阻燃电缆,耐火电缆的类别性能及其选用

一
对 应 于 ＩＥＣ３３２—３的 国 内标 准 为 ＧＢｌ２６６６．５—９０．其 要 点 基 本 一 致 。
（２）阻燃 电缆 的 阻燃 机理 及其 制 造 方 法 简 介 众 所 周 知 ，可燃 物 、氧 气 和 温 度是 构 成 燃 烧 的 三 大 要素 ．以 ｋｖ级 的 ｗ 型 动 力 电 缆 为 例 的
电线 电缆 易着 火 、易 波 及 、难 发 现 、难 扑 救 的特 点 。
２ 阻 燃 、耐 火 电 缆 适 用 的 标 准 、类 别 以 及 选 用 中 的 一 些 建 议
（１）阻燃 电 缆性 能对 应 的 ＩＥＣ标 准 为 ＩＥＣ３３２ １、ＩＥＣ３３２—２和 １ｔ￣３３２—３，前 二 者 为 单根 电 缆 的 阻燃 性 能标 准 ，后 者 为 成 束 电缆 垂 直 燃 烧 试 验 标 准 。 实 践证 明 ，以非 阻燃 牌 号 制 成 的 ＰＶＣ
当多 根 电 缆 引燃 后 ．放 热 量大 增 ，而 向空 间 散 发 的热 量 并 未 同步 递 增 且 有 很大 一 部 份 又转 化成 对 未 燃 前 材 质 的 预热 ，这 样 ，放 热 反 应 大 于 吸 热 反 应 ．在 移走 外 火 后 ，多 根 ＰＶＣ 电缆 就 无 法 自
熄 ．而 呈 继 续 燃 烧 。 因 此 ，电 缆 的 阻 燃 与 否 ，既 同 材 质 中 含 卤 量 有 关 ，叉 同 材 质 的 容 量 大 小 有
② 被试 的 电 缆 为垂 直 成 束 布 放 ，根 据 被 试 电 缆 布 放 的 容 量 分 为 Ａ 类 、Ｂ类 、ｃ类 ：Ａ 类 为
７Ｌ／ｍ、Ｂ类 为 ３．５１２ｍ、Ｃ类 为 １．５Ｌ／ｍ。
计 算 方 法 举例 如下 ：
ｌＯｏ０Ｖ
ｎ：不 同类 别对 应 的 电缆 试 样 根数 Ｖ：Ｃ类 取 １ ５Ｌ／ｍ，Ｂ类 取 ３．５Ｌ／１１１１．Ａ 类 取 ７Ｌ／ｍ ｓ１：电缆 外 截 面积 ＝ｎＲ。，Ｒ为 电 缆 外 半径 （ｍ ） Ｓ：电 缆金 属 截 面 积 总 和 （ｒｒ ） 若 以 ＺＲＶＶ ０ ６／１ｋＶ ３×３５ｒｍ 电缆 为 铡 （电缆 外径 为 ２１．５ｒｒⅡｎ），Ｃ类 阻 燃 试 验 电缆 核 定 的
更 大 ？ 当 △ ｘ·＞ △ ＨＯ ·时 就 自熄 ，反 之 就 延 燃 。 为 了进 一 步 说 明上 述 观 氧 ，以下 列 现 象 为 例 ：为 什 么 单 根 ＰＶＣ电 缆 被 外 火 引 燃 后 呈烧 着
状 ．一 旦 外 火 移 走 很 快 自熄 。 而 多 根 ｌａ／Ｃ 电 缆 烧 着 后 ，即 使 移 走 外 火 也 不 能 自熄 ？ 如 前 所 述 ．
ｊ
，
据 ９５年 全 国 消防 会 议 资 料 表 明 ，近 两 年 全 国 火 灾 事 故 有 ９０．３％是 电气 装 备 故 障 引 起 ，而
电气 装 备 中 由电线 电缆 短 路 延 燃 引 起 的 占首 位 。
电线 电缆 在 火 灾事 故 中 由于 具 有 潜 在 性 （产 品制 造 质 量 、原 材 料 性 能优 劣 、施 工 质 量 好坏 、
７｝／，ｚ
ｆ一『（ ．特稿．
耐 火中
。
《电 线 电缆 译 丛 ）№ ４／９６
阻燃 电缆 、耐 火 电缆 的 类 别 性 能 及 其选 用
，
㈠
＝＝
上海电缆厂十分厂 张志清
三午，
／ 三、
阻
、、
