<DIV class=title>
轉(zhuǎn)帖：新型電纜的低煙無(wú)鹵阻燃環(huán)保特性探討
</DIV><DIV class=content> 0 引 言
在歐美國(guó)家，低煙、阻燃、無(wú)毒的材質(zhì)早已被普遍應(yīng)用，因?yàn)樵诨馂?zāi)發(fā)生時(shí)，接近80% 的死亡原因是由于燃燒時(shí)所產(chǎn)生的強(qiáng)烈的甚至有毒的煙霧所導(dǎo)致的窒息昏迷，使人失去逃生的機(jī)會(huì)。為了評(píng)定電纜的阻燃性能優(yōu)劣，國(guó)際電工委員會(huì)分別制定了IEC 60332.1、IEC 60332-2和IEC60332-3 3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。IEC 60332—3用來(lái)評(píng)定成束線(xiàn)纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力，對(duì)應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 18380.31—36，因?yàn)楣こ讨袘?yīng)用的電纜多為成束敷設(shè)，而不是單根敷設(shè)，所以阻燃性能都以成束垂直燃燒時(shí)的阻燃能力來(lái)判定。阻燃電纜國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分為兩大體系，一是歐洲體系(包括IEC、BS等);二是美國(guó)體系(包括UL、CSA等標(biāo)準(zhǔn))。這兩大體系的最大區(qū)別在于成束電纜的垂直燃燒試驗(yàn)。我國(guó)電線(xiàn)電纜阻燃耐火的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都已等同采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，如GB/T 18380.31—36《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn)》等同采用了IEC 60332.3-2000
1 電纜種類(lèi)
1.1 阻燃電纜
阻燃電纜(z)很難著火，是具有阻止或延緩火焰蔓延能力的電線(xiàn)電纜。該電纜通常指能通過(guò)GB/T 18380.3(等同IEC 60332.3)試驗(yàn)合格的電線(xiàn)電纜。阻燃電纜都具有規(guī)定的阻燃性能，并且按照GB/T 18380.31—36 A、B、C、D 4類(lèi)，按照具體標(biāo)準(zhǔn)煙密度及煙氣毒性分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4個(gè)級(jí)別。阻燃電纜的特點(diǎn)是延緩火焰沿電纜蔓延使火災(zāi)不致擴(kuò)大。由于成本較低，它是阻燃電纜中大量采用的電纜品種。無(wú)論是單根線(xiàn)纜敷設(shè)，還是成束敷設(shè)，電纜被燃燒時(shí)都能將火焰的蔓延控制在一定范圍內(nèi)，因此可以避免因電纜著火延燃而造成的重大災(zāi)害，提高電纜線(xiàn)路的防火水平。
1.2 無(wú)鹵低煙阻燃電纜
無(wú)鹵低煙阻燃電纜(WDZ)的特點(diǎn)是不僅具有優(yōu)良的阻燃性能，而且構(gòu)成低煙無(wú)鹵電纜的材料不含鹵素，燃燒時(shí)的腐蝕性和毒性較低，產(chǎn)生極少量的煙霧，減少了對(duì)人體、儀器及設(shè)備的損害，有利于發(fā)生火災(zāi)時(shí)的及時(shí)救援。無(wú)鹵低煙阻燃電纜具有優(yōu)良的阻燃性、耐腐蝕性及低煙濃度。
1.3 低鹵低煙阻燃電纜
低鹵低煙阻燃電纜(LSF)的氯化氫釋放量和煙濃度指標(biāo)介于阻燃電纜與無(wú)鹵低煙阻燃電纜之間。低鹵電纜的材料中亦會(huì)含有鹵素，但含量較低。該電纜的特點(diǎn)不僅具備阻燃性能，而且在燃燒時(shí)釋放的煙量較少，氯化氫釋放量較低。低鹵低煙阻燃電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材，再配以高效阻燃劑、HCL吸收劑及抑煙劑加工而成，顯著改善了普通阻燃聚氯乙烯材料的燃燒性能。
1.4 阻燃耐火電纜
耐火電纜在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行，可保持線(xiàn)路的完整性。耐火電纜又分為阻燃耐火電纜和無(wú)鹵阻燃耐火電纜。阻燃耐火電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸氣煙霧量少，阻燃性能大大提高，特別是在燃燒時(shí)，伴隨著水噴淋和機(jī)械打擊震動(dòng)的情況下，電纜仍可保持線(xiàn)路完整運(yùn)行。
金屬鎧裝電纜早在20世紀(jì)初就被美國(guó)的埃德溫菲爾德和古斯約翰遜開(kāi)發(fā)出來(lái)，當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品稱(chēng)為BX電纜。隨著不斷地完善，金屬鎧裝電纜的優(yōu)點(diǎn)逐漸體現(xiàn)出來(lái)，如強(qiáng)度高、耐腐蝕、高阻燃性能、節(jié)省成本和安裝費(fèi)用、重量輕(應(yīng)用鋁合金鎧帶以及鋁合金導(dǎo)體)、減少損耗(如鋁合金鎧裝為非磁性材料，減小渦流損耗的產(chǎn)生)等。并且鎧裝電纜已經(jīng)收錄于加拿大CSA22.2 NO.51-95美國(guó)UL44中，在北美有著長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行歷史，并廣泛應(yīng)用于酒店、超市、院校、體育場(chǎng)館、醫(yī)院、監(jiān)獄、機(jī)場(chǎng)、軍事基地、數(shù)據(jù)處理中心、工業(yè)領(lǐng)域等場(chǎng)所。
2 新型合金電纜的低煙無(wú)鹵阻燃性能
2.1 低煙特性
