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线缆也需防火

发布时间:2014-08-28 浏览次数:2099

来源:InfoAV China     

  随着控制室、智能建筑、数据中心、机房的迅猛发展,线缆的使用总量越来越大,敷设的密集度越来越高,危险也随之而生。一旦发生火灾,没有防火阻燃功能的线缆会将火势带到建筑物各个角落,同时产生大量的烟雾和热量,对人员和设备造成巨大的威胁和伤害,这方面的事例屡见报端。因此近年来包括我国在内的世界各国对于线缆防火的问题都是越来越重视,从相关标准、规范条款的制定,到技术、产品创新应用都做了很多工作,大大提高了人们的防火意识,有力地推广了防火阻燃线缆的市场普及。


  防火取决于外皮

  具有防火功能的线缆不仅能保障信息传输的基本功能,还是防火阻燃的一道重要的关卡。这些年来,市场上的防火线缆品类越来越多,分别具有耐火、防烟、抗腐蚀和防毒性等不同特性,这些特性取决于线缆的材料成分、外皮尺寸及内部导线绝缘等,但是否具有防火功能主要取决于最外一层护套的材料,目前主要有四种:聚乙烯(PE)/聚氯乙烯(PVC)、防火型PVC(FRPVC)、低烟无卤型LSZH/LS0H、耐火型聚四氟乙烯(PTFE)/氟化乙丙烯(FEP)。

  1. 聚乙烯(PE)/聚氯乙烯(PVC):目前大多数线缆使用的是PE/PVC材料,PE耐低温,但燃点较低。 PVC价格较低、性能稳定,缺点是燃点仍然偏低,允许工作温度为70℃以下,当温度达到160℃或更高时,PVC会发散出有毒的卤素,并且燃烧时释放出大量热量。

  2. 防火型PVC(FR PVC):为了提高线缆的燃点通常在PVC里面加入一定比率的卤素,线缆中卤素含量比率越高,燃点越高。防火型PVC线缆比普通PVC线缆难以燃烧,燃点大约在300℃,燃烧时会散发出有毒的卤化气体及铅蒸汽,卤化气体迅速吸收氧气,从而使火熄灭,导致电缆自行熄灭。其缺点是氯气浓度高时,引起的能见度下降会导致无法识别逃生路径,同时氯气及铅蒸汽具有很强的毒性,影响人的呼吸系统。

  3. 低烟无卤型LSZH/LS0H:构成线缆的材料不含任何卤素(氟、氯、溴、碘),代之以铝氢氧化合物或镁氢氧化合物加入线缆外套中。当燃烧时,这种线缆毒性及烟雾浓度很低。阻燃作用来自于燃烧时产生的水,燃烧的速度较PVC慢,燃点大约为150℃。低烟无卤线缆燃烧时产生的有毒气体非常少,烟雾发散较低,但是,无卤素线缆的成本一般比同等级的PVC线缆贵,大约是PVC价格的1.5倍,另外,LSZH线缆外套的硬度比PVC外套的线缆要高一些。

  4. 耐火型:采用PTFE(聚四氟乙烯)或FEP(氟化乙丙烯)材料作外套,燃烧烟雾浓度很低,因为氟具有更强的防火性,其燃点比FR PVC和LSZH还要高,燃点高达800℃。FEP电缆燃烧时,它释放出无色、无味,但毒性比氯化氢更强的氟化氢。FEP电缆的毒性是PVC线缆的1.5倍,是无卤线缆的5倍。而且采用FEP材料的线缆的价格远高于采用其他材料的线缆,约是PVC线缆价格的四倍。


  标准随行 美欧最具影响

  从以上可以看出,防火材料的不同,线缆防火的效果也有很大差异。为了促进防火电缆的使用,更规范的生产和销售,世界各国也相继出台了线缆的防火标准,其中以美国标准(NEC)、欧洲标准(IEC)最具影响力。

