阻燃电缆范文第1篇

关键词：阻燃型；电线电缆；燃烧性能检测；讨论

中图分类号：TM246文献标识码： A

随着社会经济水平的不断提高，人们对建筑物的防火性能提出了更高的要求，在此背景下，相关法律法规陆续出台，为阻燃型电线电缆的检测及发展奠定了良好的社会基础和法律基础。在电线电缆安全方面，我国的预防能力正在稳步上升。相信在人们的不断努力下，我国阻燃型电线电缆的制造及应用水平将会更上一个台阶，从而减少由此带来的火灾事故，最大程度保证人们的生命财产安全，从而为我国社会的可持续发展奠定坚实的基础。

1 阻燃型电线电缆的燃烧性能分析

根据阻燃型电线电缆的燃烧性能可将其大致划分为以下四类：（有卤）阻燃系列；无卤低烟阻燃系列；（有卤）耐火系列；无卤低烟耐火系列。为使电线电缆的防火性能能够满足实际使用需求，不仅需要对其制作材料进行相关处理，而且需要对其结构进行有效的防火设计。

1.1 阻燃性能分析

所谓阻燃性能指的是，材料本身所具有的阻止火焰发生以及蔓延的特性。电线电缆的阻燃，其实质是采取一定的措施以实现电缆结构材料中一系列聚合物材料的阻燃。最为常见的聚合物阻燃机理主要包括以下三种：（1）气相阻燃机理。阻燃剂受热产生捕获促进燃烧反应链增长的自由基，对燃烧过程中发挥链增长效果的自由基进行抑制，从而起到阻燃的效果，如在聚合物制作过程中添加一定比例的含卤阻燃剂；（2）凝聚相阻燃机理。使固相状态下的聚合物尽量不发生热分解，进而减少可燃气体的释放，如在聚合物制作过程中添加一定比例的磷化合物；（3）中断热交换机理。将热量及时抽离聚合物，中断其进一步分解。事实上，阻燃是一个相当复杂的过程，在建立某种阻燃体系的过程中，通常需要应用多种阻燃机理予以实现。另外，电线电缆的阻燃还可借助其他多种方法来实现，如截面结构设计、铠装电缆设计以及隔氧层电缆设计。

1.2 耐火性能分析

所谓耐火性指的是，在火源作用下保持线路完整性的能力。那些较为重要的公共场合，通常对电力输送提出了更高的要求，要求在一定的火势下、一定的时间内，电线电缆能够正常地、持续地输送电力或者相关信号。相较普通电缆而言，耐火电缆的不同之处在于增加了耐火层（位于导体、绝缘二者之间）。当电线电缆被点燃，表层有机材料全部烧毁时，若想使电线电缆仍旧正常发挥作用，则需要保证其耐火层的完整性和有效性。

耐火电线电缆的耐火层通常采用耐火云母这种材料制作而成，现阶段，最常见的耐火云母带主要包括以下三种：白云母带、金云母带、氟金合成云母带。在耐火云母带的诸多制作材料中，云母纸是关键材料，不仅发挥着电绝缘的作用，而且发挥着耐火的作用。在电气绝缘领域，云母是一种公认的优质材料，但值得一提的是，云母纸由于强度不足，不可作为耐火层的唯一材料，需要使用粘合剂将其和玻璃丝布粘合在一起，共同构成云母带。

1.3 无卤、低毒性能分析

含卤阻燃材料在燃烧时，将会释放出较多的有害气体，有鉴于此，人们对阻燃型电线电缆提出了更高的要求：一方面要具有良好的阻燃性能、耐火性能，另一方面要减少自身燃烧时有害气体的释放量。

无卤电线电缆指的是，在制作的过程中，采用无卤聚合物材料，并添加一定比例的无卤阻燃剂。聚烯烃便是一种较为常用的无卤材料，其本身具有可燃性，所以，在制作绝缘材料时，需要在其中添加一定比例的无卤阻燃剂，如此一来，所制得的电线电缆即便着火也不会释放有害气体。

1.4 低烟性能分析

电线电缆着火发烟问题已经受到了人们的普遍关注，其危害表现在以下三个方面：一是阻碍视线，使人们难以及时找到逃生出口；二是毒性烟雾会使人们中毒，危及人们的生命；三是妨碍救援工作的顺利开展。

为保证聚合物材料的低烟性能符合要求，一般通过添加助剂的方法予以解决，如Al（OH）3、Mg（OH）2以及红磷等，上述助剂不仅具有一定的阻燃效果，而且具有抑制发烟的效果，获得了人们的普遍认可。目前，效果最佳的抑烟剂当属钼类化合物，如三氧化钼。在PVC绝缘层中，适当融入钼、锌化合物，能使其具有良好的低烟性能。

