电线电缆阻燃性能的探讨

孟贵胜

摘 要：文章讨论了电线电缆引发火灾的原因及其带来的危害，介绍了目前常见的几种阻燃电线电缆，并采用试验方法分析电线电缆的阻燃性能，目的在于提高电线电缆的阻燃性能，降低电线电缆发生火灾的几率。

关键词：电线电缆阻燃性能；电线电缆火灾；试验方法

改革开放以来，电线电缆产品随着经济的增长，也逐渐形成了广大的市场和庞大的生产能力。数据通信业、电力工业、汽车、城市轨道交通业对电线电缆的大量需求，激发了我国电线电缆制造业的发展潜力。

1 电线电缆引发火灾的原因

1.1 材料的可燃性

大部分的电线电缆的绝缘层和护套是由pe（聚乙烯）、pvc（聚氯乙烯）、pp（聚丙乙烯）等聚合物组成，这些聚合物具有可燃性，个别材料甚至具有易燃性，如遇明火、高温就容易引发火灾。大型娱乐场所、高层建筑、地下建筑、工矿企业等区域，由于有建筑物稠密、人员集中的特点，同时线缆的铺设密度也很大，往往是线缆火灾的高发地区，极易发生火灾甚至连续火灾。这些区域如果发生火灾会严重威胁到人身财产安全。

1.2 线缆短路

线缆短路往往会产生高于正常电压数百数千倍电流，即使是低压线路也不例外。短路时线路内的热量瞬间爆发，电路温度高达3000℃以上，与此同时，线路短路点往往会产生点火花，燃烧线缆的绝缘层和护套。产生的火焰即使保护器切断电流也也不会熄灭，如果临近的物品被引燃，火灾就会发生。

2 阻燃电线电缆的概念和种类

2.1 阻燃电线电缆的概念

阻燃电线电缆，就是在规定条件下，试样被燃烧并撤去火源后，能够限制火焰的蔓延范围，并能在规定时间内，残灼或残焰自行熄灭的线缆。

阻燃电线电缆的特征是：电线电缆一旦失火可能被烧坏，但能够控制火势的继续蔓延。也就是说，在火灾情况下，此类线缆能够控制火势不发生蔓延，保护附近的物品和其他设备，避免更大的经济损失。

2.2 阻燃电线电缆的种类

阻燃电线电缆包括普通阻燃电线电缆、低烟阻燃电线电缆、低烟无卤阻燃电线电缆、氟塑料阻燃电线电缆四种。

2.2.1 普通阻燃电线电缆 这种线缆的特点是：电线电缆的绝缘层和护套选用的材料火焰传播速度较低，或者将能降低火焰蔓延速度的添加剂加入绝缘套和护套中制成电线电缆。我国国家标准和国际标准根据线缆降低火焰传播速度的能力，将其分为了A、B、C三个等级。普通阻燃电线电缆成本相对较低、制作工艺简单，目前大部分企业使用的都是此类线缆。

2.2.2 低烟阻燃电线电缆 在制造过程中，将碳酸钙、氢氧化铝、硼酸锌等抑烟剂加入绝缘层和护套中，以降低燃烧时产生的烟浓度。此类线缆不仅能够降低火焰传播速度，还能够减低烟浓度。

2.2.3 低烟无卤阻燃电线电缆 是指用不含卤素、不含铅镉铬汞等环保物质的胶料制成绝缘层和护套，燃烧时不会发出有毒烟雾的电线电缆。此类线缆不仅能够阻止火焰蔓延、燃烧不产生浓烟，还有燃烧物的毒性和腐蚀性低的特点。此类线缆能够减少燃烧物对建筑物和仪器设备的腐蚀，从而降低经济损失。由于其生产成本交高，一般只有在安全性要求高的工程才会使用。

2.2.4 氟塑料阻燃电线电缆 绝缘层和护套是用氟塑料制成的。此类线缆不仅火焰传播度、烟浓度和腐蚀性低，而且信号衰减也比其他电线电缆小。因为此类产品成本也远高于其他产品，目前我国还未生产使用。

3 阻燃电线电缆的检测试验

本试验采用t18380标准和12666.2-2008标准两种方法对电线电缆的阻燃性能进行检测。

3.1 t18380标准

用此种方法进行试验操作有两种方法：

3.1.1 单根线缆垂直燃烧法 在300毫米*450毫米*1200毫米的试验箱内垂直安放一根6000毫米的电线电缆，用1千瓦的燃气灯供火，供火时间根据线缆的直径来定，一般为60～80秒，试验结果根据线缆的碳化程度进行判定。这种方法实验装置简单，易于操作，一般检测机构和线缆企业都可使用，但不适用直径小于0.8毫米的电线电缆，实验结果与实际应用情况往往存在较大的差距。

3.1.2 成束线缆垂直燃烧法

在1000毫米*2000毫米*4000毫米的试验箱内垂直安放一束3.5米的电线电缆，根据电线电缆每米所含金属材料的不同及阻燃类别确定一束线缆的总根数。用强度为20.6的燃气喷灯向线缆垂直供火，供火时间20分钟～40分钟不等。试验结果根据线缆的碳化程度进行判定，碳化长度小于2.5米的为通过。该方法比单根线缆垂直燃烧法试验规模大、条件苛刻，但实验结果与实际情况接近程度高。

3.2 12666.2-2008标准

试验用燃气为标称热值37.36ml/m3，纯度98%以上的技术级甲烷，达到标准的其他等级的甲烷、丙烷、天然气也可以使用。试验用燃气的火焰必须能够校准。

试验前，设备、试样以及周围的空气应该达到23±5℃的热平衡，周围空气的温度在整个试验期间应稳定在23±5℃。

试验箱底部平铺一层矩形医用面层（厚度≤6毫米，面积≥305毫米*（150`200）毫米），然后将试样水平固定在试验箱内。

喷灯在试验前应远离试样并竖直摆放。使用前检查火焰，其总高度为125±10为合格。试验时，将喷灯固定在楔形台上并出于供火位置，用喷灯向试样供火30秒，为避免对底部面层和周围空气的影响，供火结束后应迅速移开喷灯。

4 结束语

尽管近年来我国电线电缆阻燃技术研究取得了突破性的进展，但与国外发达国家还存在一定的差距，这就要求科研人员继续努力，对电线电缆的阻燃性能进行进一步的研究与讨论。相信在不久的将来，我国的电线电缆阻燃技术能够赶超发达国家，取得突飞猛进的进步。

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