防火電線電纜的特性

    摘要：根據國際標準對電線電纜防火性能的要求，作者提出用相應燃燒特性的漢語拼音首位字母定型，并按規定順序排列，作為前綴加在一般電線電纜型號之前而成為防火電線電纜的型號。其優點是順應國內約定俗成的習慣，簡便直觀，容易記憶，便于日后的增創（注：原文發表于1999年中國電工技術學會電線電纜專委會年會上，被評為優秀論文。本文有所增創）。

    關鍵詞：防電線電纜阻燃耐火

    1、引言

    防火（Flameproof）電線電纜為具有防火性能電線電纜的總稱，通常分為阻燃電電纜和耐火電線電纜兩類。從防火安全和消防救生出發，對電線電纜防火性能的要求越來越多，例如：阻燃（Flameretardancy）——阻滯、延緩火焰沿著電線電纜的蔓延，使火災不擴大。耐火（Fireresistance）——在火焰燃燒情況下能保持一定時間的運行，即保持線路的完整性（Circuitintegrity）。無鹵（Freehalogen）——構成電線電纜的材料不含鹵素，其燃燒產物的腐蝕性較低。低鹵（Lowhalogen）——構成電線電纜的材料中可含有鹵素，但含量較低。低煙（Lowsmoke）——電線電纜燃燒時產生的煙塵較少，即透光率較高。低毒（LOWtoxicity）——電線電纜材料燃燒時產生的氣體毒性較低。

    我國阻燃和耐火電線電纜的研究開發始于1982年。經過5年時間，即1987年，許多電纜廠家已投入生產并為用戶所認同。針對當時對燃燒特性的命名和型號比較混亂的情況，筆者提出以燃燒試驗方法相對應的電線電纜燃燒特性，對防火電線電纜進行分類，用漢語拼音的首位字母定型作為相應普通電線電纜型號的前綴。其中阻燃電線電纜類的型號ZR和耐火電線電纜類的型號NH已沿用至今。隨著防火電線電纜在開發研究中所取得的許多新進展，原有型號已不敷使用。加之投產廠家越來越多，在制訂企業標準時，對有關型號各取所需，又造成新的混亂。最突出的表現是，電線電纜的燃燒特性相同，但名稱和型號卻不同。業內及用戶強烈要求改變這個狀況，希望對型號予以統一。為此，本文提出防火電線電纜型號的編制方法，供日后編制企業標準或行業標準參考。

    2、防火電線電纜型號的編制原則

    （1）一個型號對應于一個燃燒特性，有相應的試驗方法和具體的指標可以考核，并用漢語拼音的首位字母表示，盡量簡化。

    （2）型號用前綴方法加在普通電線電纜型號之前。

    （3）普通電線電纜固有的燃燒特性，不另給型號。

    （4）留有補充發展的余地。

    目前我國標準與IEC國際標準尚有些差別，因為有些標準，IEC頒布在我國標準之后，根據等同采用國際標準的原則，今后這種差別將會消除。

    3、型號及使用方法的說明

    3.1關于阻燃（ZURAN）

    根據IEC332，阻燃有單根和成束之分。十多年前，我國電線電纜主要為聚氯乙烯、氯丁橡皮等含鹵制品，通過單根垂直燃燒試驗在產品標準中是基本要求，因此不需要給予單根阻燃的型號。

    而把成束C類作為阻燃電線電纜的基本要求，把B類和A類作為用戶必須特別指定的阻燃要求。因此，用阻燃（ZURAN）的首位字母ZR作為型號也就盛行一時了。

    現在的情況不同。聚烯烴如聚乙烯、聚丙烯、乙丙、天然一丁苯等是易燃材料，當其阻燃制品能通過單根垂直燃燒試驗時就要給以號，來與原有的易燃特性相區別。這個型號用Z。成束燃燒因有阻燃A類、阻燃B類、阻燃C類、阻燃D類之分，因此用ZA、ZB、ZC、ZD型號來區分。其中阻燃D類為IEC的新提案，適用于外徑12mm及以下的電線電纜。其所用試樣的非金屬材料總體積僅為C類的1/3，即0.5L/m。要求供火時間20min和燒焦高度小于2.5m則與C類相同。因為這個提案尚待表決通過。此外，IEC332－3有一個規定，即做A類試驗時，若試樣取間隔排列（有一芯導體大于35mm2的場合）在標準梯子前面排列不下時，可在后面排列，并且用AF／R表示。或采用寬型梯（0.8m寬）全部排在梯子的前面（用AF表示），并且用雙噴燈供火。但若大規格電纜在標準梯子前面排得下時，則用單噴燈供火，仍記作AF。為簡化型號，對于這一類情況均記作ZA。3.2關于耐火（NAIHUO）

