线缆防火

线缆防火（通用3篇）

线缆防火 篇1

摘要：此文介绍了防火线缆的分类、标准、应用以及发展的状态。着重介绍了LCC耐燃类线缆的各项指标和参数以及在燃烧测试中的表现。

关键词：LCC,耐燃线缆,线缆防火,烟雾指数

1引言

在选择综合布线线缆时经常会遇到一个问题, 如何选择合适的防火等级, 如何在项目中选择合适防火等级的线缆。针对这些问题, 首先要对线缆的防火等级和要求有所认识与了解。

针对室内线缆要做相应的预防火情措施, 在发生火灾时, 置身室内的人应不会因为线缆燃烧产生的有毒气体或烟雾而受到伤害, 甚至死亡。人员可以迅速离开火场, 部分特殊环境需要配置室外阻燃线缆。

中国防火线缆市场上有两种主流标准:美国标准和欧洲标准。美国标准主要控制燃烧过程中释放的热量而减少火灾的伤害, 允许在线缆的护套中添加卤素材料以达到较高的防火性能。欧洲标准同时要求控制线缆的防火及燃烧中产生的卤素释放量 (具有毒性) 、气体腐蚀性和烟雾浓度而保护人身安全。

2美国标准

美国国家电气规范 (NEC) 按由高到低分为五个等级:增压级、干线级、商用级、通用级、家居级。增压级线缆一般采用特氟龙聚四氟乙烯 (FEP) 或耐燃PVC;干线级及其以下线缆一般外皮采用聚氯乙烯 (PVC) 为基材。此类含卤线缆在燃烧过程中会产生一定的气体毒性, 有可能导致人员窒息甚至中毒情况的发生。

(1) 增压级:铜缆CMP级、光纤OFNP级, 适用于垂直敷设且有空气流通的环境, 通常安装在通风管道或空气处理设备使用的空气回流增压系统中。

(2) 干线级:铜缆CMR级、光纤OFNR级, 适用于垂直敷设的环境, 通常安装在垂直的主干线缆通道中。

(3) 商用级:铜缆CM级、光纤OFN级, 适用于水平敷设的环境, 通常安装在水平的线缆管道中, 日常所说的水平线缆就是该级别的双绞线。

(4) 通用级:铜缆CMG级、光纤OFNG级, 与商用级类似, 通常安装在水平的线缆管道中。

(5) 家居级:铜缆CMX级, 等级最低, 仅用于单条敷设, 不可成捆敷设使用。

目前, 一般采用美国防火标准生产的电缆, 等级在CM或更高。

3欧洲标准

国际电工委员会 (IEC) 现有阻燃标准IEC 60332-3、IEC 60332-2、IEC 60332-1等。此外还有IEC 61034烟密度、IEC 60754卤素气体含量标准, 同时满足低烟和无卤要求的线缆称为低烟无卤 (LSZH或LS0H) 线缆, 一般采用聚烯烃化合物为原料。

IEC 60332-3用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力。IEC 60332有A类、B类、C类和D类之分, 以评定阻燃性能优劣, A级最高, D级最低。常用等级为IEC 60332-3A和IEC 60332-3C, 阻燃性能要求和美国标准的CMR级别相似, 可以用于主干布线和水平布线。

IEC 60332-1和IEC 60332-2分别用来评定单根线缆按倾斜和垂直布放时的阻燃能力。以IEC 60332-1最为常见, 阻燃性能要求和美国标准的CM级别相同, 一般用于水平布线。

4中国有关线缆安全性能的标准

为了评定阻燃性能的优劣, 全国电线电缆标准化技术委员会 (CSBTS/TC213) 根据IEC (国际电工委员会) 的防火标准制定了一系列对应的国内电线电缆行业标准。针对阻燃特性, 委员会分别制定了GB/T 18380.1-2001、GB/T 18380.2-2001、GB/T 18380.3-2001三个等级标准。三个标准的阻燃能力从前至后依次增加。GB/T 18380.1-2001等同于IEC 60332-1;GB/T 18380.2-2001等同于IEC 60332-2;GB/T 18380.31-36-2008等同于IEC 60332-3-10-24:2000。

其次, 防火安全特性还包括热量释放、烟气特性、毒性等, 与这些特性相关的国家标准如下:

