阻燃电缆类别

随着我国经济的快速发展，近年来由电气引起的火灾逐年增多，而其中由于电线电缆原因所引发的火灾占相当大的比例。

随着人们对电缆阻燃与火灾事故的认识加深，有关部门对电缆防火、阻燃等特性的要求也越来越高，不仅要求电缆线路具有高的可靠性，而且必须考虑它对周围环境的安全性。

GB 50217—94《电力工程电缆设计规范》中已把采用阻燃电缆、耐火电缆等作为电缆防火的重要措施，对阻燃电缆、耐火电缆、低烟低毒阻燃电缆等的选用作了明确规定。

目前，电缆行业习惯将阻燃电缆、无卤低烟或低卤低烟型阻燃电缆、耐火电缆等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆。

这些产品由于其制造技术、性能特性等的不同，其应用的范围也不同。

1 普通型阻燃电线电缆普通型阻燃电线电缆(简称阻燃电缆)由于制造简单、成本较低，是防火电缆中用量最大的电缆品种。

阻燃电线电缆，通常是指成束敷设时具有阻燃特性的电缆，即凡能通过成束电线电缆燃烧试验的电缆称之为阻燃电缆。

这种电缆的特点是在成束敷设的条件下，电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免电线电缆着火延燃而造成的重大灾害，提高电缆整条线路的防火水平。

阻燃电缆通常适用于电缆敷设密集程度较高的发电站、核电站、地铁、隧道、重要的高层建筑等。

但随着人们认识的提高，现在许多普通建筑乃至家庭也已使用阻燃电缆。

关于阻燃电缆的阻燃特性试验标准比较多，其中IEC 332—3、IEEE 383是两个典型的成束燃烧试验标准，我国的国家标准则是等效采用IEC 332—3。

阻燃电缆分为A、B、C三种类别，它是根据试验时垂直成束布放的电缆根数(即燃烧物的体积)和燃烧时间的不同来分类的。

A类的试样根数应使每米电缆所含的非金属材料的总体积为7L，B类为3.5L，C类为1.5L；外火源燃烧时间A、B类为40min，C类为20min。

当试验结束，外火源撤除后，电缆炭化部分所达到的高度应不超过2.5m。

很显然，A类的阻燃性能最优。

如果用户在购阻燃电缆时不注明类别，通常购的都是C类阻燃电缆，其价格大约比普通电缆高5％～10％。

A、B类阻燃电缆只有在用户明确提出要求时，电缆生产厂才会专门安排生产。

不同等级的阻燃电缆，其使用场合有所不同，一般应根据电缆敷设时的密集程度、使用场合、安全性要求等来选用。

目前，A、B类阻燃电缆只有在敷设密集程度高、火灾危险性大的电缆线路，或者比较重要的场所才使用。

如广州地铁一号线和岭澳核电站选用的是B类阻燃电缆，而目前正在建设中的广州地铁二号线则要求A类阻燃电缆。

2 无卤低烟阻燃电缆由于普通型阻燃电缆在火灾时因燃烧而释放出大量的浓烟和氯化氢等有毒气体所造成的“二次灾害”，其危险性和造成生命财产的损失比火灾本身更大，火灾事故的人员伤亡多是因毒气、烟气窒息致死。

多年来国内外都致力于低烟低毒无卤阻燃电缆的研究和开发。

这种电缆的特点是电缆不仅具有优良的阻燃性能，而且电缆在燃烧时几乎不产生腐蚀性气体和毒性，仅产生极少量的烟雾，从而减少了对仪器、设备的腐蚀及对人体的损害，有利于火灾时的救援和灭火。

无卤低烟阻燃电缆适用于地铁、隧道、船舶和车辆，以及核电站、重要的高层建筑等安全性要求比较高的场所和重要设施，如上海浦东机场部分选用无卤阻燃电缆，而秦山核电站、大亚湾核电站、岭澳核电站及上海地铁一号线等则全部选用无卤阻燃电缆。

