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民用建筑對電纜的安全性尤其是阻燃、耐火、煙毒等方面的要求很高，接下來通過對國內相關標準與國外標準（尤其是BS、IEC標準）相關條款的對比，分析幾種常用的阻燃、耐火電纜的結構形式，對民用阻燃和耐火電纜的選擇提出建議，供采供雙方參考。

 

1、電纜結構及主要材質標準

 

電纜的基本結構主要包括：導體、絕緣、護層（如圖1所示），本文僅涉及絕緣、護層部分的阻燃及耐火。

 

圖1 電纜基本結構

 

電纜結構中絕緣、護層材料及相關制造標準如表1所示。

 

表1 電纜絕緣、護層材料及相關制造標準

 

2、民用建筑用電纜絕緣及護套主要性能要求

 

民用建筑用電纜絕緣及護套主要性能要求主要有：無鹵、低煙、阻燃、耐火、耐火 +等性能指標，代號見表2。

 

表2 燃燒特性代號

 

無鹵：即不含鹵素，燃燒產(chǎn)物的腐蝕性較低，指標要求見表3(GB/T 19666-2005《阻燃和耐火電線電纜通則》)。

 

表3 無鹵性能要求

 

低煙：燃燒時產(chǎn)生的煙塵較少，即透光率(能見度)較高，具體指標見表4(GB/T 19666-2005《阻燃和耐火電線電纜通則》)。

 

表4 低煙性能要求

 

阻燃、耐火性能要求分節(jié)詳述。

 

3、阻燃性能要求

 

阻燃：在規(guī)定試驗條件下，試樣充分燃燒；在撤去火源后，火焰在試樣上蔓延僅在限定范圍內并且自行熄滅的特性，即具有阻止或延緩火焰發(fā)生大蔓延的能力。

 

具體指標見表5、表6(GB/T 19666-2005《阻燃和耐火電線電纜通則》；試驗方法GB/T 18380.11-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗第11部分：單根絕緣電線電纜火焰垂直蔓延試驗試驗裝置》、GB/T 18380.21-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗第21部分：單根絕緣細電線電纜火焰垂直蔓延試驗試驗裝置》、GB/T 18380.31-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗第31部分：垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗試驗裝置》)。

 

表5 單根阻燃性能(GB/T 19666-2005)

 

注：GB/T 18380《電纜在火焰條件下的燃燒試驗》系列標準已被《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗》系列標準所替代。

 

表6 成束阻燃性能(GB/T 19666-2005)

 

3、燃燒性能

 

▎電纜燃燒性能分級

 

電纜的燃燒性能依據(jù)電纜在受火條件下的火焰蔓延、熱釋放和產(chǎn)煙特性進行主分級(見表7，GB31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級》)，同時針對不同使用場所和用戶的需求還從電纜在受火條件下的產(chǎn)煙毒性、腐蝕性和燃燒滴落物/微粒等方面進行了附加分級。標準GB31247-2014全面考量電纜的安全性能，要求更高。

 

表7 電纜及光纜燃燒性能等級判據(jù)

 

▎燃燒性能附加分級(見表8~表10，GB31247-2014附加分級要求)

 

電纜及光纜燃燒性能等級為B1級和B2級的，應給出相應的附加信息。包括燃燒滴落物/微粒等級、煙氣毒性等級和腐蝕性等級。

 

表8 燃燒滴落物/微粒等級分級判據(jù)

 

表9 煙氣毒性等級及分級判據(jù)

 

表10 腐蝕性等級及分級判據(jù)

 

▎電纜及光纜的燃燒性能等級及附加信息標識

 

 

示例：GB31247B1(d0，t1，a1)表示電纜或光纜的燃燒性能等級為B1級，燃燒滴落物/微粒等級為 d0級，煙氣毒性等級為t1級，腐蝕性等級為a1級。

 

4、耐火性能要求

 

