耐火电缆的安全性与合规性探讨
Safety and Compliance of Fire-Resistive Cable Products
Russ Neithammer
摘要耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运行的电线,对使用环境的安全起着重要作用。耐火电缆的检测、认证标准是其电缆使用者依据的准绳,应严格遵守。
关键词美国保险商实验室矿物绝缘电缆
0引言
2012年9月12日,美国保险商实验室(UL)通知所有耐火电缆制造商(FR),UL和ULC(加拿大UL认证)将撤销所有符合UL 2196和ULC S-139标准的防火电缆产品认证。该临时方案的迅速实施,意味着所有防火电缆制造商以后都不能在下列产品上标记UL或ULC标志:
1)UL类防火电缆(FHJR);
2)ULC类防火电缆(FHJRC);
3)UL认证中列出的带有“-CI”后缀的电缆。
图1 火灾发生时,应急系统必须完好、可操作,而电缆是组成该系统的重要组成部分
此外,UL认证中同时删除了对所有涉及FHIT防火电缆产品的电路保护系统的认证,包括UL 10系列中的矿物绝缘(MI)系列电缆。随后,UL立即成立新的工作小组重新制定UL 2196的检测标准。
期间,UL对原认证名单中的认证产品进行重新测试,其中产品初步测试包括两个关键点:
1)是否需要与所有必要的系统组件建立可重复性。
2)在耐火电缆和CI电缆系统中的关键变量已确定以及系统配置最差的情况下,该测试是否具有代表性。
自2013年5月10日起,已经有两款产品通过了新的认证,符合下列两项标准:
1)1850系列(FHIT 1850):该系列提供了只针对矿物绝缘(MI)电缆产品的阻燃电缆组件(标准测试燃烧时间为2h)。
2)120系列(FHIT 120):该系列提供了只针对家庭使用的热固性金属绝缘包覆电缆产品(标准测试燃烧时间为1h),包括MC型电缆以及对输入功率有限制(如火灾报警系统)的CI(集成电路)型电缆。
1对使用者的影响
2011 NEC标准要求,在入住人数超过1 000人或建筑高度超过75ft(22.86m),用于集会、教育、居住、拘留(教养)、商业的建筑场所,其应急系统中的馈线回路电缆(指涉及应急发电机系统寿命和安全的部分)应使用标准测试时间为2h的耐火等级产品。此要求同样适用于医疗建筑中的应急电力系统【517.26(指涉及生命、安全及关键其他部分)】。
700.10(D)(1)要求,馈线回路接线应符合下列要求之一:
1)馈线应安装在由自动灭火系统保护的空间或场所(如天花板上方),应急系统馈线可以安装在此空间内。
2)使用产品的标准测试时间至少为2h的防火等级。这包括FHJR系列和FHIT系列产品(目前不属于UL认证产品),以及FHIT 1850系列中的矿物绝缘(MI)电缆和FHIT 120系列中的热固性MC型电缆。
3)由通过认证的隔热系统(其电气系统组件的标准测试燃烧时间至少为2h)进行防护。
4)由通过认证的防火系统(其组件的标准测试燃烧时间至少为2h,并且仅含有一个应急布线电路)进行防护。
查看之前几个版本的NEC标准可以发现,2005版与2008版针对防火等级的要求有明显不同,在该规范之前的几个版本中,700.9(D)(6)中提到“安装在主要集成电路中的电缆,应是标准测试时间不低于1h的通过认证的产品(注意,此时要求的是1h,而不是2h)”。
还应指出的是,在2005版之前的版本(如2002版或更早的版本)中,700.9(D)(1)(1)中的描述为:“1)安装在由通过认证的自动灭火系统全面保护的建筑物内”。
2005版NEC规范对此条进行了重要的修改,应急电缆系统的保护措施不再是在建筑内布满喷淋。
从2005版NEC规范实施开始,所有布置了应急系统电缆的空间(如上述的天花板)的防护措施可以是布满喷淋,也可以是700.9(D)(1)(2008版)或700.10(D)(1)(2011版)中提出的防护措施。
2向前推进的方案
矿物绝缘(MI)电缆产品是 2011 NEC的700.10(D)(1)(2)中提出的唯一通过认证且符合标准测试时间2h的阻燃电缆产品(FHIT 1850)。但通过笔者多年的工作经验发现,由于产品的价格和安装难度,这款产品存在很大的局限性。到目前为止,消防泵馈线一直是矿物绝缘(MI)电缆最主要的使用类型。但对于仍在使用2008版或之前版本的NEC规范的区域,也存在使用标准测试时间为1h的热固性MC型电缆产品(FHIT 120)的情况。使用天花板上方的喷淋保护是可选方案之一,但这同时也要求此空间保持整洁、干净,并保证喷淋喷头到被保护电缆之间没有管道或其他物件。这通常会给改造工程带来很大的困难。此外,一些区域并不适合做这种设计,全使这些区域的设计方案受到直接影响。另外需要考虑的因素是,在后续的改造工作中,忽略天花板上方喷淋对电缆的防护作用,可能会导致改造过程中天花板上方的喷淋被直接去除。
图2 RHH/RHW 型电缆,其防火性能之前通过了UL认证,但现已被撤销
图3 MI型电缆是目前两个制造商专用耐火等级电缆中的一个
目前,矿物绝缘电缆(MI)已凭借“制造商专用耐火等级电缆”这一项标准重新获得认证,使用该产品是可选的防护措施之一,而且,当所要求的系统容量较低(不含大量并联负载)时,这将是最实用(成本效益最高)的设计方案。对于那些还没有使用2011 NEC规范的区域,也会选择使用标准测试时间为1h的热固性MC型电缆。某些地区也可能会认可通过其他认证机构认证的产品。
使用通过认证的隔热系统具有很高的性价比,但同样因为材料成本和安装难度产生很大的局限性。使用通过认证的防火组件对馈线进行保护也会带来很大的成本开销。
于娟编译自http://ecmweb.com/safety/safety-and-compliance-fire-resistive-cable-products。