  美国国家电工规范(NationalElectrical Code,NEC)标准中对铜缆和光纤都有防火要求。NEC-800条款定义了铜缆的防火等级:CMP—阻燃级,CMR—垂直级,CM—商用级,CMG-通用级,CMX-住宅级等,要求通信的线缆必须经测试和满足防火、机械和电子标准,并经过美国保险商实验室UL(UnderwritersLaboratories)的独立认证。NEC-770条款定义了光缆的防火等级:OFNP/OFCP-阻燃级光缆,OFNR/OFCR-垂直级光缆,OFNG/OFCG-通用级光缆(N代表非金属光缆,C代表金属铠装光缆)。

  国际电工委员会(InternationalElectrical Committee,IEC)分别定义了线缆燃烧烟雾浓度测试方法(IEC61034)、气体发散测试方法(IEC60754)及火焰蔓延速度测试方法 (IEC60332),符合要求的才能被称为低烟无卤(LSZH)线缆,IEC60332又将线缆的火焰蔓延速度测试方法分为单根和成束两种情况。IEC60332-3有A类、B类、C类和D类之分,进一步评定阻燃性能优劣。其中符合IEC60332-3A测试标准的低烟无卤线缆阻燃性能最好,在垂直燃烧40分钟内燃烧不起来。

  虽然都是防火标准,但美国标准和欧洲标准还是有所差异的。欧洲标准在线缆的使用上注重环保,考虑到发生火灾时,人员死亡的主要原因在于现场的浓烟和有毒的气体,故要求线缆必须低烟、无卤素。而美国国家电气标准明确规定,通信网络必须使用含有卤素的线缆,以达到线缆有极高极强的抗燃性和高燃点,同时标准认为,如果线缆燃点高,那么就不会燃烧,线缆也不会散发出有毒的烟雾。这也造成了业内关于两种标准长期的争论不休。但发展过程中,二者已经有了互相融合的趋势,如美国CMP级线缆已经有了低烟低卤产品,欧洲低烟无卤的LSZH线缆也出现了能够耐受800度火场高温的产品。

  对于以上两种标准,中国都不排斥,兼收并蓄,根据现实具体需求进行应用。事实上,中国各个行业对于防火阻燃要求及标准也有很多,但大部分是针对强电线缆部分,而关于通信线缆这一部分,依据的标准主要是GB50311-2007和GB50174-2008。这些标准中线缆的防火性能有:阻燃、耐火、烟密度、烟气毒性和耐腐蚀性等,指标的依据基本上是引用了IEC标准中的参数和实验方法,要求以人的逃生、火势不蔓延为目标,采用阻燃、低烟和毒性小的缆线材料。可以说是既取了NEC中CMP的阻燃性,也取了IEC中LSZH的低烟无卤的特性。

  成本阻碍 意识不足

  与普通电缆相比,防火电缆成本价格还较高,有的价格差距还很大,而且一些种类的防火电缆还会造成物理特性的下降,这一度成为其发展的阻碍。但世界各地不少火灾事故事后调查证明,普通电缆在火灾中,不仅不能阻燃,有时还成为了助燃剂,并在燃烧时散发出有毒气体,加上燃烧释放出的大量热量、烟雾,造成人员和财产的巨大损失。这让人们认识到防火电缆的必要性,更多的用户和工程商开始关注防火线缆的选择和使用,逐步改变了工程使用中对于布线线缆产品选购以价格为先的思想。近年来很多工程项目,尤其人流密度比较高的地方如火车站、机场、会议展览中心、医院、高档写字楼、高层建筑物等场所也都要求采用防火线缆,数据中心等重要部分更是规定必须采用高等级CMP防火电缆,这使得防火阻燃线缆销量增长很快。

  不过在中国,由于长期以来形成的固有观念,仍然有相当部分人对于防火电缆的重视程度不足,防火意识不够,认为火灾是极小概率事件,不会落到自己身上。但从趋势来看,随着国家、相关机构、厂商的大力宣传和推动,防火线缆整体技术水平和意识都在提高,其前景是广阔的。

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