耐火：在規(guī)定的火源和時間下燃燒時能持續(xù)地在指定狀態(tài)下運行的能力，即保持線路完整性的能力。具體指標見表11(GB/T 19666-2005《阻燃和耐火電線電纜通則》，試驗方法GB/T 19216.21-2013《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗第21部分：試驗步驟和要求 額定電壓0.6/1.0kV及以下電纜》)。

 

表11 耐火性能要求

 

GB/T 19666-2005耐火電纜要求：本產(chǎn)品的電線電纜必須采用銅導體，額定電壓在0.6/1kV及以下(更高電壓等級在考慮中)，其絕緣應具耐火特性，否則在導體和/或電纜纜芯上應設置耐火層。

 

常用耐火層用耐火云母帶繞包而成，其厚度、層數(shù)及繞包迭蓋率由制造廠設計確定。耐火云母帶的性能可參照本標準附錄C的規(guī)定。如該耐火層在導體和絕緣層之間，則允許絕緣層厚度可以減薄，但減薄后的厚度不應小于原標準厚度的80%。允許在耐火層上設置增強層。制成品的耐火性能即線路完整性應符合本標準第5.2條的規(guī)定。

 

耐火+(+水噴淋+機械沖擊)：指電纜經(jīng)受燃燒、機械撞擊與水火沖擊的情況保持線路的完整性。目前試驗采用的是英國BS和IEC標準，國內標準正準備制定中，很可能采用IEC標準。

 

▎主要性能試驗指標

 

按最嚴格的BS6387:2013《電纜在火焰條件下保持線路完整性的耐火試驗方法》：

 

“本英國標準給出的試驗方法由三個協(xié)議組成，定義為C、W和Z。技術上沿用上一版本，未做改變。BS6387的上一版本包含了基于其它協(xié)議(A、B、S、X和Y)的類別，現(xiàn)在都認為是過時的了。

 

當取自相同電纜樣品的不同試樣在進行三個組成協(xié)議的每一試驗時，則共同組成了完整的試驗。當每一個協(xié)議的要求都符合時，該電纜可判定為“類別CWZ”。具體為：

 

• 協(xié)議C使電纜耐受火焰直接沖擊對應的侵蝕溫度為950℃±40℃。

• 協(xié)議W使電纜耐受火焰直接沖擊對應的侵蝕溫度為650℃±40℃，并直接噴水來模擬自動噴淋裝置。

• 協(xié)議Z使電纜耐受火焰直接沖擊對應的侵蝕溫度為950℃±40℃，并直接使用機械震動。

 

產(chǎn)品標準可以只引用協(xié)議C或W或Z中的一種，分別對應條款6、7或8。但在這種情況下，不得使用‘類別CWZ’判定。”

 

▎英國標準BS 6387：2013、BS 8491：

 

表12 BS 6387：2013 、BS 8491：2008 耐火試驗標準對比

 

▎IEC 60331系列標準耐火試驗方法對比

 

表13 IEC 60331-1:2009、IEC 60331-2:2009、IEC 60331-3:2009 試驗方法對比

 

民用建筑就使用性能要求上，耐火+性能必須滿足電纜經(jīng)受燃燒、機械撞擊與水火沖擊的情況保持線路的完整性：耐火C試驗時火焰溫度為950~1000℃，燃燒時間為180min；同時應符合BS 6387、BS 8491耐火性能規(guī)定耐火+水(W試驗)、耐火+機械振動(Z試驗)。要求在同一根電纜(試樣)分別截取規(guī)定長度的電纜，按C、W、Z的順序實驗后，可認定該電纜滿足要求。

 

5、民用建筑電纜選擇及敷設的相關標準

 

通用標準：規(guī)定了電纜導體及絕緣和敷設的選擇要求：

• JGJ 16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》

• GB 50217-2007《電力電纜工程設計規(guī)范》

• GB 50016-2014《建筑設計防火規(guī)范》

• GB 50116-2014《火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范》

 

