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電纜涉及火災安全的主要技術指標是(二氧化碳),電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國防火標準較關注前兩個問題,但是歐洲和美國對火災安全有著完全不同的觀點。美國傳統(tǒng)的概念認為:火災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現(xiàn)場的主要因素。
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一、IEC阻燃等級
為了評定線纜的阻燃性能優(yōu)劣,國際電工委員會分別制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個標準。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來評定單根線纜按傾斜和垂直布放時的阻燃能力(國內(nèi)對應GB12666.3和GB12666.4標準)。IEC60332-3(國內(nèi)對應GB12666.5-90)用來評定成束線纜垂直燃燒時的阻燃能力,相比之下成束線纜垂直燃燒時在阻燃能力的要求上要高得多。
二、UL阻燃標準
UL列明的任何電纜經(jīng)過測試驗證若符合某種防火等級,可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準編號。
增壓級-CMP級(送風燃燒測試/斯泰鈉風道實驗PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest),這是UL防火標準中要求最高的電纜(PlenumCable),適用安全標準為UL910,符合UL910標準的FEP/PLENUM材料,阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標準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-CMR級(直立燃燒測試RiserFlameTest)
這是UL標準中商用級電纜(RiserCable),適用安全標準為UL1666,干線級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-CM級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)
這是UL標準中商用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581,UL1581和IEC60332-3C類似,只是敷設電纜根數(shù)不同。商用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應用于同一樓層的水平走線,不應用于樓層的垂直布線上。
3、通用級-CMG級(垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest)
這是UL標準中通用級電纜(GeneralPurposeCable),適用安全標準為UL1581。商用級和通用級的測試條件類似,同為加拿大和美國認可使用。通用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應用于同一樓層的水平走線,不應用于樓層的垂直布線上。
4、家居級-CMX級(垂直燃燒測試VertialWireFlameTest)
這是UL標準中家居級電纜(RestrictedCable),適用安全標準為UL1581,VW-1,這種等級也沒有煙霧或毒性規(guī)范,僅用于敷設單條電纜的家庭或小型辦公室系統(tǒng)中。這類電纜不應成捆敷設使用,必須套管。
三、煙密度、鹵素含量和毒性等級
1、IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測定(EmissionOfHalogens)
這是IEC和BS標準中針對氯化氫(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方法來測定。
2、IEC60754-2氣體酸度測量(Corrosivity)
這是IEC標準中針對燃燒氣體腐蝕性的規(guī)范,此測試是量度在燃燒時物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過水溶液的PH值和導電率來測定。
3、IEC61034-1/ASTME662煙密度(EmissionofSmoke)
這是IEC和ASTM標準中針對煙密度的規(guī)范。
4、ISO4589-2/BS2863氧指數(shù)(OxygenIndexLOI)
這是ISO和BS標準中針對氧指數(shù)的規(guī)范。它是指在室溫下,當空氣的含氧量大于此氧指數(shù)時,物料便會馬上燃燒。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自動燃燒,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標準中針對溫度指數(shù)的規(guī)范,材料的氧指數(shù)會隨著溫度升高而下降,當氣溫升高而物料的氧指數(shù)降至21%時,物料便會自動燃燒,此溫度被稱為溫度指數(shù)。
6、NES713毒性指數(shù)(ToxicityIndex)
這是英國海軍工程NES標準中針對電纜材料燃燒時產(chǎn)生的氣體毒性規(guī)范,毒性是指對生物體結構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亦會產(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,應稱為低毒電纜。
CM、CMR和CMP電纜由于需要通過嚴格的UL防火標準,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,于火災安全中存著很大的隱患,可能會導致火災現(xiàn)場多數(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
耐火線纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時間的正常運行,即保持線路的完整性(CircuitIntegrity)。為了評定線纜的阻火性能優(yōu)劣,國際電工委員會和英國電工委員會分別制定了IEC331和BS6387兩個標準。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
IEC60331-1999中,供火溫度要求為750℃/3h級,表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時不擊穿。
七、BS6387阻燃等級
BS6387要求通過水平燃燒實驗、水噴淋實驗和機械沖擊震動燃燒實驗,BS6387要求的最高級別型號為CWZ。