GB/T 17651.1-2-1998:电缆和光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定。

GB/T 17650.1-1998:此方法等同于IEC 60754-1。

GB/T 17650.2-1998:此方法等同于IEC 60754-2。

随着科技进步发展, 线缆的防火性能也在逐步提升。以美国的NFPA 90A指令为例, 在判断线缆是否符合防火性能要求时, NFPA 90A允许采用两种不同的测试方法与标准分别是NFPA 262与NFPA 255/259。这两种测试标准要求的参数性能不完全相同, 也不存在完全的对应关系, 其具体标准及要求如表1、表2所示。

因两套参数不存在实际的完全转换关系, 所以传统CMP/OFNP线缆能够通过NFPA262测试, 但不一定能够通过NFPA 255测试, 主要原因在于烟密度的指标。传统针对阻燃PVC护套+含氟绝缘层材料的方案都采用NFPA 262测试标准。同时, 通信线缆通过NFPA 255难度较高, 在实际情况下, 线缆的火焰蔓延长度、烟雾发散情况不但与线缆本身的物理特性相关, 同时与安装的方式也有很大的关系, 所以NFPA 90A允许采用NFPA 262标准。目前, 市场上出现了更高防火等级的线缆——LCC, 也称难燃通信线缆, 在实际应用中, LCC线缆与过去传统CMP/OFNP线缆的防火性能到底有多大的差别, 我们可以根据试验报告【1】作出一个大致的判断。

测试采用NFPA 255标准。CMP线缆和LCC线缆及CM线缆 (作为参照) 测试采用线缆在开放空间及穿管 (镀锌钢管) 的方式, 如图1、图2所示。

进行测试的线缆类型及情况如表3所示。

NFPA 255标准测试结果如表4所示。

线缆燃烧后的情况如图3、图4所示。

各类线缆的火焰蔓延对比指数如图5所示。

各类线缆的烟雾对比指数如图6所示。

从测试结果中可以看到CMP等级的线缆虽然通过了火焰蔓延指数不大于25的标准要求, 但是在实际烟雾指标中是不合格的, LCC却极大地改善了燃烧烟雾的指标性能。完全可以满足NFPA 255标准的要求。

如果采用穿管, 所有线缆的火焰蔓延指数都为0。CMP和LCC一样可以通过NFPA255测试标准, 但CM线缆的烟雾指数不合格。

各类线缆烟雾对比指数如图7所示。

CM等级的线缆不仅在烟雾指数方面不合格, 在测试过程中, 因为其较差的防火性能、发出的热量和高温甚至导致镀锌钢管的连接处变形失效。

综上所述, 目前在项目中采用的CM等级线缆, 只具备有限的防火能力, 只能应用于水平环境中。如果需要更高要求的防火等级, 可以选用CMP甚至LCC类的线缆来满足需求。在特殊防火需求的环境下还可以使用IEC 60331标准要求的FE90甚至FE 180级别的耐火类线缆。要求最高的线缆耐火测试IEEE 1717 (石化行业标准) 标准还没有采用到通信线缆中。高温引起的衰减会导致铜缆无法传输信号, 但是光缆仍然有机会通过该测试在1121℃下坚持20分钟。

参考文献

[1]Pravinray Gandhi, Ph.D, P.E., J.Thomas Chapin, Ph.D., and Steven Galan.New Level of Fire Performance for Data Cables.

防火线缆在工程中的应用 篇2

随着科学技术的深入发展, 人们对事物客观规律的认识不断完善, 对材料燃烧特性内涵的理解和定义也从仅指火焰蔓延、火焰传播扩展到燃烧过程的热释放速率、热释放量、烟浓度和燃烧生成物的毒性等。因此人们在线缆的阻燃技术开发研究中, 除了考虑降低线缆的火焰传播速度外, 还同时考虑如何降低燃烧中烟的浓度以及烟气产生的毒性。日前常见的阻燃线缆有普通阻燃线缆、低烟阻燃线缆、低烟无卤阻燃线缆、氟塑料阻燃线缆。其中普通阻燃线缆目前在应用中占最大的比例, 而氟塑料阻燃线缆是目前综合性能最优异的阻燃线缆, 但是其成本亦远远高于其他线缆, 这类线缆在美国、日本等发达国家使用较多, 在发展中国家大量应用还有待时日。

