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[绿色环保] 新型电缆的低烟无卤阻燃环保特性探讨
P:2011-10-08 08:26:21
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在欧美国家，低烟、阻燃、无毒的材质早已被普遍应用，因为在火灾发生时，接近80% 的死亡原因是由于燃烧时所产生的强烈的甚至有毒的烟雾所导致的窒息昏迷，使人失去逃生的机会。为了评定电缆的阻燃性能优劣，国际电工委员会分别制定了IEC 60332.1、IEC 60332-2和IEC60332-3 3个标准。IEC 60332—3用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力，对应的国家标准是GB/T 18380.31—36，因为工程中应用的电缆多为成束敷设，而不是单根敷设，所以阻燃性能都以成束垂直燃烧时的阻燃能力来判定。阻燃电缆国际标准分为两大体系，一是欧洲体系(包括IEC、BS等);二是美国体系(包括UL、CSA等标准)。这两大体系的最大区别在于成束电缆的垂直燃烧试验。我国电线电缆阻燃耐火的国家标准都已等同采用IEC标准，如GB/T 18380.31—36《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》等同采用了IEC 60332.3-2000
1 电缆种类
1.1 阻燃电缆
阻燃电缆(z)很难着火，是具有阻止或延缓火焰蔓延能力的电线电缆。该电缆通常指能通过GB/T 18380.3(等同IEC 60332.3)试验合格的电线电缆。阻燃电缆都具有规定的阻燃性能，并且按照GB/T 18380.31—36 A、B、C、D 4类，按照具体标准烟密度及烟气毒性分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个级别。阻燃电缆的特点是延缓火焰沿电缆蔓延使火灾不致扩大。由于成本较低，它是阻燃电缆中大量采用的电缆品种。无论是单根线缆敷设，还是成束敷设，电缆被燃烧时都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，提高电缆线路的防火水平。
1.2 无卤低烟阻燃电缆
无卤低烟阻燃电缆(WDZ)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，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。无卤低烟阻燃电缆具有优良的阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度。
1.3 低卤低烟阻燃电缆
低卤低烟阻燃电缆(LSF)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。低卤电缆的材料中亦会含有卤素，但含量较低。该电缆的特点不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低。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，显著改善了普通阻燃聚氯乙烯材料的燃烧性能。
1.4 阻燃耐火电缆
耐火电缆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。耐火电缆又分为阻燃耐火电缆和无卤阻燃耐火电缆。阻燃耐火电缆燃烧时产生的酸气烟雾量少，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。
金属铠装电缆早在20世纪初就被美国的埃德温菲尔德和古斯约翰逊开发出来，当时的产品称为BX电缆。随着不断地完善，金属铠装电缆的优点逐渐体现出来，如强度高、耐腐蚀、高阻燃性能、节省成本和安装费用、重量轻(应用铝合金铠带以及铝合金导体)、减少损耗(如铝合金铠装为非磁性材料，减小涡流损耗的产生)等。并且铠装电缆已经收录于加拿大CSA22.2 NO.51-95美国UL44中，在北美有着长期稳定的运行历史，并广泛应用于酒店、超市、院校、体育场馆、医院、监狱、机场、军事基地、数据处理中心、工业领域等场所。
2 新型合金电缆的低烟无卤阻燃性能
2.1 低烟特性
根据我国对低烟电缆的要求(根据GB/T1765 1.2—1998《电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定》)，透光率合格的标准为 ≥60% ，而铝合金铠装电缆在国家防火建筑材料质量监督检验中心测试结果为99，即铝合金铠装电缆燃烧后的透光率为99% ，基本可以称为无烟的电缆产品。(该数据参见合金电缆的检测报告。)
2.2 无卤特性
由于铝合金铠装电缆采用交联聚乙烯绝缘XLPE，波纹联锁铠装，所以不含卤素，烟毒性符合国家标准GB/T 20285-2006(材料产烟毒性危险分级》，达到国家烟毒性安全等级要求。
2.3 阻燃特性
根据我国GB/T 18380.33—2008《电缆在火焰条件下的燃烧试验第33部分：垂直安装的成束电缆火焰垂直蔓延试验A类》的要求，将长度为3.5 m的多根电线或电缆(总的根数因阻燃类别及电线电缆每米所含的非金属材料的不同而不同)成束安装在试样梯上，并垂直置于1 000 mm×2 000 mm×4 000 nlm的试验箱内，用强度为20.6 kW 的丙烷平面燃烧器以750 oC的火焰与试样接触，试样在强制吹风(气流排放5 m /min，风速0.9 m/s)垂直向电线电缆供火。A、B类阻燃电线电缆供火时间为40 min;C类和D类供火时间为20 min。试验结束后，电线电缆的炭化高度不超过2.5 ITI为通过。该电缆经过A类阻燃测试，燃烧后的炭化高度只有0.15 m，远远高于国家标准的要求。在北美铝合金铠装电缆必须要通过FT4的试验，该试验更加严酷，要求燃烧源成20。角来向电缆供火，炭化高度的要求也小于国标2.5 nl，为1.5 ITI。