无卤低烟阻燃电缆通常考核电缆的阻燃性能、腐蚀性(即pH值和电导率)及烟浓度，由用户提出毒性指标要求，并规定其测定和检验的方法。

这类电缆的阻燃性能应能通过成束燃烧试验，也分A、B、C三种。

燃烧气体的腐蚀性程度是通过间接测定燃烧气体水溶液的pH值和电导率来确定，按GB／T 17650.2—1998(等同IEC 60754—2：1991)规定的试验方法和指标；烟浓度一般是用电缆燃烧时的透光率来评定，试验按GB ／T 17651—1998(等同IEC 61034：1997)规定的方法和指标；毒性指数的测试方法则由用户规定。

无卤阻燃电缆的机械性能比普通电缆稍差，这是由于其中加入一些特殊的添加剂所致。

这种电缆的特殊性能如表1所示。

目前产品的开发及推广，主要受制于无卤阻燃电缆材料的性能与价格。

进口材料的性能比较好，但价格较高；国产材料还不能尽如人意。

表1 无卤低烟阻烟电缆特殊性能3 低卤低烟阻燃电缆低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标及价格均介于普通阻燃电缆与无卤阻燃电缆之间。

这种电缆的特点是不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少(但达不到GB／T 17651的要求)，氯化氢释放量较低，主要适用于地铁、隧道、高层建筑等对电缆燃烧的烟浓度及氯化氢气体发生量有一定限制的场所。

如广州地铁一号线及二号线相当部分的电缆选用这种电缆，上海轻轨“明珠三号线”也是选用低卤低烟阻燃电缆。

低卤低烟阻燃电缆的绝缘和护套材料，通常还是使用聚氯乙烯电缆料，所不同的是这种低卤低烟阻燃电缆料是以聚氯乙烯树脂为基材，配以特种增塑剂、高效阻燃剂、HCL吸收剂、抑烟剂及适当的助剂，经特殊工艺加工而成。

因此这种阻燃材料显著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能，大大降低了材料的烟密度和氯化氢释放量。

其特殊性能如表2所示。

表2 低卤低烟阻燃电缆特殊性能目前低卤低烟阻燃电缆缺乏国际上同类产品的技术标准作为参考依据，我国也没有相应的国家标准或行业标准，因此，各企业开发的产品其技术参数各不相同，往往是根据用户的使用需求及材料的性能来确定技术要求。

另外，由于低烟低卤阻燃电缆的烟浓度无法达到国家标准GB／T 1765l规定的指标，而且电缆燃烧时尚有一定量的腐蚀性气体释出，因此，它只是一种过渡产品，最终将被无卤阻燃电缆所取代。

4 耐火电缆耐火电缆是在着火燃烧时仍能保持一定时间的正常运行。

耐火电缆主要有三种类型，其产品结构、材料及制造工艺各不相同。

一种是矿物绝缘电缆(又称氧化镁绝缘电缆)，采用无机物氧化镁做绝缘，无缝铜管做护套，经特殊工艺制作而成。

由于用材及工艺的特殊性，决定了该产品具有优良的防火、防爆、耐高温、耐腐蚀等特性，应用于要求特别安全或高环境温度、高辐射强度的场所，如GB 50217规定在耐火要求高且敷设安装和经济性能接受的情况，可采用不燃性矿物绝缘电缆。

如岭澳核电站核岛用的耐火电缆也选用氧化镁绝缘电缆。

该电缆的长期使用温度为250ºC，在950ºC～1000ºC可持续供电3h。

但是这种电缆制造工艺复杂，价格昂贵，安装较复杂。

，制造长度也受限制。

二是硅绝缘电缆，其绝缘采用硅橡胶混合物，因此也具有较好的耐火性能，但这种绝缘材料主要依赖进口，而且价格仍偏高，其制造及应用也受限制。

目前制造和使用最为广泛的另一种耐火电缆则是用无机材料与一般有机绝缘材料复合构成，其耐火层采用耐火云母带绕包在普通导体外。

由于这种耐火电缆工艺简单，价格较低，生产长度和使用范围不受影响，耐火性能亦能满足要求，因此目前国内大多数电缆厂生产的耐火电缆多属此种，其使用也极其广泛，如公用设施、高层建筑、地铁等都选用这种耐火电缆。