2 阻燃型电线电缆燃烧性能的检测

阻燃型电线电缆燃烧性能的检测主要包括以下五大方面：阻燃性能；耐火性能；低卤无卤性能；低烟性能；低毒性能。

2.1 阻燃性能的检测

在阻燃性能检测方面，单根垂直燃烧法是一种最为常用的检测方法，能够实现对单根电线或单根电缆实际阻燃性能的准确检测。单根铜芯绝缘细电线或者电缆垂直燃烧试验方法也是评价单根电线电缆的实际阻燃性能的一种常规试验方法。试验过程中，部分小规格导体有一定的几率在供火期间被熔化，针对这种情况，应采用单根铜芯绝缘细电线或电缆垂直燃烧的试验方法。一般指直径为0.4～0.8mm实心铜导体和截面积为0.1～0.5mm2绞合铜导体电线电缆。在建筑中，电线电缆往往成束敷设，所以，对束状电线电缆所具有的阻燃性进行研究更具实用价值。束状电线电缆燃烧试验属于一种大规模的试验方法，由于和实际使用情况较为贴合，所以，能够较为客观地反映出成束电缆所具备的阻燃能力。

塑料燃烧性能氧指数试验方法指的是，对塑料在空气中燃烧的整个过程进行模拟，通过对氮气以及氧气间浓度改变的检测而得出使物质保持不间断燃烧所需要的一个最小极限的氧浓度。一般电线电缆生产厂用这种方法来检测、评价绝缘材料以及护套材料的实际阻燃性能。

2.2 耐火性能的检测

将电线电缆置于一定温度的火焰下，并保持一定的供火时间，如果其功能性保持良好，那么可判定其耐火性能满足标准，这就是所谓的耐火性能的检测试验。

为了深入了解电线电缆所具备的真正耐火性能，人们常常采用更为严格、更为科学的方法对其进行检测，如将电线电缆置于模拟条件下的火灾现场，然后施加火焰加冲击（或者喷水）等更高一级的试验条件。

2.3 低卤无卤性能的检测

相当部分绝缘层是以卤化聚合物为主要材料制作而成的，一旦燃烧，其卤酸气体的释放量将会达到一个很高的值，甚至超过5mg/g。

传统的化学滴定方法存在严重的缺陷，即精度偏低，无法适用于卤酸气体总量在5mg/g以下的情况，因此，常采用测量pH值以及电导率的方法来测定气体的实际酸度，进而实现对电线电缆无卤性能的准确评价，在卤酸气体总量偏小时（5mg/g以下），取得了良好的应用效果。

2.4 低烟性能的检测

对电线电缆燃烧性能进行评价时，发烟性属于一个十分关键的评价指标，具有十分重要的现实意义。对电线电缆低烟性能进行检测时，需要将其置于特定的燃烧条件下，然后对燃烧的烟密度进行测定。

2.5 低毒性能的检测

对电线电缆的低毒性能进行评价时，通常采用以下两种方法：一、动物试验法。将小白鼠置于规定的条件下，使其保持动态吸入烟气的状态，然后分析其中毒特征；二、化学分析法。该类方法中最常用、最知名的当属“毒性指数测定法”，其原理是“基于某种气体的实际浓度同此气体30min致死浓度的比值作为该气体的毒性因子”。该方法在可比性方面表现出了一定的优越性，因而获得了业内人士的普遍认可和采用。

参考文献：

[1] 鹿优，徐伟，马志广.电力电缆实训场的建设分析[J].山东电力高等专科学校学报，2010，（3）.

[2] 张义滨.浅谈交联电缆接头故障原因[J].职业技术，2013，（11）.

阻燃电缆范文第2篇

1各类建筑对线缆的要求

根据《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006规定，我国的建筑可分为办公建筑、商业建筑、文化建筑、媒体建筑、体育建筑、医院建筑、学校建筑、交通建筑、住宅建筑、通用工业建筑。不同建筑类型在综合布线系统的构架组成、等级类别的选择、敷设安装方式、安全防护等方面各不相同，因此在选择通信线缆的防火阻燃级别方面也有较大的差异。

