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電纜涉及火災(zāi)安全的主要技術(shù)指標(biāo)是(二氧化碳),電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn)較關(guān)注前兩個(gè)問題,但是歐洲和美國(guó)對(duì)火災(zāi)安全有著完全不同的觀點(diǎn)。美國(guó)傳統(tǒng)的概念認(rèn)為:火災(zāi)的根源在于一氧化毒氣的產(chǎn)生以及其后的燃燒過程中轉(zhuǎn)化為二氧化碳的熱釋放,因此,控制燃燒過程中的熱釋放量可減少火災(zāi)的危害。歐洲傳統(tǒng)以來深信:在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸(HCL)釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的主要因素。
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一、IEC阻燃等級(jí)
為了評(píng)定線纜的阻燃性能優(yōu)劣,國(guó)際電工委員會(huì)分別制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來評(píng)定單根線纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力(國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)GB12666.3和GB12666.4標(biāo)準(zhǔn))。IEC60332-3(國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)GB12666.5-90)用來評(píng)定成束線纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力,相比之下成束線纜垂直燃燒時(shí)在阻燃能力的要求上要高得多。
二、UL阻燃標(biāo)準(zhǔn)
UL列明的任何電纜經(jīng)過測(cè)試驗(yàn)證若符合某種防火等級(jí),可在電纜印上UL識(shí)別字、防火等級(jí)和批準(zhǔn)編號(hào)。
增壓級(jí)-CMP級(jí)(送風(fēng)燃燒測(cè)試/斯泰鈉風(fēng)道實(shí)驗(yàn)PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest),這是UL防火標(biāo)準(zhǔn)中要求最高的電纜(PlenumCable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL910,符合UL910標(biāo)準(zhǔn)的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)的低煙無鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來煙的濃度低。
1、干線級(jí)-CMR級(jí)(直立燃燒測(cè)試RiserFlameTest)
這是UL標(biāo)準(zhǔn)中商用級(jí)電纜(RiserCable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1666,干線級(jí)電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般用于樓層垂直和水平布線使用。
2、商用級(jí)-CM級(jí)(垂直燃燒測(cè)試VertialTrayFlameTest)
這是UL標(biāo)準(zhǔn)中商用級(jí)電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581,UL1581和IEC60332-3C類似,只是敷設(shè)電纜根數(shù)不同。商用級(jí)電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線,不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。
3、通用級(jí)-CMG級(jí)(垂直燃燒測(cè)試VertialTrayFlameTest)
這是UL標(biāo)準(zhǔn)中通用級(jí)電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581。商用級(jí)和通用級(jí)的測(cè)試條件類似,同為加拿大和美國(guó)認(rèn)可使用。通用級(jí)電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線,不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。
4、家居級(jí)-CMX級(jí)(垂直燃燒測(cè)試VertialWireFlameTest)
這是UL標(biāo)準(zhǔn)中家居級(jí)電纜(RestrictedCable),適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581,VW-1,這種等級(jí)也沒有煙霧或毒性規(guī)范,僅用于敷設(shè)單條電纜的家庭或小型辦公室系統(tǒng)中。這類電纜不應(yīng)成捆敷設(shè)使用,必須套管。
三、煙密度、鹵素含量和毒性等級(jí)
1、IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測(cè)定(EmissionOfHalogens)
這是IEC和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)氯化氫(HCL)釋放濃度的規(guī)范。鹵素含氟(Florine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)和放射性易揮發(fā)的元素砹(Astatine),成分的毒性很高。值得注意的是,IEC60754-1方法不能用來測(cè)定HCL含量小于5mg/g的材料,即不能判定是否“無鹵”。需要判定是否完全無鹵可采用IEC60754-2方法來測(cè)定。
2、IEC60754-2氣體酸度測(cè)量(Corrosivity)
這是IEC標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)燃燒氣體腐蝕性的規(guī)范,此測(cè)試是量度在燃燒時(shí)物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過水溶液的PH值和導(dǎo)電率來測(cè)定。
3、IEC61034-1/ASTME662煙密度(EmissionofSmoke)
這是IEC和ASTM標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)煙密度的規(guī)范。
4、ISO4589-2/BS2863氧指數(shù)(OxygenIndexLOI)
這是ISO和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)氧指數(shù)的規(guī)范。它是指在室溫下,當(dāng)空氣的含氧量大于此氧指數(shù)時(shí),物料便會(huì)馬上燃燒。氧指數(shù)值越高則表示物料越阻燃。假若某材料的氧指數(shù)為21%,即表示此物料處于正常室溫下亦會(huì)自動(dòng)燃燒,在正常室溫下,空氣的含氧量為21%,一般阻燃電纜的氧指數(shù)均大于33%。
5、ISO4589-3/BS2782.1溫度指數(shù)(TemperatureIndexTI)
這是ISO和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)溫度指數(shù)的規(guī)范,材料的氧指數(shù)會(huì)隨著溫度升高而下降,當(dāng)氣溫升高而物料的氧指數(shù)降至21%時(shí),物料便會(huì)自動(dòng)燃燒,此溫度被稱為溫度指數(shù)。
6、NES713毒性指數(shù)(ToxicityIndex)
這是英國(guó)海軍工程NES標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)電纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性規(guī)范,毒性是指對(duì)生物體結(jié)構(gòu)造成破壞或功能紊亂的一種性質(zhì),毒性指數(shù)是指材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的所有氣體的毒性總和表現(xiàn)。
值得注意的是,低煙無鹵材料燃燒時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生有毒的CO,如果材料中含有P、N、S,則生成的有毒氣體更多,因此無鹵電纜不可稱為無毒電纜,應(yīng)稱為低毒電纜。
CM、CMR和CMP電纜由于需要通過嚴(yán)格的UL防火標(biāo)準(zhǔn),采用的電纜材料多含鹵素,CM和CMR電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,而PVC材料含氯;CMP電纜一般以特氟瓏聚四氟乙烯(FEP)為基材,而FEP材料含氟。此類含鹵線纜產(chǎn)生的氣體毒性均較無鹵電纜大數(shù)倍,于火災(zāi)安全中存著很大的隱患,可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)多數(shù)的傷亡人員不是被燒死而是被毒氣窒息而亡。
五、IEC耐火等級(jí)
耐火線纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行,即保持線路的完整性(CircuitIntegrity)。為了評(píng)定線纜的阻火性能優(yōu)劣,國(guó)際電工委員會(huì)和英國(guó)電工委員會(huì)分別制定了IEC331和BS6387兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。相比之下BS6387在耐火能力的要求上較IEC331高得多。
六、IEC60331阻燃等級(jí)
IEC60331-1999中,供火溫度要求為750℃/3h級(jí),表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿。
七、BS6387阻燃等級(jí)
BS6387要求通過水平燃燒實(shí)驗(yàn)、水噴淋實(shí)驗(yàn)和機(jī)械沖擊震動(dòng)燃燒實(shí)驗(yàn),BS6387要求的最高級(jí)別型號(hào)為CWZ。