对高阻燃、无卤低烟型电缆材料选择与结构设计的探讨.pdfVIP

科学进步 学与财富 对高阻燃尧无卤低烟型电缆材料选择 与结构设计的探讨 茅雪林 （江苏省产品质量监督检验研究院） 要：高阻燃性能的低烟无卤电缆使用范围愈发广泛，但此类电缆往往质量不易保证，本文从标准要求、材料 用、结构工艺等方面进行探讨，提出 结构改进的方案，最终使产品能够达到标准的要求。 关键词：无卤低烟高阻燃 电缆结构探讨 一、引言 燃剂后其机械物理性能下降较大，若配方不当很容易导致电缆绝缘与护 近年来，随着国民经济的快速发展以及公共场所、大型建筑的广泛 套机械性能不合格，影响电缆的介电性能。 使用，建筑物防火以及火灾后的逃生越来越受到重视，作为重要的配套 电缆结构中还需要填充和包袋材料，这些材料的 用也不容忽视， 的低烟无卤阻燃电缆的使用也越来越广泛。虽然该类电缆在国内已有多 其填充绳、包袋等在选择上也需参照绝缘、护套等要求使其自身达到一 年的生产、研发、使用的经验，但由于环保阻燃类电缆发展非常迅速，其 定的阻燃性能与低烟无卤性能。 产品标准、试验方法标准一度未能跟上产品的发展。这使得一段时期内 四、电缆结构工艺上的选择 高阻燃性能的低烟无卤电缆在名称、型号、技术要求乃至试验方法选择 根据上文所述的材料的固有特点， 们可以分析得出，对于低烟无 上都比较混乱，直到2005 年国家出台相关阻燃电缆的国家标准 卤型电缆若要其达到较高的阻燃级别（如A级阻燃），在材料配方中只能 GB/T 19666-2005 《阻燃和耐火电线电缆通则》，上述情况才得到了改观。 不断地加入无机阻燃剂，但这样做无疑会大大降低整根电缆材料的机械 但是由于验证该类试验的试验方法和实验设备过于昂贵，很少有企业能 物理性能，导致其产品质量不符合标准的要求。因此，对A级阻燃类的防 够进行相应的出厂试验。再加上用户和大部分质检机构也缺乏相应检验 火要求下，材料配方上的改进已不能满足要求，必须对产品结构进行进 判别的能力，实际上，目前市场上的无卤低烟阻燃类产品、特别是阻燃级 一步改进。 别较高的产品，其质量仍然良莠不齐、结构五花八门、存在较多安全隐 患。本文将从材料选择与结构工艺方面对这类产品的设计进行探讨。 二、高阻燃类无卤低烟电缆的标准要求 国家标准GB/T 19666-2005 《阻燃和耐火电线电缆通则》中对阻燃电 缆、耐火电缆、低烟无卤类电缆有着明确的描述。阻燃电缆是指在规定试 验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围 内，残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。根本特性是：在火灾情 况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。低烟无卤电缆指 不含卤素(F、Cl 、Br 、I 、At)等环境物质的胶料制成的燃烧时不会发出有毒 们知道，典型的电缆结构由导体、绝缘、内衬与填充、屏蔽与铠装、 烟雾(如：卤化氢、一氧化碳、二氧化碳等) 的环保型电缆。两种特性的组合 外护套等部分构成，这种结构不能够同时满足A类阻燃与低烟无卤性能 即成为阻燃型低烟无卤电缆。该产品阻燃性能优越，燃烧时烟度甚少，无 的要求。此处，围绕着电缆燃烧的三个要素（温度、可燃物和氧气）的燃烧 腐蚀性气体逸出。根据标准的要求，该类电缆根据阻燃级别可分为单根 机理，本文给出的改进建议是：在电缆绝缘和护套之间，增加一层由涂覆 阻燃、成束阻燃A类、成束阻燃B类、成束阻燃C类、成束阻燃D类。其中成 大量Al(OH)3 、Mg(OH)2 同时由高氧指数阻燃材料组成的隔氧层（详见上 熟阻燃A类低烟无卤电缆阻燃性能最高、要求也最苛刻，想要达到其技术 图）。一方面，燃烧时隔氧层具备高阻燃性，可有效防止燃烧。同时，其涂 要求难度非常大。 覆的水合物材料分解时产生的大量结晶水可以降低过火温度，同时生成 三、阻燃类电缆材料的选择