1.1人身安全与线缆阻燃无论何种情况，火灾发生后必须保障人身安全。尤其对于医院建筑、学校建筑、交通建筑以及住宅建筑等人员密集区域，一旦发生火灾，人们更关注在火灾过程中如何控制火势、提供被困人员可逃生需要的条件以及降低空气中的毒性等措施。作为传输介质的通信线缆本身不是引起火灾的因素，但也能将火焰迅速蔓延到建筑物的各个角落。线缆燃烧时产生的热量将会加速周围温度上升，散发的烟雾将降低火灾现场的能见度，影响人员的疏散，烟雾及其中的有毒物质则可能造成人员窒息甚至死亡。根据相关消防数据统计，火灾中超过60%的人员伤亡来自于烟熏窒息和中毒。对于人员密集的建筑，选择通信线缆既要考虑其阻燃性能，也要考虑线缆燃烧时产生的烟密度以及毒性。在非线缆引起的火灾中，任何线缆只能提供燃烧材料，当火场温度高于600℃时，即便是目前行业公认阻燃级别最高的CMP电缆也会燃烧。针对这类建筑的综合布线系统水平线缆，建议护套材质选择燃烧时毒性、发烟量更低的LSZH线缆，阻燃性能等级应符合IEC60332-3-24（IEC60332-3C）。LSZH基材本身不含有卤素，采用氢氧化镁或氢氧化铝等无机物作为阻燃剂，阻燃剂受热分解释放出结晶水的过程可以吸收大量的热，生成的氧化物是良好的耐火材料，释放出的水蒸气又能抑制烟雾，从而起到降低烟雾、阻燃的作用。国内目前尚未正式按安全性能分级的通信线缆国家标准（即将颁布针对电缆和光缆燃烧性能分级的国家标准，就线缆延燃距离、热能释放、烟雾释放、滴漏、毒性五个方面做出了明确规定），阻燃电缆选择通常参考GA306-2001对电缆阻燃级别要求如表1所示，建议选择阻燃二级及以上产品。对于人员相对较少、通风状态较好的建筑，综合布线系统的水平线缆可采用常规阻燃性的线缆，阻燃级别CM、和IEC60332-1的LSZH护套等。除使用线缆数量较多的水平系统外，垂直子系统一般敷设在垂直竖井以及各类线槽中，由于竖井和线槽本身具有一定的密封性，因此在选择线缆上应考虑其阻燃性能。目前，行业内主干线缆多采用符合北美UL1666阻燃要求的CMR/OFNR护套类型产品。

1.2信息传输与线缆阻燃随着互联网技术的不断发展，其在国家建设、国防安全、金融市场以及人们日常生活中起着举足轻重的作用，确保信息数据安全迅速的传输将关系到人们的生命财产安全，甚至关系到国家安危。为在火灾中争取更多的时间，在对信息数据传输安全要求较高的建筑内，综合布线系统水平线缆建议采用阻燃级别更高的CMR或符合IEC60332-3C的LSZH护套线缆（人员密集型的医院建议采用LSZH护套线缆）。对于数据传输中断影响不明显的建筑，水平线缆采用CM级别或符合IEC60332-1的LSZH护套线缆更为经济适用。对于数据传输要求较高的建筑建议采用CMR/OFNR或符合IEC60332-3C的LSZH护套线缆，有条件的用户建议采用CMP/OFNP护套线缆，同时在设计垂直主干线缆时采用双主干结构。一般建筑内的垂直主干线缆也可采用阻燃级别较低的CM或符合IEC60332-1的LSZH护套线缆。

1.3设备安全与线缆阻燃火灾一旦发生，除会造成人员伤亡、数据中断外，还将带来巨大的财产损失。其中包括一些造价较高的设备，如网络设备、高端生产检测设备、医疗设备等。综上所述，任何阻燃级别的线缆在火灾现场都是燃烧的材料，建筑在选择综合布线系统的水平线缆时，为尽量减少火灾对造价较高设备的损坏，推荐选用在燃烧过程中不会产生腐蚀性物质的LSZH材质护套线缆，线缆的阻燃级别可任意选择。在火灾中需要保护的设备多放置于工作区域，垂直主干线缆的燃烧对这些设备影响不大，在线缆阻燃级别及护套材质方面可以根据其他要求进行选择。

2数据中心对线缆的要求

根据思科VisualNetworkingIndex（VNI）Forecast（2012-2017）报告提供的数据，预测到2017年全球IP流量将达到1.4ZB，全球互联网用户将由2012年的23亿增长到2017年的36亿，其中非PC设备贡献的互联网流量将由2012年的26%上升到2017年的49%，全球移动流量的年增长率将达到66%，物联网的应用也将进入实质性的快速增长，全球M2M（机器对机器模块）IP流量将增长20倍，从2012年的197PB（占全球IP流量的0.5%）增长到2017年的3.9EB（占全球IP流量的3%）。2014年1月16日，中国互联网络信息中心（CNNIC）在京第33次《中国互联网络发展状况统计报告》，报告数据显示，截至2013年12月，中国网民规模达6.18亿，手机网民规模达5亿，互联网普及率达到45.8%。快速增长的互联网数据流量需要更多的数据中心支撑，数据中心场地及设备的安全，是保障整个数据中心信息安全的前提。与楼宇布线不同的是，数据中心是一个线缆、设备使用密集的场所，一旦发生火灾，线缆布放的结构将成为火势蔓延的主要趋向；线缆燃烧产生的热量及烟雾将可能造成严重的人员伤亡和设备损坏，数据传输中断带来的损失大于楼宇建筑。因此，数据中心综合布线系统应从传输性能、阻燃性能以及燃烧烟密度和产物等方面，综合选择合适的护套材质线缆使用。依据综合布线工作组2013年的《数据中心安全线缆使用白皮书》，在线缆阻燃级别选择方面主要从数据中心的重要性、规模和建筑结构、类型等方面进行对比。

