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电线电缆的燃烧试验方法简述
继前篇介绍了阻燃电缆与耐火电缆在概念、作用原理、结构及材料等方面的区别，随着机场、地铁、商场等人群密集的特殊场合下敷设的电线电缆的燃烧的要求越来越高，很多规格的电缆型式试验也都包含了低烟、无卤或低卤、阻燃、低毒、耐火等试验要求。本次简要总结一下电线电缆的燃烧试验方法标准。
1．引言
除各种电缆产品标准中分别规定外，电线电缆行业内通用的对阻燃、耐火电缆做出要求的是国家标准GB/T 19666-2005《阻燃和耐火电线电缆通则》，此标准中较完善的规定了电缆的燃烧特性代号、电缆型号、指标要求、试验方法等，并且在附录中也给出了常用非金属材料的推荐指标。此外，还有公安部发布的GA 306.1-2007《阻燃及耐火电缆:塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第1部分:阻燃电缆》、GA306.2-2007《阻燃及耐火电缆:塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第2部分:耐火电缆》，从性能指标高低的角度，对阻燃和耐火电缆进行分级。
2．燃烧试验方法
GB/T 19666-2005中规定的电缆燃烧特性代号、试验方法标准和判定要求见表1，另外，大多数电缆产品标准中无卤的要求也涵盖卤酸气体总量的要求，同时，低卤要求的电缆产品同样是采用卤酸气体总量的试验方法进行测试。最新的材料及电缆产品标准已增加卤酸气体中氢氟酸的测试方法。
从表1可看出，评定电线电缆燃烧性能优劣的试样方法，按类型可大致分为燃烧产生烟气能见度、气体腐蚀性、火焰蔓延情况、烟气毒性及用电保障功能的考核，几个主要考核指标分别为低烟、无卤或低卤、阻燃、低毒、耐火。下文将分别简介相关标准和试验方法。表1 电缆燃烧特性代号、试验方法标准和判定要求
代号 | 燃烧类型 | 试验方法标准 | 判定要求简述 | |
国家标准 | 国际标准 | |||
Z | 单根燃烧 | GB/T 18380.11-2008 GB/T 18380.12-2008 GB/T 18380.13-2008 GB/T 18380.21-2008 GB/T 18380.22-2008 | IEC 60332-1-1: 2015 IEC 60332-1-2: 2015 IEC 60332-1-3: 2015 IEC 60332-2-1: 2004 IEC 60332-2-2: 2004 | 试样烧焦范围在50～540mm |
ZA ZB ZC ZD | 成束燃烧 | GB/T 18380.31-2008 GB/T 18380.32-2008 GB/T 18380.33-2008 GB/T 18380.34-2008 GB/T 18380.35-2008 GB/T 18380.36-2008 | IEC 60332-3-10: 2008 IEC 60332-3-21: 2017 IEC 60332-3-22: 2017 IEC 60332-3-23: 2017 IEC 60332-3-24: 2017 IEC 60332-3-25: 2017 | 炭化的长度≤2.5m； 燃烧时间≤1h |
W | 无卤 | GB/T 17650.2-1998 | IEC 60754-2: 2011 | pH≥4.3； 电导率≤10μS/mm |
GB/T 17650.1-1998 | IEC 60754-1: 2013 | HCl≤5mg/g | ||
IEC 60684-2:2003 | HF≤1mg/g | |||
省略 | 含卤 | GB/T 17650.1-1998 | IEC 60754-1: 2013 | D |
D | 低烟 | GB/T 17651.1-1998 GB/T 17651.2-1998 | IEC 61034-1: 2013 IEC 61034-2: 2013 | 透光率≥60% |
U | 低毒 | 在考虑中 | IEC 60695-7-50: 2002 IEC 60695-7-51: 2002 | D |
N | 耐火 | GB/T 19216.11-2003 GB/T 19216.21-2003 GB/T 19216.23-2003 GB/T 19216.25-2003 | IEC 60331-11: 2009 IEC 60331-21: 1999 IEC 60331-23: 1999 IEC 60331-25: 1999 | 2A熔断器不断； 指示灯不熄 |
NJ | 耐火加冲击 | GB/T 19216.12-2008 GB/T 19216.31-2008 | IEC 60331-1: 2017 IEC 60331-2: 2017 IEC 60331-3: 2017 | 2A熔断器不断； 指示灯不熄 |
NS | 耐火加喷水 | 在考虑中 | BS 6387 Category W | D |
2.1烟密度测试（低烟）低烟，指的是燃烧时产生的烟尘较少，即透光率（能见度）较高。主要是为了在火灾情况下，电缆外层非金属材料燃烧后产生的烟尘较少，现场能见度较高，不影响人员逃生。现有几种测量材料烟密度的方法，如ISO 5659、ASTM 662、NFPA 258、GB/T 8323。GB/T 17651.2规定了电缆或光缆燃烧时的烟密度试验方法和要求，表2规定了电缆的数量或线束数。燃烧时间为40min，规定烟密度的最小透过率≥60%。国标等同IEC 61034-2和EN 61034-2，其中IEC 61034-2已更新至2013版本，而国标仍为1998版本。另外VDE 0482-1034-2、NF C32-073-2、EN 45545-2和DIN 5510-2也采用此方法。BS 6853只是在样品数量上略有差别。NF F16-101和NF X10-702则采用NBS烟密度箱，外径不超过25.4mm的电缆则垂直平行拼接，外径超过25.4mm的电缆，则取出护套和绝缘测试。
表2 试样安装数量
电缆或光缆外径D（mm） | 试样数 | |
电缆或光缆数 | 线束数 | |
D>40 | 1 | D |
20<D≤40 | 2 | D |
10<D≤20 | 3 | D |
5<D≤10 | 45/D（取整） | D |
2≤D≤5 | D | 45/3D（取整） |
图1 GB/T 17651.2/IEC 61034-2/EN 61034-2试验装置2.2 卤酸气体、pH值、电导率测试（无卤或低卤）无卤或低卤，是指不含卤素或卤素含量很少，燃烧产物的腐蚀性较低。目的是在火灾情况下，避免电缆外层含卤物种燃烧过程中产生的致癌性物质，减少人员伤害。检测材料是否含有卤素的标准方法有EN14582、IEC 60754、IEC 61189、ASTM D 7359、JPCA-ES-01。GB/T 17650.1用于测定电缆或光缆的材料燃烧时释出卤酸气体总量，火焰温度800℃、时间20 min。此标准不适合测量含氟物种和卤素含量小于5mg/g的样品，含氟物种的测试可以参考GB/T 32129-2015，具体试验方法见IEC 60684-2。本标准等同IEC 60754-1和EN 50267-2-1，另外VDE 0482-267-2-1和NF C32-074-21也采用此方法。
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