2.4 无毒环保特性
RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，其全称为《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of HazardousSubstances)。该标准于2006年7月l 13开始正式实施，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质，并重点规定了铅的含量不能超过0.1% 。
铅的使用在发达国家遭到了废止，但在我国、印度等一些发展中国家，尽管其使用量已经大幅度削减，但是依然令人担扰。20世纪90年代中期，我国电缆生产所需铅的比例仍占世界铅总需求量的7% 。我国目前生产的PVC电缆料中，最常用的一类是盐基性铅盐类稳定剂，包括铅白、三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基硬脂酸铅及硬脂酸铅等。以重量计算，金属铅在PVC的配方中大致占113% ～212% 。另外，PVC用染色剂中包含了金属镉和铬，三氧化二锑(Sb O )更是被普遍用作阻燃协效剂，每100份PVC树脂中使用量可达2～3份。铅系稳定剂具有极其优良的性能及低廉的价格，应用的目的是确保PVC的耐热稳定性。同时，为了提高PE电缆料的阻燃性，电缆工业中广泛使用了通称为“十溴阻燃剂”的十溴二苯醚(C。 Br。)。这种阻燃剂只要很少的添加量就能使PE电缆料具有很高的阻燃性能，而PVC电缆料中因为富含氯原子，本身就具有很好的阻燃性，但为了提高其阻燃等级，仍然大量使用了卤素的阻燃剂。含有十溴阻燃剂的塑料在不完全燃烧时，产生近似二恶英的毒性极高的溴化二恶英和溴化苯并呋喃。在国内，加铝(天津)生产的STABILOY~世德合金@ ZA—AC90(一40)电缆在原材料和生产过程中严格控制重金属的含量，在绝缘和护套材料中无铅、无溴、无重金属，符合欧盟的RoSH对6种有毒物质的限制。
3 结 语
综上所述，铝合金铠装电缆通过了国家的防火建筑材料质量监督检验中心的检测，所测项目指标都通过且超过国家标准的要求，在国内和国外有着众多的安装实例，如在北美的威尼斯人酒店、乔治亚圆顶奥运中心体育场、上海世博会等项目，其经济、环保、阻燃等特性受到了广泛的好评，值得在国内进行大力的推广。</DIV>
转帖：新型电缆的低烟无卤阻燃环保特性探讨
</DIV><DIV class=content> 0 引 言在欧美国家，低烟、阻燃、无毒的材质早已被普遍应用，因为在火灾发生时，接近80% 的死亡原因是由于燃烧时所产生的强烈的甚至有毒的烟雾所导致的窒息昏迷，使人失去逃生的机会。为了评定电缆的阻燃性能优劣，国际电工委员会分别制定了IEC 60332.1、IEC 60332-2和IEC60332-3 3个标准。IEC 60332—3用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力，对应的国家标准是GB/T 18380.31—36，因为工程中应用的电缆多为成束敷设，而不是单根敷设，所以阻燃性能都以成束垂直燃烧时的阻燃能力来判定。阻燃电缆国际标准分为两大体系，一是欧洲体系(包括IEC、BS等);二是美国体系(包括UL、CSA等标准)。这两大体系的最大区别在于成束电缆的垂直燃烧试验。我国电线电缆阻燃耐火的国家标准都已等同采用IEC标准，如GB/T 18380.31—36《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》等同采用了IEC 60332.3-2000
1 电缆种类
1.1 阻燃电缆
阻燃电缆(z)很难着火，是具有阻止或延缓火焰蔓延能力的电线电缆。该电缆通常指能通过GB/T 18380.3(等同IEC 60332.3)试验合格的电线电缆。阻燃电缆都具有规定的阻燃性能，并且按照GB/T 18380.31—36 A、B、C、D 4类，按照具体标准烟密度及烟气毒性分为I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4个级别。阻燃电缆的特点是延缓火焰沿电缆蔓延使火灾不致扩大。由于成本较低，它是阻燃电缆中大量采用的电缆品种。无论是单根线缆敷设，还是成束敷设，电缆被燃烧时都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，提高电缆线路的防火水平。
1.2 无卤低烟阻燃电缆
无卤低烟阻燃电缆(WDZ)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，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。无卤低烟阻燃电缆具有优良的阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度。
1.3 低卤低烟阻燃电缆
低卤低烟阻燃电缆(LSF)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。低卤电缆的材料中亦会含有卤素，但含量较低。该电缆的特点不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低。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，显著改善了普通阻燃聚氯乙烯材料的燃烧性能。