根據(jù)我國(guó)對(duì)低煙電纜的要求(根據(jù)GB/T1765 1.2—1998《電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度測(cè)定》)，透光率合格的標(biāo)準(zhǔn)為 ≥60% ，而鋁合金鎧裝電纜在國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心測(cè)試結(jié)果為99，即鋁合金鎧裝電纜燃燒后的透光率為99% ，基本可以稱(chēng)為無(wú)煙的電纜產(chǎn)品。(該數(shù)據(jù)參見(jiàn)合金電纜的檢測(cè)報(bào)告。)
2.2 無(wú)鹵特性
由于鋁合金鎧裝電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣XLPE，波紋聯(lián)鎖鎧裝，所以不含鹵素，煙毒性符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20285-2006(材料產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)》，達(dá)到國(guó)家煙毒性安全等級(jí)要求。
2.3 阻燃特性
根據(jù)我國(guó)GB/T 18380.33—2008《電纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn)第33部分：垂直安裝的成束電纜火焰垂直蔓延試驗(yàn)A類(lèi)》的要求，將長(zhǎng)度為3.5 m的多根電線(xiàn)或電纜(總的根數(shù)因阻燃類(lèi)別及電線(xiàn)電纜每米所含的非金屬材料的不同而不同)成束安裝在試樣梯上，并垂直置于1 000 mm×2 000 mm×4 000 nlm的試驗(yàn)箱內(nèi)，用強(qiáng)度為20.6 kW 的丙烷平面燃燒器以750 oC的火焰與試樣接觸，試樣在強(qiáng)制吹風(fēng)(氣流排放5 m /min，風(fēng)速0.9 m/s)垂直向電線(xiàn)電纜供火。A、B類(lèi)阻燃電線(xiàn)電纜供火時(shí)間為40 min;C類(lèi)和D類(lèi)供火時(shí)間為20 min。試驗(yàn)結(jié)束后，電線(xiàn)電纜的炭化高度不超過(guò)2.5 ITI為通過(guò)。該電纜經(jīng)過(guò)A類(lèi)阻燃測(cè)試，燃燒后的炭化高度只有0.15 m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。在北美鋁合金鎧裝電纜必須要通過(guò)FT4的試驗(yàn)，該試驗(yàn)更加嚴(yán)酷，要求燃燒源成20。角來(lái)向電纜供火，炭化高度的要求也小于國(guó)標(biāo)2.5 nl，為1.5 ITI。
2.4 無(wú)毒環(huán)保特性
RoHS是由歐盟立法制定的一項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其全稱(chēng)為《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(Restriction of HazardousSubstances)。該標(biāo)準(zhǔn)于2006年7月l 13開(kāi)始正式實(shí)施，主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)，使之更加有利于人體健康及環(huán)境保護(hù)。該標(biāo)準(zhǔn)的目的在于消除電機(jī)電子產(chǎn)品中的鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚共6項(xiàng)物質(zhì)，并重點(diǎn)規(guī)定了鉛的含量不能超過(guò)0.1% 。
鉛的使用在發(fā)達(dá)國(guó)家遭到了廢止，但在我國(guó)、印度等一些發(fā)展中國(guó)家，盡管其使用量已經(jīng)大幅度削減，但是依然令人擔(dān)擾。20世紀(jì)90年代中期，我國(guó)電纜生產(chǎn)所需鉛的比例仍占世界鉛總需求量的7% 。我國(guó)目前生產(chǎn)的PVC電纜料中，最常用的一類(lèi)是鹽基性鉛鹽類(lèi)穩(wěn)定劑，包括鉛白、三鹽基硫酸鉛、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛及硬脂酸鉛等。以重量計(jì)算，金屬鉛在PVC的配方中大致占113% ～212% 。另外，PVC用染色劑中包含了金屬鎘和鉻，三氧化二銻(Sb O )更是被普遍用作阻燃協(xié)效劑，每100份PVC樹(shù)脂中使用量可達(dá)2～3份。鉛系穩(wěn)定劑具有極其優(yōu)良的性能及低廉的價(jià)格，應(yīng)用的目的是確保PVC的耐熱穩(wěn)定性。同時(shí)，為了提高PE電纜料的阻燃性，電纜工業(yè)中廣泛使用了通稱(chēng)為“十溴阻燃劑”的十溴二苯醚(C。 Br。)。這種阻燃劑只要很少的添加量就能使PE電纜料具有很高的阻燃性能，而PVC電纜料中因?yàn)楦缓仍�，本身就具有很好的阻燃性，但為了提高其阻燃等�?jí)，仍然大量使用了鹵素的阻燃劑。含有十溴阻燃劑的塑料在不完全燃燒時(shí)，產(chǎn)生近似二惡英的毒性極高的溴化二惡英和溴化苯并呋喃。在國(guó)內(nèi)，加鋁(天津)生產(chǎn)的STABILOY~世德合金@ ZA—AC90(一40)電纜在原材料和生產(chǎn)過(guò)程中嚴(yán)格控制重金屬的含量，在絕緣和護(hù)套材料中無(wú)鉛、無(wú)溴、無(wú)重金屬，符合歐盟的RoSH對(duì)6種有毒物質(zhì)的限制。
3 結(jié) 語(yǔ)
綜上所述，鋁合金鎧裝電纜通過(guò)了國(guó)家的防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的檢測(cè)，所測(cè)項(xiàng)目指標(biāo)都通過(guò)且超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，在國(guó)內(nèi)和國(guó)外有著眾多的安裝實(shí)例，如在北美的威尼斯人酒店、喬治亞圓頂奧運(yùn)中心體育場(chǎng)、上海世博會(huì)等項(xiàng)目，其經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、阻燃等特性受到了廣泛的好評(píng)，值得在國(guó)內(nèi)進(jìn)行大力的推廣。</DIV>