電纜的電氣強度取(qǔ)決於氧化鎂的(de)密(mì)度。絕(jué)緣厚度和電纜試樣的本(běn)身狀態,當電纜受到急劇彎曲時(shí)。彎曲處的絕緣材(cái)料密度會降低,嚴重時出現開裂。這樣導致(zhì)電纜的電氣強度下降,試驗表(biǎo)明,在溫度為(wéi)20℃。頻率為50Hz時,標(biāo)準密度的電纜未經彎(wān)曲時電氣強度接近6.0MV/m。彎曲過的電纜,當彎曲半徑為電纜直徑的6倍時,其(qí)電纜強度約為3MV/m。
電纜的耐熱性防火電纜耐熱性能取決於運(yùn)行時線芯和護套的(de)允(yǔn)許工作溫度。在高(gāo)溫時,無論是線芯或者是銅護套均(jun1)不產生氧化,由於電(diàn)纜絕緣內的含氧量很低(dī)。線芯(xīn)氧化並不嚴重,但電纜護套因暴露在空氣介(jiè)質中而劇烈地氧化(huà)。溫度越高(gāo)氧化就(jiù)越嚴重,當電纜(lǎn)銅護套的溫度超過250℃時,便開始發(fā)生急劇氧化,形成氧化層CuO,使護套厚度減薄。
基本原理
防火電纜的基本原理是通過絕緣層材料在火(huǒ)焰中發生燃燒反應來產生隔熱層,以防止火勢蔓延。此外,防火電纜還具有絕緣層表麵改性和采用防火材(cái)料等特點,以提高其防火(huǒ)性能。
使(shǐ)用注意事項(xiàng)
1. 保持絕緣層表麵清潔
在使用防火電纜時應注意保持絕緣層表麵清潔幹淨。特別是在易(yì)燃環境中使用時要特別(bié)注意這一點。同時(shí)應避免將雜(zá)物掉入絕緣層內造成(chéng)短路或接觸不良等問題。
2. 避免高溫環(huán)境
在(zài)使用防(fáng)火電纜時應避免高溫環境,以保(bǎo)證其在高溫環境中能夠保持較高性能和可靠性。同時也應避免將高溫設備放入(rù)電纜內或接觸明火等情況發(fā)生。
3. 定期檢查絕緣層完整性
在(zài)使用防火電(diàn)纜時(shí)應定期檢查其絕緣層是否(fǒu)完整和無破損等問題,以確保其能夠在火災中保持(chí)較高性能和可靠性。如果發現問題應及時處(chù)理並更換絕緣層材料以保證其完整性和可靠性(xìng)。
4. 注意(yì)防火措施的有效性
在使用防火電纜時應注意采取有效措施來確保其能夠(gòu)在火災中保(bǎo)持較高(gāo)性能和可靠性。例如可以采用隔熱材料來(lái)保護絕緣層不被(bèi)高溫環境和火焰考(kǎo)驗而(ér)發生燃燒或爆炸等問題。此外(wài)還可以采用防火(huǒ)塗料來防止絕緣層表麵受火後出現破損或(huò)脫落等問(wèn)題。