一 、 含 卤型 阻 燃 、耐 火 电 缆 的 应 用
Ｉ｛
１ 电线 电 缆 事 故 是 引 起 火 灾 的 主 要 原 因
放 的 容量 超 过 ｃ类 规 定 的 值 后 ，电缆 就 有 延 燃 不 自熄 的 可 能 。 两 者 容 量 相 差 越 大 ，燃 烧 的 危
险 性 就 越 大 。 因此 ，设 计 者 应根 据 电缆使 用 场 合 、着 火 的 机 率 大 小 、敷 放 电缆 的 容 量 多 少 来 选
—
—
量 燃 烧 热 。 因此 ，要 阻 止 电缆 燃 烧 ，务 必从 隔绝 氧 气 和 捕 捉 Ｉ－Ｋ＇）·活 性 羟 基 自由基 着 手 wenku.baidu.com 聚 氯 乙 烯 为 基 材 的 ｗ 型 电 缆 比 聚 乙 烯 为 基 材 的 ＸＬＰＥ 型 电 缆 不 易 烧 着 或 者 容 易 自
熄 ．其 原 因 是 聚 氯 乙烯 （含 卤化 台 物 ）在 受 热 后 分 离 出 卤素 自由 基 ｘ·，它 与 有 机 物 ＲＨ 化 合 会
如 前 所 述 ，电 缆 的 延 燃 同 其 敷 设 的 容 量 有 关 ，市 场 上 流 通 的 ＺＲｗ 或 矾 Ｙｌｖ 标 志 ，一 般 只
能 达 到 ＧＥｔ２６６６ ５ ９０Ｃ类 的 阻燃 性 能 标 准 （由于 阻 燃 等 级 不 同 ，制 造 厂 用 料 成 本 不 同 。 因 此
若 用 户 在 要求 电缆 阻燃 时 不 注 明 等级 仅 作 ＺＲ标 识 ，则 制造 厂 无疑 均 以 ｃ类 供 货 ）。 当 实 际 敷
１
——
择 ｃ类 或 Ｂ类 、Ａ类 不 同等 级 的阻燃 电 缆 。 其 标识 分 别 为 ＺＲＷ —ｓｚｃ、ｚ｝Ⅳ Ｖ—ＳＬｑ３或 ＺＲＷ —
ｓＺＡ，若 为 ｃ类 ，按 习惯 可 只写 ＺＲＷ ，可 省 略 ＳＺＣ（Ｓ～柬 ，ｚ一直 ，ＳＺ一成柬 垂 直 试 验 之 意 ）。
由于 标 准试 验 考 核是 以垂 直 方 式 进行 ，其 严 酷 程 度 远 大 于 实 际运 行 中其它 敷设 方 式 ，因 此
的 演 变 。 一旦 电缆 被 引 燃 ，即热 氧反 应开 始 ，自身 将 放 出 热 量 ，并 同 外 火 源 热 量 叠 加 在 一 起 形 成 较 高 的 温 度 。 温 度 越 高 ，有 机 物 低 分 子 量 气 相 态 溢 出 越 多 ，生 成 ＨＯ ·的 量 也 越 大 ，就 出 现
塑 料 电 线均 能通过 Ⅲ（ ３２ １。ＩＥＣ３￣ ～２单 根 燃 烧 试 验 标 准 ，故 已无 实 际 考 核 价 值 。 因 此 ，目
前 涉 及 的 阻燃 电缆 均 以 Ｉｔ￣３３２—３成 柬 电 缆燃 烧试 验 作 为 考 核 标 准 。
该 标 准 考核要 点 如下 ：
’
① 外火 源 ：火焰 温 度 不低 于 ８１５１；（燃 烧 热 值 为 ７３ ７Ｍｌ／ｈ）。
Ａ ＨＯ·＞Ａ Ｘ·的 结 局 ，ＰＶＣ 电 缆 就 呈 烧 着 状 。 当外 火源 移走 后 ，自身 的 热量 反 应 放 热 量 除 了补偿 未燃 前 材 质 的 吸热 需 要 ，还 将 大 量 的 热
散 发 在 周 围 空 间 。 当放 出 的热 量 不 足 以补 偿 上 述 两 者 之 和时 ，会 出现 移走 外 火 就 自熄 的结 果 。
内绝 缘 和 外 护 套 均 为有 机 材 质 ，当 电缆 发 生 短 路 或 在 有 外 （明 ）火 『发 时 ，在 其 温 度 达 到 ｌ：￣ｖ－Ｃ