民用建筑電氣專業(yè)規(guī)范：主要規(guī)定了非消防線路絕緣及護套的選擇要求，如低煙無鹵等要求，包括：

• JGJ 242-2011《住宅建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 243-2011《交通建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 284-2012《金融建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 310-2013《教育建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 312-2013《醫(yī)療建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 333-2014《會展建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 354-2014《體育建筑電氣設計規(guī)范》

• JGJ 392-2016《商店建筑電氣設計規(guī)范》

 

三分鐘讀懂：阻燃電纜和耐火電纜的區(qū)別

 

有些人對阻燃電纜及耐火電纜的概念分辨不清，對二者的結構及特性不甚了解，從而導致無法根據(jù)供電要求正確設計選用這兩種電纜。

 

耐火電纜

1、耐火電纜是什么？

耐火電纜是指：在規(guī)定試驗條件下，試樣在火焰中被燃燒，在一定時間內仍能保持正常運行的性能。它的根本特性就是：電纜在燃燒條件下仍然能維持該線路一段時間的正常工作。通俗地講就是，萬一失火，電纜不會一下就燃燒，回路比較安全。

耐火電纜分為A類和B類，A類耐火電纜的耐火性能優(yōu)于B類。B類電纜能夠在750℃～800℃的火焰中和額定電壓下耐受燃燒至少90min而電纜不被擊穿（即3A保險絲不熔斷）。在改進耐火層制造工藝和增加耐火層等方法的基礎上又研制了A類耐火電纜，它能夠在950℃～1000℃的火焰中和額定電壓下耐受燃燒至少90min而電纜不被擊穿（即3A保險絲不熔斷）。

 

2、耐火電纜的結構特點

耐火電纜的結構和普通電纜基本相同，不同之處在于耐火電纜的導體采用耐火性能好的銅導體（銅的熔點為1083℃），并在導體和絕緣層間增加耐火層。耐火層由多層云母帶繞包而成。因為不同云母帶的允許工作溫度差異較大，因此電纜耐火性能的關鍵是云母帶。

 

阻燃電纜

1、阻燃電纜是什么？

阻燃電纜是指：在規(guī)定試驗條件下，試樣被燃燒，在撤去試驗火源后，火焰的蔓延僅在限定范圍內，殘焰或殘灼在限定時間內能自行熄滅的電纜。

它的根本特性是：在火災情況下有可能被燒壞而不能運行，但可阻止火勢的蔓延。通俗地講，電纜萬一失火，能夠把燃燒限制在局部范圍內，不產(chǎn)生蔓延，保住其他的各種設備，避免造成更大的損失。

 

2、阻燃電纜的結構特點

阻燃電纜的結構和普通電纜基本相同，不同之處在于它的絕緣層、護套、外護層以及輔助材料（包帶及填充）全部或部分采用阻燃材料。

 

主要區(qū)別

 

耐火電纜在火災發(fā)生時能維持一段時間的正常供電，而阻燃電纜不具備這個特性。這個特性決定了耐火電纜在現(xiàn)代都市及工業(yè)建筑中起著重要的作用。

 

因為一旦火災發(fā)生，控制、監(jiān)視、導引及報警等系統(tǒng)供電回路必須維持正常工作。因此，該電纜主要使用在應急電源至用戶消防設備、火災報警設備、通風排煙設備、導行燈、緊急電源插座、緊急用電梯等供電回路。

 

設計應用注意事項

當耐火電纜用于電纜密集的電纜隧道、電纜夾層中，或位于油管、油庫附近等易燃場所時，應首先選用A類耐火電纜。除上述情況外且電纜配置數(shù)量少時，可采用B類耐火電纜。

耐火電纜大多用作應急電源的供電回路，要求火災時正常工作。由于火災時環(huán)境溫度急劇上升，為保證線路的輸送容量，降低壓降，對于供電線路較長且嚴格限定允許電壓降的回路，應將耐火電纜截面至少放大一檔。耐火電纜不能當作耐高溫電纜使用。

為降低電纜接頭在火災事故中的故障機率，在安裝中應盡量減少接頭數(shù)量，以保證線路在火災中能正常工作。如果需要做分支接線，應對接頭做好防火處理。