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电线电缆成束燃烧类别解读分析

作者

安方方

陕西省产品质量监督检验研究院 陕西西安 710048

引言

随着建筑行业的发展以及人们对消防安全重视程度的提高,电线电缆的阻燃性能成为保障生命财产安全的关键因素。电线电缆检验检测机构和实验室反馈,经常接到客户咨询关于电缆成束燃烧的事情,很多客户不清楚电缆燃烧类别之间的差别和意义。其实不同场所对电线电缆的阻燃要求各异,准确理解和应用电线电缆的阻燃类别标准,对于合理选择电线电缆产品、提升消防安全水平具有重要意义。

1、阻燃类别标准概述

目前,电线电缆成束燃烧阻燃类别主要依据 GB/T 18380 - 2022《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》系列标准以及 GB 31247 - 2014《电缆及光缆燃烧性能分级》标准进行划分。GB/T 18380 标准规定了阻燃A类、B 类、C 类、D 类阻燃类别,主要考核电线电缆在规定条件下抑制火焰垂直蔓延的能力;GB 31247-2014 标准则将电缆及光缆的燃烧性能分为 A、B1、B2、B3 四个等级,从多个维度对燃烧性能进行评估,包括火焰蔓延、热释放速率、燃烧滴落物等指标 。

二、阻燃A 类、B 类、C 类和D 类电缆之间的差异分析

2.1 试验条件

阻燃 A 类:试样安装在钢梯上,标准钢梯采用一个燃烧器,宽型钢梯采用两个燃烧器,对于大截面电缆,试样段的边缘和标准钢梯立柱内边缘间的距离不足 50mm 时可选用宽型钢梯。试样所含非金属材料总体积为 7L/m ,供火时间为40 分钟[1]。

阻燃 B 类:电缆安装方式与阻燃 A 类相同,但试样所含非金属材料总体积为 3.5L/m ,供火时间同样为 40 分钟。与阻燃 A 类相比较,非金属材料含量减少。

阻燃 C 类:阻燃电缆安装在钢梯上,试样所含非金属材料总体积为 1.5L/m ,供火时间为 20 分钟。与阻燃 A 类和 B 类相比较,其供火时间有所缩短。

阻燃D 类:适用于评定极低非金属材料体积含量的小电缆的场合,适用于外径 ⩽12mm 的小电线电缆或光缆以及导体标称截面积 ⩽35mm2 的电线电缆[1] 。通常其试验条件会根据小电缆的特点进行相应设置。

2.2 判定标准

阻燃A 类、B 类、C 类和D 类的成束燃烧试验合格判定标准均为:试样上的炭化范围不应超过喷灯底边以上 2.5m 。这意味着无论哪种阻燃类别,在火焰蔓延的控制上有着统一的量化指标,以确保在火灾发生时,电缆的燃烧不会在垂直方向上迅速蔓延,为人员疏散和灭火救援争取时间。

2.3 应用场景

GB/T 18380-2022 系列标准将成束燃烧试验分为阻燃 A、B、C、D四类,阻燃 A、B、C 类依据安装条件和非金属材料体积划分,而 D 类则仅仅适应于外径 ⩽12mm 且导体标称截面积 ⩽35mm2 的小电缆,这就意味着应用场合不仅取决于电缆的阻燃性能,还与其尺寸以及敷设的环境有密切的联系。阻燃类别之间的区别主要在于试样非金属材料体积含量和试样的安装条件,而并非直接对应阻燃性能的高低。

三、B1 级燃烧等级分析

3.1 考核指标

B1 级属于难燃性材料,其考核指标全面且严格。B1 级电缆的火焰蔓延长度 FS⩽1.5m ,这意味着在发生火灾时,火焰在 B1 级电缆表面的蔓延范围被严格限制在较小的区域内。除了考核火焰蔓延高度外,还对电缆的热释放总量、燃烧速率、燃烧滴落物、烟密度(最小透光率)、烟气毒性等级等项目进行考核。例如,在燃烧过程中,要求其热释放总量控制在一定范围内,以减少火灾中的热量释放,降低火灾的强度;对烟密度的考核,旨在减少火灾时产生的烟雾,提高可见度,有利于人员疏散和灭火救援工作的开展 。

3.2 性能特点

在空气中遇明火或在高温作用下难起火、难微燃、难炭化,且当火源移开后燃烧和微燃立即停止。B1 级线缆在火灾中的表现接近不燃材料,能够有效阻止火焰的传播,并且燃烧时产生的有毒有害气体少,极大地提高了火灾中的安全性。例如,在一些人员密集的公共场所,如地铁、医院、学校等,使用 B1 级阻燃线缆可以在火灾发生时,为人员逃生创造更有利的环境 。

3.3 应用领域

根据《民用建筑电气设计标准》GB 51348 - 2019,人员密集场所、高层建筑、重要公共建筑等都要求采用 B1 级阻燃线缆。这些场所人员流动大,一旦发生火灾,容易造成重大人员伤亡和财产损失。B1 级阻燃线缆的应用能够有效提升这些场所的消防安全水平,保障人员的生命安全 。

四、不同类别之间的差异比较

4.1 阻燃性能差异

从阻燃 A 类到阻燃 D 类,GB/T 18380.33-36 标准中对于不同阻燃类别的燃烧后炭化长度合格指标均为“测得的试样最大炭化范围,不应高于燃烧器底边以上2.5 米”,也就是说,在该标准中ZA、ZB、ZC、ZD类电缆没有阻燃性能高低之分,在标准的设定中也没有等级之分,不同的类别仅仅是适用评定的场合不同而已 [3]。而 B1 级与 ZA、ZB、ZC、ZD 类的考核维度不同,B1 级更注重火灾中电缆的综合燃烧性能,包括热量释放、烟雾产生、毒性等多个方面,其阻燃性能在综合考量下更为全面和严格 。

4.2 适用范围差异

阻燃 A 类到 D 类主要根据电缆敷设环境中非金属材料的多少以及电缆的规格尺寸来选择适用场合;B1 级则主要针对人员密集、对消防安全要求极高的场所,强调在火灾中对人员生命安全的保护,防止因电缆燃烧产生大量有毒烟雾和快速蔓延的火焰威胁人员安全 。

五、结论

电线电缆成束燃烧阻燃 A 类、B 类、C 类、D 类以及 B1 级各有其特点和适用范围。在实际工程应用中,应根据具体场所的火灾危险性、电缆敷设环境以及对消防安全的要求等因素,综合考虑选择合适阻燃类别或等级的电线电缆。同时,随着技术的不断发展和对消防安全要求的日益提高,电线电缆的阻燃标准和产品性能也将不断完善和提升,为保障社会的消防安全发挥更大的作用。未来的研究可以进一步关注新型阻燃材料的研发以及不同等级阻燃电缆在实际火灾场景中的应用效果评估,以推动电线电缆阻燃技术的持续进步。

参考文献

[1] GB/T 19666-2019, 阻燃和耐火电线电缆或光缆通则 [S].

[2] GB/T 18380.36-2022,电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验第36 部分:垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验 D 类[S].

[3] 谢志国 , 吴长顺 . 关于布电线成束阻燃要求的理解与建议[J]. 质量与认证,2020(9):69-72.