闪 点 （５ｏ０℃左 右 ），燃 烧 反 应 即 可成 立 ，它 的 反应 方 程 如下 ：
ＲＨ — ｏ２一 Ｉ ’＋ ＨＯ ‘
．
ＨＯ ‘＋ ＲＣＨ 一 Ｒ啊 ｛‘＋ ＨｚＯ
负 荷 过 载诸 如 此类 的缺 陷 ，有 积 累 、叠 加 、潜 伏过 程 ）、隐 蔽性 （敷 设 在 夹层 、竖 井 暗 道 等 不 为 目
力 所 及 ）、烟 毒 性 （聚 氯 乙烯 塑 料 电缆 燃 烧 时 将 放 出大 量 浓烟 及毒 害性 酸 雾 ，既 遮 隔 救 火 人 员 视
线 又 危 及 消防 人员 呼吸 ）。 此外 ，由 于 布 放 在 暗 道 、夹 层 ，使 消 防 器 材 不 易旌 展 。 由此 种 种 造成
产生 Ｈｘ，卤 化 氨具 有 捕 捉 ＨＯ·的 功 能 ：ＩＬＫ＋ＨＯ·一 ｘ＋Ｈ１Ｏ；新 生 的 ｘ·又与 有 机物 ＲＨ 结 合再
转 化 成 ＨＸ，如 此周 而复 始 ＸＩＪ￣Ｅ 型 聚 乙 烯 电 缆 不 具 有 卤根 Ｘ，故 相 对 易 燃 而 不 自 熄 。
ｉａ／Ｃ 电 缆 在 火 焰 袭 击 下 ，究 竟 是 延 燃 还 是 自 熄 ？ 取 决 于 单 位 时 问 内 △ ｘ·和 Ａ Ｉ－Ｋ＇）·二 者 谁
ＺＲＷ ４ × １５０ ４３．９
１５１３
６００
ＺＲＷ ３× １２０ ３５ ４
９８３
３６０
ＺＲＷ ３× ５０
∑
２５ ３
５０２
ｌ５０
一
９１３ ６２３ ３５２
电 缆根 数 ｎ（Ｓ１一 ）
（ｎ）
２ ４ ６
（Ｆ／ＩＴｔ２）
１８２６ ２４９２ ２１１２
如 桥 架 内 需 放 置 ０ ６／１ｋＶ ＺＲＶＶ ４× １５０加 ２ 根 、ＺＲ＼ｒＶ ３× １２０㈣ ４ 根 、
３×
５０ｎ” ６根 共 ｌ２根 电 缆 ，其 电缆 容 量 之 和计 算 如 下 ：
＼
电缆 电缆 截 面 导体 截 面
外 径
Ｄ（ｎ１【１） Ｓ（“ ） Ｓ２（ｎ１ ）
可 将 其 阻燃 等级 对 应 的 容量 作 适 当的 修 正 以 逼 近 实 际 ，并 可 节 约 工 程 投资 。建 议 ，在 同 一通 道
中（无火 焰 遮 隔设 施 者 ）实 际 电缆 敷 放 容 量 之 和 （计 算 方 法 见 ② ）为 ３ ５升 以下 宜 选 用 ｃ类 ，若
为 ７升 以 下宜 选 用 Ｂ类 ，Ｉｌ升 以下 选 用 Ａ 类 ，超 过 １１升 追 加 火 焰 隔 离装 置 。
试样根数：ｎ＝ Ｉ １６ ０ ００ ￣二１． ５ 二 ＝５． ８（根 ）
取 ６根 Ｂ类 、Ａ 类相 应 为 ｌ４根 和 ２７根 。 ③ （外 火 源 ）燃 烧 试验 时 间 ：ｃ类 为 ２０分 钟 ，Ｂ类 、Ａ类 均 为 ４０分 钟 。 ④ 及格 标 准 ：外 火 源 撤 除 后 ，电 缆 护 套 或 内 绝 缘 焦 化部 分 高 度 （即延 燃距 离 ）不 超 过 ２．５ｍ。 电缆 烧 着 后 明 火 自熄 时 间不 超 过 ６０分 钟 。
关 ．这 就 是 １ＥＣ３３２—３中把 阻燃 按 其 容 量 多 少分 为 Ａ．Ｂ ｃ三类 的 由来 （３）对 阻燃 电缆 选 用 的一 些建 议
加 强 阻 燃 类 别 的 区 分 意 识
很 多 设 计者 认 为 只 要 选 用 ｚＲｗ 或 者 ＺＲＹｊＶ 型 号 电缆 就 能 防 止 燃 烧 ．火灾 就 不会 漫延 ，而 并 不 标 识 阻 燃 的 类 别 标 志 。