2.1数据中心重要性与线缆阻燃我国当前数据中心的建设标准主要依据GB50174-2008《电子信息机房设计规划》以及北美TIA942-A《数据中心的通信基础设施标准》。GB50174-2008从机房基础建设要求等方面将数据中心从高到低分为A级（容错型）、B级（冗余型）、C级（基本型）；TIA942-A则根据数据中心基础设施的可用性、稳定性和安全性从低到高分为Tier-I、Tier-II、Tier-III、Tier-IV。由于GB50174-2008与ITA942-A两个标准定义数据中心级别的基础有所不同，因此两个标准各个级别之间的对应关系也不是很紧密，相互之间大致对应关系如表2所示。（1）A级/Tier-IV、Tier-III级机房（容错型）容错型（含可并行维护）数据中心的系统可用性要求达到99.9%以上，系统宕机造成的损失及影响非常严重，这类数据中心建议选择阻燃级别最高的CMP/OFNP或IEC60332-3B等护套线缆（暂不引用国家标准）。根据笔者多年接触高级别数据中心的经验，在完善其他消防措施时，出于经济性考虑，铜缆也可选择阻燃级别CMR或IEC60332-3C的护套产品。（2）B级/Tier-II级机房（冗余型）冗余型数据中心可以承受一定程度的宕机故障，每年允许宕机时间为22小时，这类数据中心可满足大多数普通用户的需求。这类数据中心建议选择阻燃性能较高的CMR/OFNR或IEC60332-3C护套线缆，笔者接触的大多数据中心综合布线线缆都选择了这一阻燃级别；当数据中心火灾发生风险或遭受外部火灾影响风险较高时，建议选择阻燃级别更高的CMP/OFNP或IEC60332-3B护套线缆；在其他火灾风险较小、消防措施完善时，也可选择阻燃级别较低的CM或IEC60332-1护套铜缆。（3）C级/Tier-I级机房（基本型）基本型数据中心对系统宕机有较高的故障容忍度，年允许宕机时间为28.8小时，这类数据中心多用于一般企业的办公网络，可选择阻燃级别较低的CM/OFNR或IEC60332-1护套线缆。

2.2数据中心规模与线缆阻燃数据中心规模大小决定了通信线缆的数量，数据中心根据机房面积可分为小型（小于300m2）、中型（300m2～1000m2）、大型（1000m2～3000m2）及超大型（3000m2以上）。小型数据中心由于规模较小，日常管理维护比较简单，火灾隐患容易消除，通信线缆阻燃级别参考上述基本型数据中心，建议选择阻燃级别较低且比较经济的CM/OFNR或IEC60332-1护套线缆。中型数据中心的物理空间相对较大，日常管理维护相对复杂，火灾隐患的消除较为困难，通信线缆阻燃级别可参考B级冗余型数据中心建设，建议选择阻燃级别较高的CMR/OFNR或IEC60332-2C护套线缆。对于大型、超大型数据中心，其物理空间分布可能在多个楼层甚至是多个建筑，日常管理维护较为复杂，消除火灾隐患较为困难，综合布线系统通信线缆建议选择阻燃级别最高的CMP/OFNP或IEC60332-3B等护套线缆。

2.3数据中心类型与线缆阻燃数据中心根据运营模式可分为自用型和租借型两类，根据业务领域及业务类型又可分为政府机构、金融机构、互联网以及企业数据中心等。对于同一级别的数据中心来说，租借型数据中心的宕机成本要高于自用型数据中心，因此，租借型数据中心建议选择更高阻燃级别的通信线缆，如冗余型数据中心的通信线缆建议按照容错型数据中心的要求来选择阻燃级别。作为政府机构、金融机构等承载业务范围涉及到国计民生的数据中心，网络中断不仅会带来重大财产损失，同时也可能造成极坏的社会影响。其数据中心通信线缆的选择推荐高阻燃级别的CMP/OFNP或IEC60332-3B等护套线缆，当数据中心配备有多套灾备方案时，通信线缆也可采用阻燃级别CMR/OFNR或IEC60332-2C的护套线缆。互联网行业无疑对数据中心建设的需求是最迫切的，网络中断给企业带来的损失无疑是巨大的。IDC（互联网数据中心）通信线缆推荐选用高阻燃级别的CMP/OFNP或IEC60332-3B等护套线缆，IDC建设具有与其他行业数据中心建设不同的特点，根据笔者多年与IDC行业合作的经验得出，用户极大部分数据中心采用了阻燃级别为CMR/OFNR或IEC60332-2C的护套线缆。