    根據我國標準GB12666.6－90，耐火分A類和B類二個級別。A類的供火溫度為950℃～1000℃,B類的供火溫度為750℃～800℃。早先曾用NH型號表示耐火電線電纜，按IEC331－1970標準要求，相當于我國標準的B類。由于有些用戶要求A類耐火電線電纜，故把型號擴展為NA和NB，以示區別。但是，在最近IEC新出版的標準IEC60331－1999中，供火溫度仍為750C～800℃，而提高試驗溫度的建議尚在考慮中。因此，如等同采用編制新的國家標準時，耐火等級就沒有A類B類之區分。屆時耐火電線電纜型號可以簡化為隊如果將來IEC把試驗溫度再分出類別來，我們的型號就有了發展的余地。

    值得注意的是，英國對耐火電纜的要求花樣最多，因而有許多型號。考慮到英國對IEC的影響，IEC對提高試驗溫度、噴水和機械沖擊已在考慮之中，因此，附加沖擊（CHONGJI）用型號C，附加噴水（PENSHUI）用型號S，以備日后使用。注：耐火、噴水耐火和沖擊時火試驗是分別進行的。如通過耐火950℃3h和750℃沖擊的電纜型號為CY;通過650℃3h耐火、950℃20min耐火、650℃噴水和650℃沖擊要求的電纜型號為ASWX，余類推。其最高級別型號為CwZ。3.3關于低鹵（DILU）、無鹵（WULU）低煙（DIYAN）、低容（DIDU）關于低鹵（DILU），用D表示。用IEC60754－1：1994（國標為GB／T17650.1－1998）方法測定HCI含量。標準中無指標，建議HCI≤100mg／g。

    關于無鹵（WULU）即低腐蝕性，用W表示：用IEC60754－2：1991（1997修正），我國等同采用的國標為GB／T17650.2－1998方法測定，揩標為PH≥4.3，r（電導率）≤10ps／mm。國外不少國家或公司把無鹵標準定為HCI≤5mg／g，國人也有所仿效，這是不恰當的。因為IEC60754－l已明確指出該方法不能用來測定HCI含量小于5mg／g的材料，即不能判定“無鹵”。其次，當HCI含量＞2mg／g時，其水溶液的PH值就小于4.3，即不符IEC60754－2的要求。此外，有人認為IEC定的指標PH≥4.3，而德國的指標是PH≥3.5，因此IEC的要求比德國高。
 
    這只是表面現象。其實兩者的效果是完全相同的。有機會筆者將另文再作介紹。

    關于低煙（DIYAN），也用D表示。雖與低鹵的D重復，但已約定俗成，在型號組合時也不致誤解。低煙的國際標準要求為透光率≥60％。必須指出，我國以PVC為基的所謂低鹵低煙材料所制作的電線電纜，其低煙達不到上述要求，不應采用低煙的型號。除非在產品標準中另有說明，例如降低透光率的指標，并說明該指標低于國際標準或國家標準的要求，以免用戶誤解。

    關于低毒（DIDU），不能再用D表示，而用U。有關標準IEC尚在考慮中。目前使用較多的是英國海軍工程標準NES713，用毒性指（TI）表示，如要求絕緣材料的毒性指數小于

    3、護套的毒性指數小于5。國內有些廠家稱可提供無鹵、低煙、無毒電纜，這里所稱的無毒是不恰當的，應為低毒。因無鹵、低煙材料燃燒時會產生有毒的CO，如材料中含有P、N、S，則生成的有毒氣體還要多。