（Ｒ（￣－Ｉ 系 高分 子 有 机物 在 高 温下 烘 培 产 生 软 化 、熔 化 、裂解 成 气 态 低 分 子 ）
ＲＣＨ ‘＋（］２一 Ｉ Ｃ ）＋ＨＯ’ 从 上 述 热 氧 连 锁反 应式 可知 ， 和 ＨＯ·二 者 互 相 呼 应 和 转 换 ，吞 啮 着 有 机物 ＲＨ 并放 出大
６４３０
该 桥 架 内 电缆 扣 除 导 体后 的截 面 积 之 和 为 ６４３０ｆｍ ，其 电 缆 容 量 之 和 等 于 ６４３ ×１００＠ｎｍ ＝６４３０００Ｏｒ ＝６ ４３升 。建 议 采 用 Ｂ类 阻燃 。
阻 燃 与 非 阻 燃 不 宜 混 合 布 放 。 在 同一 通道 中 敷放 的 电缆 ，其阻 燃 等 级 以 一致 为 宜 ，若 阻 燃 和 非 阻 燃 混 放 ，一 旦 非 阻 燃 类 延 燃 ．对 于 高级 别的 阻 燃 电 缆 而 言 ，即 为 外 火 源 存 在 ，此 时 ，即使 Ａ 类 电缆 也难 保 不 烧 ，理 由 已 在 前 述 。 视 可 能 存 在 的 外 火 源 强 弱 和 持 续 肘 问 长 短 来 确 定 电 缆 阻 燃 等 级 。 电缆 阻 燃等 级 除 与 敷 放 的 容 量有 关外 ，还 涉 及 “第 一 火 源 ”出 现 的 强 弱 和 可 能 持 续 的 时 间 有 关 ，外 火 源热 值 高 的 ，持 续 时 问长 的 ，宜 选 用偏 高 类 ，反 之 可选 用 Ｃ类 。 在 电缆 容量 确 定 之 后 。电缆 外 径 细 的 宜 选 高 级 别 阻 燃 ｆＢ类 、Ａ 类 ），反之 ，电缆 粗 的 可 偏 向 低 级 别 。 其 原 因 是 细 电缆 吸 热 量 小 ，容易 引燃 ；粗 电 缆 热 容 量 大 ，不 易 引 燃 大 火形 成 灾 关 键 是 引 燃 ，引而 不燃 ，火焰 自灭 ；燃 而 不熄 ，大 火 成 灾 。 （４）耐 火 电 缆 标 准 耐 火 电 缆 与 阻燃 电缆 考 核 内容上 有 如 下差 别 ：前 者 在 火 灾发 生时 须 能 工作 （输 送 电 流或 信 号 ），其 本 身 延燃 与否 不 在 考 核 之 列 ，而 后 者 火 灾 发 生 后 很快 中 止 工作 ，其 功 能 在 于 难 延 燃和 不 波 及 、能 自熄 耐 火 电 缆对 应 的 国际 标 准 为 ＩＥＣ一３３１，其 要 点 是 电 缆 在 外 环 境 温 度 为 ７５０１２时 能 持 续 工 作 ３十 小 时 （承 受 额定 电 压而 不短 路 ），对 应 的 国标 为 ＣＢ１２６６６．６—９０，两 标 准 差 别 在 于 ＩＩ￣Ｘ２温 度 为 ７５０Ｃ 持 续 ３小 时 ；而 国标 分 Ｂ类 和 Ａ类 二 等 级 ：Ｂ类 耐 火温 度 为 ７５０～８００￣７，Ａ类 耐 火温 度 为 ９５０～１￣３０Ｄ℃ ，时 间 均 为 １ ５小 时 。 国 标 时 间 从 ３小 时缩 短到 １ ５小 时 是 出 于 火 灾发 生 时 高 温 是 一 个 渡 及 过 程 ．一 般 峰 温 持
有 机 材 质 的 热 氧 反 应 是 一 个 先 吸 热后 放 热 的 过 程 固 体 材 质 引 燃 前 一般 须 经 软 化 、熔 化 、裂 解 、气 化 ，最终 才能 实 现 和 氧 的 结合 。没 有 外 火 源 提 供 足够 的 热 值 ，就 不 能 完 成 从 软 化 到 气 化