3结束语

阻燃电缆范文第3篇

【关键词】轨道交通；无卤低烟阻燃；直流；关键技术

一、前言

该项目研究的无卤低烟阻燃直流软电缆（包括正极电缆和负极电缆）主要作为轨道交通牵引供电系统直流1500V馈电及回路用途电缆。采用弹性体材料作为电缆的绝缘护套材料，使电缆柔软，便于安装和维修。采用现代电缆材料技术，使电缆结构简单，集无卤低烟阻燃、耐晒、耐油、防水、防鼠等功能于一身是该电缆设计的特点。

众说周知，经济飞速发展的今天，国际化大都市都拥有了地铁和轻轨设施，轨道交通在城市经济生活中起着重要的作用，发达国家的轨道交通的发展建设已有上百年的历史，各方面都积累了许多经验，并不断完善和规范化，更注重使用中的方便和安全性，特别是防火方面非常重要。

中国是发展中国家，轨道交通建设起步较晚，但发展迅猛。北京、上海、广州等地在成功运行的基础上，仍在扩建地铁。南京、重庆、深圳、长春、沈阳、大连等地，也相继投建，可以预见城市轨道交通设施建设在我国会有大发展，并且，发展势头强劲。

根据地铁和轻轨工程建设的需要，电缆是不可缺少的配套产品，主要品种是低卤低烟和无卤低烟的交联聚乙烯绝缘阻燃及耐火电缆。为了适应轨道交通工程造价不断降低和安全性不断提高的需要，人们研究了结构更简单、更柔软的电缆。如意大利pirelli公司为香港地铁成功提供了乙丙橡皮绝缘的直流牵引电缆，深受用户的欢迎。我厂于2001年5月提出了轻轨交通用无卤低烟直流软电缆的研制任务，随即进行了配方研究、结构设计、标准制定、样品试制和检验等一系列工作。经过几个月的努力，试制任务顺利完成，试制的样品为ZRA-GJXEG-C DC1800V 1×500mm2正极电缆和ZRA-GJXG-C DC300V 1×70mm2负极电缆各500米。经我厂质检中心和国家电线电缆质检中心的检测，性能达到标准要求。

该电缆的试制成功，填补了国内空白，也为我厂轨道交通电缆系列化增加了品种。我们将为国内外用户提供更安全、更方便的产品，满足城市建设需要。

二、产品设计和技术要求

电缆的设计主要以IEC标准为基本依据，如电气性能、机械性能、阻燃性能和基本结构等，同时参照了pirrelli公司提出的技术规范。部分参照了BS标准。在此基础上，制定了我厂的企业标准Q/SL.J02.302-2001。

1、电缆结构

正极电缆为单芯，绝缘层和护套层，额定电压为直流1800V。导体采用多股镀锡铜绞线，符合GB/T3956表3要求，绝缘材料为乙丙橡皮，基本性能满足IEC60502的规定，绝缘为红色，护套材料为交联型EVA，基本性能满足IEC92-359中的SHF2的要求，护套为黑色。

负极电缆为单芯，单层护套（兼绝缘功能），工作电压为300V，导体结构同正极电缆，护套为交联型EVA，基本性能满足IEC92-359中的SHF2的要求，同时其电阻常数达到10MΩ.km。

2、电缆的性能

电缆导体的最高额定温度90℃，最小弯曲半径可达到6D，除满足电缆一般功能外，还具有以下特性：

1）无卤低烟阻燃，满足IEC60754-2，IEC61034，IEC60332-3A的要求。

2）耐油性，其护套耐油满足IEC等标准规定的耐矿物油的试验，试验条件100℃×24h。

3）耐晒性，通过GB14049规定的试验，时间为504h。

4）具有一定的防潮性和防鼠。

5）柔软性，弯曲半径小，便于安装和维修。

6）与交联聚乙烯绝缘电缆比较结构简单，综合性能要求高，见下表

以1×150mm2电缆为例，列表说明XLPE绝缘与EPR绝缘直流牵引电缆的区别。

3、材料的设计

1）绝缘材料

采用三元乙丙橡胶作为绝缘配方的基料以保证电气性能、耐热性、耐臭氧性等。乙丙胶的抗吸水性能很好。为了使成品电缆达到高阻燃性，我们添加无机金属氢氧化铝AL（OH）3作为无卤阻燃剂。阻燃剂的加入会使电气性能和机械性能下降，因此必须合理选择并进行必要的表面处理，解决好绝缘电阻和阻燃性能的矛盾，使其在保证Ki>3670MΩ.km的同时，具有尽可能好的阻燃性。另外，电缆生产过程中绝缘混合胶料与护套同时挤出，其流动性应与护套匹配，合适的门尼粘度能更有效地避免工艺上出现的偏芯。

