电线电缆耐火试验方法探讨

电线电缆耐火试验方法探讨
摘要：随着我国经济的快速发展以及人们防火安全意识的提高，阻燃、耐火材料在国民生产生活中的重要性日益凸显。

在高层建筑及大型超市、医院、车站和机场等公共场所的建设过程中，使用了大量高分子材料，大都是碳氢化合物，是可燃物质，一旦遇到明火，容易被点燃并导致火焰的进一步蔓延，引起火灾，导致人们生命财产的重大损失。

国家强制性标准ＧＢ５００１６—２０１４《建筑设计防火规范》提高了高层住宅建筑和建筑高度大于１００ｍ的高层民用建筑的防火技术要求，而消防配电线路的敷设是否安全，直接关系到消防用电设备在火灾时能否正常运行，标准规定消防配电线路应满足火灾时连续供电的需要，为满足规范需要配备相应规格的阻燃或耐火电缆，这给阻燃、耐火电缆的发展带来前所未有的机遇。

关键词:空气干燥器;测温架;火焰温度
引言
想要保证消防用电设备配电线路的可靠性，一方面要提供可靠的电源，另一方面还要保证可靠的配电线路，这样才能确保消防用电设备能够持续的、安全的进行供电。

在城市化背景下，城市高层建筑越来越多，这些大规模的建筑物，其内部电线电缆布线比较复杂，且延伸的范围广泛，一旦着火，火势将迅速蔓延，后果不堪设想，所以在设计过程中，应该遵循配电线路设计的相关原则，确保能够达到最优的效果。

1试验方法标准
BS体系耐火试验方法标准分为BS6387：2013和BS8491:2008两个标准，其中BS6387：2013适用条件是额定电压600/1000V及以下，外径不超过20mm的电缆，且仅适用于具有两芯及以上的多芯电缆或除导体外至少具有一个其他金属成分（如金属屏蔽、铠装等）的单芯电缆，不适用于除导体外无其他金属成分的单芯电缆。

BS6387：2013标准包含三类耐火试验，代号分别为C、W、Z，C类耐火
试验的火焰温度为950℃±40℃，试验时间为180分钟；W类耐火试验的火焰温
度为650℃±40℃，试验前15分钟不喷水，试验的后15分钟启动喷水装置，共
30分钟；Z类耐火试验的火焰温度为950℃±40℃，样品呈“Z”型安装在架子上，试验时间为15分钟，试验期间施加机械冲击（冲击棒敲击在架子上），冲击间
隔30秒。

需要注意的是，C类耐火试验使用的是管型喷灯，其余为带状喷灯。

需
要特别指出的是，单芯无其他金属成分的电线电缆如果一定要参照BS6387进行
试验，有生产厂家和检测认证机构选择两根或三根样品绞合起来，或者穿入金属
管进行试验。