1.4 阻燃耐火电缆
耐火电缆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。耐火电缆又分为阻燃耐火电缆和无卤阻燃耐火电缆。阻燃耐火电缆燃烧时产生的酸气烟雾量少，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。
金属铠装电缆早在20世纪初就被美国的埃德温菲尔德和古斯约翰逊开发出来，当时的产品称为BX电缆。随着不断地完善，金属铠装电缆的优点逐渐体现出来，如强度高、耐腐蚀、高阻燃性能、节省成本和安装费用、重量轻(应用铝合金铠带以及铝合金导体)、减少损耗(如铝合金铠装为非磁性材料，减小涡流损耗的产生)等。并且铠装电缆已经收录于加拿大CSA22.2 NO.51-95美国UL44中，在北美有着长期稳定的运行历史，并广泛应用于酒店、超市、院校、体育场馆、医院、监狱、机场、军事基地、数据处理中心、工业领域等场所。
2 新型合金电缆的低烟无卤阻燃性能
2.1 低烟特性
根据我国对低烟电缆的要求(根据GB/T1765 1.2—1998《电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定》)，透光率合格的标准为 ≥60% ，而铝合金铠装电缆在国家防火建筑材料质量监督检验中心测试结果为99，即铝合金铠装电缆燃烧后的透光率为99% ，基本可以称为无烟的电缆产品。(该数据参见合金电缆的检测报告。)
2.2 无卤特性
由于铝合金铠装电缆采用交联聚乙烯绝缘XLPE，波纹联锁铠装，所以不含卤素，烟毒性符合国家标准GB/T 20285-2006(材料产烟毒性危险分级》，达到国家烟毒性安全等级要求。
2.3 阻燃特性
根据我国GB/T 18380.33—2008《电缆在火焰条件下的燃烧试验第33部分：垂直安装的成束电缆火焰垂直蔓延试验A类》的要求，将长度为3.5 m的多根电线或电缆(总的根数因阻燃类别及电线电缆每米所含的非金属材料的不同而不同)成束安装在试样梯上，并垂直置于1 000 mm×2 000 mm×4 000 nlm的试验箱内，用强度为20.6 kW 的丙烷平面燃烧器以750 oC的火焰与试样接触，试样在强制吹风(气流排放5 m /min，风速0.9 m/s)垂直向电线电缆供火。A、B类阻燃电线电缆供火时间为40 min;C类和D类供火时间为20 min。试验结束后，电线电缆的炭化高度不超过2.5 ITI为通过。该电缆经过A类阻燃测试，燃烧后的炭化高度只有0.15 m，远远高于国家标准的要求。在北美铝合金铠装电缆必须要通过FT4的试验，该试验更加严酷，要求燃烧源成20。角来向电缆供火，炭化高度的要求也小于国标2.5 nl，为1.5 ITI。
2.4 无毒环保特性
RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准，其全称为《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of HazardousSubstances)。该标准于2006年7月l 13开始正式实施，主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准，使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电机电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质，并重点规定了铅的含量不能超过0.1% 。
铅的使用在发达国家遭到了废止，但在我国、印度等一些发展中国家，尽管其使用量已经大幅度削减，但是依然令人担扰。20世纪90年代中期，我国电缆生产所需铅的比例仍占世界铅总需求量的7% 。我国目前生产的PVC电缆料中，最常用的一类是盐基性铅盐类稳定剂，包括铅白、三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基硬脂酸铅及硬脂酸铅等。以重量计算，金属铅在PVC的配方中大致占113% ～212% 。另外，PVC用染色剂中包含了金属镉和铬，三氧化二锑(Sb O )更是被普遍用作阻燃协效剂，每100份PVC树脂中使用量可达2～3份。铅系稳定剂具有极其优良的性能及低廉的价格，应用的目的是确保PVC的耐热稳定性。同时，为了提高PE电缆料的阻燃性，电缆工业中广泛使用了通称为“十溴阻燃剂”的十溴二苯醚(C。 Br。)。这种阻燃剂只要很少的添加量就能使PE电缆料具有很高的阻燃性能，而PVC电缆料中因为富含氯原子，本身就具有很好的阻燃性，但为了提高其阻燃等级，仍然大量使用了卤素的阻燃剂。含有十溴阻燃剂的塑料在不完全燃烧时，产生近似二恶英的毒性极高的溴化二恶英和溴化苯并呋喃。在国内，加铝(天津)生产的STABILOY~世德合金@ ZA—AC90(一40)电缆在原材料和生产过程中严格控制重金属的含量，在绝缘和护套材料中无铅、无溴、无重金属，符合欧盟的RoSH对6种有毒物质的限制。
3 结 语
综上所述，铝合金铠装电缆通过了国家的防火建筑材料质量监督检验中心的检测，所测项目指标都通过且超过国家标准的要求，在国内和国外有着众多的安装实例，如在北美的威尼斯人酒店、乔治亚圆顶奥运中心体育场、上海世博会等项目，其经济、环保、阻燃等特性受到了广泛的好评，值得在国内进行大力的推广。</DIV>
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