2）护套材料

护套配方的主要成分是EVA基料和无机阻燃剂Mg（OH）2。EVA具有较好填充性、耐油性、耐热、耐光、柔软等性能。为了达到良好的阻燃性和耐油性，并具有一定的弹性，选择较高EVA含量为宜。护套也进行硫化，EVA交联后，机械强度、热性能、耐候性、耐油性显著提高，这里硫化系统选择DCP和TAC并用。

阻燃剂Mg（OH）2在配方中起着高阻燃、消烟作用，但又使得护套的机械强度和工艺性能达到技术要求非常困难。因此，对Mg（OH）2的粒度及其分布、含量成分、表面改性，协调阻燃处理等，提出了较高的要求。选择的Mg（OH）2的粒度在1250目以上细度，含量大于94%，表面用硅烷和硬脂酸活化处理。同时并用高效协同阻燃剂以达到燃烧时吸热，隔氧，成壳等阻燃效果。

耐晒性主要是防止紫外线照射对聚合物产生的光老化。关于配方的防水防潮处理，由于配方中使用大量的Mg（OH）2为易吸水材料，因此必须选择必要疏水添加剂，如高熔点蜡，铅的化合物，硅的化合物等。

防鼠处理也是通过配方解决的，一般认为防鼠方法包括物理法和化学法。物理法是靠材料的硬度和几何尺寸，使老鼠不容易咬坏电缆，化学法是靠加入某些化学品达到毒死（也叫击毙）或驱逐效果。这里我们选择的驱避剂是一项新成果，即所用的驱避剂对老鼠的舌头有强烈的刺激作用，舔后就不会再吃，并且，该驱避剂对人体无害。试验表明，效果较好。

着色剂的选择，我们采用了耐热、耐晒的有机化合物。

三、关键技术及难点

1、该项目研究的电缆结构比较简单。前面谈到，与XLPE绝缘电缆比较，XLPE电缆是采用绕包金属带护层来防鼠，采用挤包内护套和绕包阻水带来防水防潮，绕包多层无卤阻燃带来阻燃，电缆结构较复杂，而后者在要求柔软的前提下，采用了简单的结构，防水、防鼠、防晒、无卤低烟阻燃、耐油、耐热等多功能都要由护套承担。所以护套配方设计是最关键技术和难点。

2.样品试制过程中，混炼、连硫工艺易出现滚压粘辊、挤出喂料不稳，红护套长时间受热褪色，模口压力不均易造成偏芯等难点问题，所以必须严格控制混炼时间，喂料胶条的几何尺寸、连硫工艺的温度和速度等。

3.防鼠剂试验。由于没有防鼠试验标准，所以防鼠效果测试无法进行。以前该驱鼠剂在PP、PE、PVC等塑料中做过动物试验，效果较明显，但在硫化型无卤阻燃EVA护套中是否有效果，我们认为是有效的。因为驱鼠剂是熔点70-80℃，沸点>300℃的晶状物，化学稳定性较好，在工艺中几乎不发生任何化学反应。我们进行的相关试验，主要是考核驱鼠剂的加入是否对其它性能产生影响，结果是几乎没有影响。

四、试验结果及分析

1.工艺过程

镀锡导体绞合绕包隔离带多层绝缘和护套连硫一次挤出硫化成品检验包装入库。

工艺过程易出现的问题：

1）护套胶混炼，由于EVA原料为颗粒状，Mg（OH）2为粉状物且添加量较大，所以吃料较慢，混炼胶滚压时间长，易粘辊，所以必须控制好混炼的温度和时间。

2）连硫挤出工艺是在多层连硫机组进行的，成品表面光滑圆整。工艺中应严格控制温度、线速、螺杆转数、喂料等环节，否则会出现褪色、外径不均或偏芯等。

2.成品电缆样品测试结果及分析

这里例举主要性能结果，并进行比较，以1×150mm2正极电缆为例（见表）

测试结果分析

1）电缆结构尺寸及外观符合设计要求，但由于样品长度有限，有个别处有偏芯和厚度较大。另外，绞合导体的外径与Pirrelli公司产品比较偏大，其原因是束线和复绞线的绞合方向以及节距比控制等方面存在差距，对于多股绞合软线来说，国外大多采用束线和复绞同向的方法，使外径尺寸减少。

2）成品电气性能满足设计要求。正极电缆绝缘材料的击穿强度为28MV/mm，所以能保证顺利通过7.5kV×5min交流耐压试验。绝缘电阻换算的Ki值为5830 MΩ.km，基本达到Pirrelli公司指标水平。护套的外观颜色较好。负极电缆耐压1.5kV/5min通过。Ri值为19MΩ.km，远远大于Pirrelli公司的0.75MΩ.km，但耐晒色牢度应进一步试验。