    3.4關于型號的組合當某～電線電纜具有多種燃燒特性時，按國際慣例，某型號及稱謂按下列順序（沒有的項目應略去）；

    無（低）鹵一低煙一低毒一阻燃一耐火例如：

    （1）阻燃（A）類聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，型號為：ZA－VV

    （2）低鹵阻燃（B類）PVC絕緣PVC護套電力電纜，型號為：DZB－VV

    （3）低鹵低煙阻燃（C類）PVC絕緣PVC護套電力電纜，型號為：DDZC—VV

    （4）無鹵低煙阻燃（A類）交聯聚乙烯絕緣鋼帶銷裝聚烯烴護套電力電纜，型號為：WDZA—YJY23（外護層的聚烯烴護套用數字3）

    （5）無鹵低煙阻燃（B類）交聯聚乙烯絕緣聚烯烴護套電力電纜，型號為：WDZB一YJY

    （6）無鹵低煙耐火（A類）交聯聚乙烯絕緣聚烯烴護套電力電纜，型號為：WDNA－YJY

    （7）耐火（B類）聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜，型號為：NB—VV

    3.5必須注意的問題

    以上提出了根據電線電纜的燃燒特性來確定相應型號和稱謂的方法。現就目前出現的一些問題及如何處理說明如下：

    （1）不要給阻燃戴高帽子為使電線電纜達到阻燃的要求，有各種各樣的方法。例如，采用以無機阻燃劑為基的膠泥填充（即所謂“隔氧層”、“隔火層”等）或以無機阻燃劑為基的涂料涂覆的阻燃市帶（即所謂“高阻燃帶”、“隔氧隔火帶”等）包繞，在解決交聯聚乙烯絕緣等易燃材料組成的電纜阻燃問題上起著非常重要的作用，甚至可以達到阻燃A類的水平。

    但不要給它戴上“高阻燃”、“超高阻燃”、“特高阻燃”的帽子，不要采用GZR的型號。這是因為，依據的燃燒試驗方法和指標相同，都是IEC332－3或GB12666.5，所以不管采用何種手段和方法來實現阻燃，其型號和稱謂應該相同。目前阻燃的最高級別是ZA。

值得指出的是，不要給阻燃電纜起新名字，如隔氧層電纜、隔火層電纜等，否則，在國際招標中就讓人難以理解。
    （2）稱謂不要顛來倒去你叫“無鹵低煙”，他叫“低煙無鹵”，在實質上沒有差別，但稱謂就不統一。而且導致在國外，稱謂都是先鹵后煙。例如，法國阿爾卡特公司稱HALOGENFREELOWSMOKECABLES（無鹵低煙電纜），型號為XLS；英國德爾塔公司稱ZEROHALOGENLOWSMOKECABLES（應譯無鹵低煙電纜，不譯零鹵低煙電纜，以免自造混亂），型號為OHLS，等等。可見還是叫“無鹵低煙”好。同理，“低鹵低煙”不要叫做“低煙低鹵”。

    （3）阻燃不要稱為難燃阻燃與國際通用的FLAMERETARDANT切合，因為RETARDANT是延遲、阻止之意。日本人稱為難燃；并把阻燃劑叫做難燃劑。為統一稱謂，叫阻燃好，型號用Z不用N。（4）礦物絕緣（MI）電纜不要再Pg防火電纜礦物絕緣（MI）電纜是有別于有機絕緣電纜的另類電纜，阻燃和耐火是其固有特性之一，因此，在需防火的地方，可推薦選用MI電纜。但不必把它再叫做防火電纜，以免與有機絕緣的阻燃電纜和耐火電纜相混淆。更不要再加一個型號。國內把MI電纜叫做防火電纜，是有人認為它的阻燃和耐火性能更好。其實，試驗方法和考核指標都是一樣的。（5）關于耐火電纜的阻燃等級根據新近出版的英國標準BS7629—1997和BS6387－1994，耐火電纜的阻燃特性要求是通過單報垂直燃燒試驗。因此，如果我國予以仿效，在制訂標準時也可統一規定耐火電纜的阻燃等級為單根阻燃，則在耐火電纜的型號中可把阻燃的代號省去。當然，如用戶要求提高阻燃等級，再在型號中把阻燃代號介入即可。

    電纜的燃燒特性都針對總體，并不計較各組成構件的個別特性，這不僅使電纜設計乾有用腦之地，而且為型號和稱謂的簡化也提供了有利條件。

    以上防火電線電纜型號編制方法承上啟下，順應國內約定谷成習慣，簡便直觀，容易記憶，且便于今后特性的增刪。希望能為大家所接受或提出意見。