近年来, 根据消防部门对发生火灾的有关状况、数据进行分析, 火灾中产生的有害气体以及烟气是造成人员窒息而伤亡的原因之一。可见, 建筑物本体与建筑物内各类设施, 以及敷设的各类线缆的防火设计对消防安全是何等的重要。本期将以“防火线缆在工程中的应用”为专题, 通过访谈、技术文章以及行业应用来多方面展示, 期望对您有所帮助。

线缆防火 篇3

2011年4月19日下午, 位于上海人民广场旁的一栋上海电信大楼13楼机房起火, 其中4人抢救无效身亡。

这样的事例还很多, 但在数据中心建设之初, 用户最关心的问题, 还是如何应对数据中心机房所产生的热量问题, 如何对IT设备进行有效的资源管理以及如何部署良好的、不间断的电力供应系统等。大多数的用户对通信线缆的选择是基于电气性能的要求, 而对于线缆的防火等级要求却往往被忽略。

1 数据中心机房综合布线选用防火线缆的必要性

根据消防部门的统计, 我国发生的火灾中因电气引起的火灾占一半左右。而电气火灾中, 由于电线电缆的老化和过载使用引起的火灾占很大比例。虽然弱电线缆不能引发火灾, 但发生火灾后, 由于绝缘护套材料的可燃性, 弱电线缆一旦卷入火灾, 火势蔓延速度快、火势凶猛, 同时还会释放出大量烟雾和有毒气体, 严重威胁人员生命和设备安全。布线发展方向已经表明:高性能、高安全性将是布线技术发展的重要趋势。

2 综合布线线缆的防火标准

布线线缆的防火标准主要以美国标准 (NEC) 、欧洲标准 (IEC) 和国内公安部标准 (GA306) 为主, 现阶段数据中心机房内应用较广的防火线缆主要有UL系列阻燃线缆 (CMP/OFNP) 和阻燃低烟无卤电缆 (LSZH) 两大类。

(1) 美国国家电工规范

标准中对铜缆和光纤都有防火要求。NEC800条款定义了铜缆的防火等级:CMP (阻燃级) 、CMR (垂直级) 、CM (通用级) 等。要求通信的电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) 。

(2) 国际电工委员会

国际电工委员会IEC分别定义了线缆燃烧烟雾浓度测试方法 (IEC 61034) 、气体发散测试方法 (IEC 60754) 及火焰蔓延速度测试方法 (IEC 60332) , 符合要求的才能被称为低烟无卤 (LSZH) 线缆, IEC 60332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。IEC 60332-3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IEC 60332-3A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。

(3) 国内标准 (GA 306、GB/T 19666-2005、GB 50311-2007、GB 50174-2008)

与防火缆线相关的标准散布在非常多的标准之中, 其中起主要作用的是国家标准、公安部标准和住房和城乡建设部标准。在国家标准中线缆的防火性能主要有:阻燃、耐火、烟密度、烟气毒性和耐腐蚀性。这些指标所依据的基本上都是引用国际标准 (IEC标准) 中的参数和实验方法, 要求以人员逃生、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CMP的阻燃性, 也取了LSZH的低烟无卤的特性。

3 数据中心布线防火线缆的选用

在国际标准TIA/EIA 942 (T3、T4) 和国内标准GB 50174-2008 (A级、B级) 中要求, 通信线缆的防火等级必须采用CMP (OFNP/OFCP) 或LSZH级别的线缆。

在数据中心布线防火线缆的选用上, 与非屏蔽和屏蔽布线系统类似, 北美和欧洲标准存在很大的争议:欧洲标准在线缆使用上考虑到环保要求, 同时考虑到发生火灾时, 人员死亡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, 以达到线缆有极高的抗燃性和高燃点, 同时标准认为, 如果电缆燃点高, 那么就不会燃烧, 线缆也不会散发出有毒的烟雾。

其实, 无论是符合美国标准CMP级别的线缆, 还是符合欧洲标准的LSZH线缆, 两种线缆的指标逐渐有了融合的现象。CMP级别的阻燃线缆已经有了低烟低卤的产品, 低烟无卤线缆已经出现了能够在800℃~850℃的火场高温下仍然能够正常工作180分钟 (FE180) , 同时阻燃能力达到IEC 60332.3C的要求。