3）机械性能。乙丙绝缘的机械性能优异，与标准和Pirrelli比较，有较大的余度。机械性能作为无卤阻燃性护套材料，应该说是很好的。但与Pirrelli的指标比较，断裂伸长率和抗撕裂强度有一定差距，我们认为，断裂伸长率达到250%，断裂强度达到5.0N/mm，对于无卤阻燃护套材料来说有一定难度。

4）燃烧特性。成品电缆分别按IEC60332-3A类，IEC60754-2和IEC61034进行成束燃烧、无卤性和烟浓度试验。护套进行了氧指数的测试，结果表明符合标准。

5）关于防鼠剂，它对其它性能影响不大，没有因为加入防鼠剂而影响了总体设计要求，说明应用是可行的。

6）关于防水试验，我们专门制定的标准，室温浸水72h，试验通过。另外，在护套配方试验中，我们曾进行比较，用吸水量考核配方疏水的效果。性能优良。

7）人工气候老化试验说明，耐紫外光照射性能达到设计要求。

8）关于电缆的弯曲性能，我们用6倍的电缆直径作为弯曲半径，进行了弯曲试验（正反方向重复缠绕三次后耐压试验），说明弯曲性能能够保证。

五、结论与展望

1、试制的500米正极电缆和500米负极电缆样品，经测试性能满足标准要求。电缆结构、配方和工艺先进合理，能够批量生产。

阻燃电缆范文第4篇

这些特殊的性能要求，使得核级电缆与一般工业用电缆相比，最大的不同在于电缆所用的绝缘及护套材料不同。

核电站用电缆材料的性能要求低烟无卤阻燃性普通的低压阻燃电缆一般以pvc等含氯聚合物作绝缘和护套。pvc电缆在发生火灾事故时会产生大量烟雾，析出氯化氢等有毒气体，除对人的生命构成直接威胁外，还会溶解形成稀盐酸附着在各种电器设备及建筑物的钢结构上，严重降低设备的安全性及建筑物的使用寿命，特别是当烟气进入通讯技术设备和数据技术设备后，将会使它们丧失正常功能，甚至引发“二次灾害”。

核电站用电缆的绝缘和护套材料，必须采用低烟、无毒、无腐蚀性的的无卤阻燃电缆料，如热塑阻燃无卤素或交联阻燃无卤素材料，才能满足特殊的核安全要求。无卤电缆在发生火灾时，燃烧释放的烟雾量很低，不带毒性及腐蚀性，其阻燃成分可有效发挥阻燃作用，不会使电缆成为火焰蔓延的通道。无卤阻燃电缆料的主要技术特性有：

.烟密度它是材料燃烧产生烟雾的一种量度，是在一定试验条件下，借助于光学方法，来测量由于烟雾积聚而产生的光束衰减，用给定时刻的比光密度ds和最大比光密度dm来评定，dm表示烟的总累积。dm越大，燃烧时的发烟量越大。一般低烟低卤电缆料的dm<300，核电站用电缆要求dm<150。

有关实验表明，一根1米长约含0.85千克的电缆，从燃烧着火起所产生的烟气可在不到5分钟的时间内完全笼罩容积为100m，的房间。此时烟的浓度将造成呼吸困难，严重阻碍人员疏散和灭火救援。无卤电缆不存在这一问题。

.毒性及腐蚀性普通pvc电缆在燃烧时，产生的氯和氢会结合释放出氯化氢气体，同时其添加剂还产生一些其它的有毒及腐蚀性气体。而无卤电缆采用不含卤素的聚合物作为基料，在燃烧时不会产生酸性气体，因而其毒性及腐蚀性大大低于普通pvc电缆。毒性的大小通常用毒性指数来衡量。根据英国海军工程标准(nes713)，毒性指数就是100g材料在1m 体积中充分燃烧所产生的各种气体的浓度与暴露在相应该气体中致人死命的浓度比值的总和。pvc电缆燃烧时所释放出的大量的有毒气体有hc1、等，测试表明：hc1的浓度达到1300—时，能使生灵迅速致死，co浓度达到并作用3o分钟或达到2000ppm并作用5分钟。也会伤及人脑危及生命，而且co无hc1刺激感，不易为人察觉，故更具有危害性。电缆的无卤化，使燃烧析出的气体中不存hc1，又降低了co的含量。

.阻燃性无卤阻燃电缆的阻燃机理是，在不含卤素的聚合物中加人大量的氢氧化铝或氢氧化镁等填充剂，它们在电缆燃烧时释放结晶水，吸收大量热量，从而抑制聚合物温度上升，延缓热分解，降低燃烧速度。另外，脱水分解产生的水蒸汽，能稀释可燃性气体，产生阻燃效果。聚合物的阻燃性，通常用氧指数法来评定，它表示试样在氧气和氮气的混合物中燃烧时所需要的最低含氧量，指数越大，表示可燃性越小，阻燃性越好。一般氧指数(oi)至少为28才具有不燃特性。