我国目前对耐火电缆分为A、B两种，主要是依据GB／T 12666.6规定的试验方法，按电缆在燃烧时燃烧温度的不同来分类：A 类耐火电缆的燃烧温度为950ºC ～1000ºC ，试验时间为90min ；B 类耐火电缆为750ºC 一800ºC ，试验时间也是90min 。

对耐火电缆耐火特性的评定，我国目前主要是采用IEC331及GB ／T 12666.6试验方法。

在试验中，将电缆水平固定，在规定的温度及规定的时间内持续燃烧，并在试验期间接通电源，在试样上施加工作电压，以考核电缆在规定的条件下是否能维持正常工作。

如果在规定的试验期间电缆试样不击穿，则可判定该电缆为耐火电缆。

必须指出，目前生产耐火电缆的厂家比较多，但在市场上一些耐火电缆根本不具备耐火特性，达不到国家标准的要求，尤其小规格的耐火电缆目前还普遍存在着质量不稳定的现象，究其原因，一是部分云母带质量低劣；二是一些生产厂制造技术差，特别是有的企业为了追求效益，降低成本，只是象征性地绕包一层云母带(重叠率极少)，根本无法保证产品质量。

另外有的制造厂也没有相应的耐火试验设备，又如何来验证其产品的合格性呢?这些应该引起使用部门的足够重视。

目前，电缆行业习惯将阻燃（ Fire Retardant ）、无卤低烟（Low Smoke Halogen Free ，LSOH ）或低卤低烟（Low Smoke Fume ，LSF ）、耐火（Fire Resistant ）等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆。

◎ 阻燃电缆（Flame Retardant ）阻燃电缆的特点是延缓火焰沿着电缆蔓延使火灾不致扩大。

由于其成本较低，因此是防火电缆中大量采用的电缆品种。

无论是单根线缆还是成束敷设的条件下，电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害，从而提高电缆线路的防火水平。

◎ 无卤低烟阻燃电缆（LSOH ）无卤低烟电缆的特点是不仅具有优良的阻燃性能，而且构成低烟无卤电缆的材料不含卤素，燃烧时的腐蚀性和毒性较低，产生极少量的烟雾，从而减少了对人体、仪器及设备的损害，有利于发生火灾时的及时救援。

无卤低烟阻燃电缆虽然具有优良阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度，但其机械和电气性能比普通电缆稍差。

◎ 低卤低烟阻燃电缆（LSF ）低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标介于阻燃电缆与无卤低烟阻燃电缆之间。

低卤（ Low Halogen ）电缆的材料中亦会含有卤素，但含量较低。

这种电缆的特点是不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低。

这种低卤低烟阻燃电缆一般以聚氯乙烯（PVC ）为基材，再配以高效阻燃剂、HCL 吸收剂及抑烟剂加工而成。

因此这种阻燃材料显著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能。

◎ 耐火电缆（Fire Resistant ）耐火电缆是在火焰燃烧情况下能保持一定时间的正常运行，可保持线路的完整性（ Circuit Intergrity ）。

耐火阻燃电缆燃烧时产生的酸气烟雾量少，耐火阻燃性能大大提高，特别是在燃烧时，伴随着水喷淋和机械打击震动的情况下，电缆仍可保持线路完整运行。

阻燃电缆标准及等级电缆涉及火灾安全的主要技术指标是 CO 2电缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。

美国防火标准较关注前两个问题，但是欧洲和美国对火灾安全有着完全不同的观点。

美国传统的概念认为：火灾的根源在于一氧化碳（CO ）毒气的产生以及其后的燃烧过程中CO 转化为CO 2的热释放，因此，控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。

欧洲传统以来深信：在燃烧中产生的卤酸（HCL ）释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。