2电线电缆的分类
根据燃烧特性可以将电线电缆分为普通型、阻燃型、防火型以及耐火型四类。

第一，普通型。

这一类电线电缆指的是既不具有阻燃性，又不具有耐火性以及无
烟性等各种特性的电线电缆。

这类电线电缆的绝缘层和护套层采用的是有机材料，其燃烧特性并无特殊规定，在火焰的作用下非常容易着火，并且迅速蔓延。

第二，阻燃型。

阻燃型的电线电缆指的是不容易发生着火，并且能够一定程度上对火焰
的蔓延能力进行延缓的一种电线电缆，其阻燃等级具有一定的标准。

第三，防火型。

这种电线电缆是用无机矿物绝缘材料制作而成的，比如氧化镁铝电缆，就是
一种以氧化镁粉剂作为绝缘材料的电缆。

在火焰作用下防火型电线电缆具有无烟
无毒以及不燃烧的性能，除此以外，防火型电线电缆还具有抗喷淋水及很好的防
范机械撞击的能力。

在熔化温度低于铜的熔点的情况下，这种电线电缆就不会遭
受破坏。

第四，耐火型。

在规定的时间以及温度的火焰燃烧环境中能够保持线路
完整性的一种电线电缆。

其耐火试验同样具有一定的标准要求。

3采用测温架进行火焰温度测量
GB / T 19216.11-2003要求检查防火检查的火源，即火焰温度是否测量在标
准规定的流速以下，符合标准。

测量火焰温度是电线电缆耐火性试验的重要步骤。

测试过程中火焰温度是否符合标准要求，对测试结果具有决定性影响。

按照GB/
T 19216.11-2003的要求，应采用两种1.5毫米矿物化不锈钢热电偶k型来测量
火焰温度。

热电偶的测量位置为:两个热电偶距燃烧器水平中心线125±25 mm，
热电偶与燃烧器之间水平距离45 mm，垂直距离70mm；需要连续10分钟测量温
度，每隔30秒记录一次数据。

10分钟内的平均值应在750，500℃范围内，两个
热电偶平均值之间的最大差值不应超过40℃，这被认为是通过检查的火灾源。

标
准中给出的热电偶测量位置是抽象空间位置，测量时间为10分钟。

采用热电偶
手工测量火焰温度时，至少需要2 ~ 3人工作，在测量过程中，热电偶很难保持
在同一位置，容易导致位置偏差，导致火焰温度测量不准确。

4对试样两端进行固定
防火试验用于检查火灾情况下模拟电线和电缆的运行能力。

在整个检查过程中，火焰应连续复盖试样表面。

但是，由于电缆材料在加热时容易发生热变形，
因此在测试过程中由于加热而使电缆弯曲或弯曲(特别是小横截面的电线和电缆)，因此偏离了最初的放置位置，离开了火焰罩区域，无法客观正确地判断电缆的防
火性能，从而导致试用。

因此，放置试样时，应使用铜丝将试样固定在试样两端
火焰未遮盖的位置(不应太紧)，以防止试样的弯曲变形落在火焰遮盖区域之外，
并提高检验结果的准确性。

5陶瓷化聚烯烃材料发展前景
近十几年来，陶瓷化高分子材料新型的耐火电缆料，已被广大电线电缆企业
所熟知，应用于各类耐火电线电缆产品之中。

其中，陶瓷化聚烯烃材料的发展和
应用稍晚于陶瓷化硅橡胶，但由于其基材成本低、产品生产效率高而逐渐受到研
发技术人员的重视。

目前的研究报道，多集中于采用不同类型的聚烯烃基材、不
同的成瓷填料、不同的助熔剂，讨论不同配方对陶瓷化聚烯烃材料力学性能、成
瓷性能的影响，而对陶瓷化聚烯烃材料绝缘性能的研究较少，若想要将其直接用
于电线电缆的绝缘层，此方面研究不可或缺。

从文献报道中关于陶瓷化聚烯烃电
缆的结构设计可以看出，大多数情况下是将陶瓷化聚烯烃材料作为隔火内衬层使用，为了确保耐火电缆能够通过带冲击、喷水的耐火试验，往往还需要在陶瓷化
聚烯烃外绕包低烟无卤玻璃纤维带起到固定和支撑作用。

这是陶瓷化聚烯烃材料
本身的局限性所致，即便在陶瓷化聚烯烃材料体系中加入了低温助熔剂，陶瓷化
聚烯烃材料仍然需要在温度达到３００℃以上时才开始成瓷，在此温度之前处于
过渡态的陶瓷化聚烯烃材料物理机械性能较低，无论是在试验环境还是真实火灾
场合，这一阶段陶瓷化聚烯烃材料极易出现脱落，无法形成壳体发挥隔火和隔热
功能。

陶瓷化聚烯烃材料的这一特性，一定程度上限制了其在不同类型电线电缆中的应用，尤其是在布电线产品中的应用。

结束语
通过以上改进，减少或避免了客观因素对耐火电线电缆的线路完整性试验的干扰，提高了火焰的稳定性及火焰温度测量的精准度，对电线电缆的内火性能判定更加准确。

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