.耐火特性当人们要求电缆线路在发生火灾时能继续发挥作用，并且当电缆由于使用上的需要架设在高危区域的线路上时，电缆必须具备耐火性能。一旦遇上火警，此种耐火电缆仍能在一定时间内继续安全运行，为人员及设备的抢救提供电能。核电缆的耐火性能按使用要求不同，分一般耐火性能要求和特殊耐火性能要求。特殊耐火性能要求为：在对电缆撞击条件下进行1000% ，5min燃烧试验，火焰熄灭后继续撞击5min，同时用规定压力的高压水冲电缆，要求在整个试验过程中电缆能保持继续通电。

美国1974年制订ieee383电缆标准后，年发生核电厂电缆着火延燃事故，促使人们重视难燃性试验标准的严格性问题。对于核岛用电缆成品，达到无卤/低烟/阻燃，即要求电缆成品能通过iec332-3成束燃烧试验，燃烧烟浓度达到iec1034—2的技术要求，燃烧腐蚀性气体达到iec754—2规定的推荐值的要求，绝缘线芯通过ipceas-19—81规定的单根垂直燃烧试验。

耐环境性核电站电缆用材料必须具有核电站固有工作环境所要求的耐环境性，即耐热性、耐辐照性、耐loca性。

.耐热性由于核电站电缆常在高温环境下工作，因此需要它们具有长期耐热使用性能，要选用耐热性满足要求的聚合物，并可让电缆具有四十年以上的使用寿命。

.耐辐照性(缓和环境，严酷环境核电站用电缆受到大量 射线时，会使绝缘和护套材料变脆，机械性能变差。因此，作为核电站电缆用的绝缘和护套材料，必须具有优良的耐辐照性。各种不同的高聚物，其耐辐照性能不同。人们通常在高聚物里添加抗辐照剂，改进其耐辐照性能。人们通常用co-60作辐射源，对电缆材料进行辐照试验。辐照剂量依缓和环境(正常运行)和严酷环境(发生事故n,l-)而不同。不同国家有关吸收剂量的规定和辐射程序也有差异。见表l。

耐loca性在核电站里，通常将冷却剂损失事故，缩写为loca)和高能管破裂事故(high energy line break， 缩写为统称loca。在发生loca/helb时，电缆会受到高温高压蒸汽的冲击和腐蚀性化学药剂的作用，并且要受到比正常运行情况下更高射线剂量的辐射。因此，核电站电缆应具有耐性。交联聚乙烯、乙丙橡胶、eva弹性体醋酸乙烯一醋酸乙烯共聚物)等无卤交联材料都具有较好的耐loca性。较多的非交联型无卤材料，经过loca作用后，会变脆。有关电缆的耐l0ca性，不同核电站的要求也不相同。

综上所述，核电站的电缆除要具有普通电缆所具有的性能之外，还要具有无卤、低烟、阻燃的特性，并满足根据其在敷设区域的正常和事故环境下完成安全功能所必需的性能要求，也就是须满足以下要求：

耐地震;耐正常和事故工况的 一射线照射;耐loca/helb事故工况的环境;。c工作温度下具有电站设计寿期内的使用寿命。

无卤阻燃电缆材料种类无卤阻燃电缆的绝缘和护套，通常使用橡胶或塑料，主要有乙丙橡胶(epr)、eva弹性体醋酸乙烯一醋酸乙烯共聚物)、交联聚乙烯塑料(xlpe)、聚烯烃类(po)等。这些材料均具有良好的抗辐照性能，但其本身并不具有阻燃性。

须加入大量阻燃剂进行阻燃化，方可满足核电站用电缆材料的阻燃性能要求。下面分别对这些材料作简要介绍：

乙丙橡胶乙丙橡胶(ethylene propylene rubber)是主链具有饱和结构的橡胶。它有各种优良的特性：

极高的化学稳定性，优良的耐热老化性、耐臭氧性、抗辐照性、耐高压水蒸汽性，非常好的电绝缘性，适宜作绝缘材料。它不具备阻燃性，因此，须加入大量的水合金属氧化物作为阻燃剂，制成阻燃乙丙橡胶。但这些阻燃剂的大量加入，会使乙丙橡胶的机械性能、电气性能、抗辐照性能下降。因而，须同时添加其它特殊的阻燃剂和有效的抗辐照剂，使原来性能不下降，满足使用要求。

弹性体乙烯一乙酸乙烯酯(ethylene—，简称eva)是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。它具有优良的抗辐照、耐化学品等性能，用作电缆的护套，同样须加入较多的阻燃剂使具有阻燃性。

交联聚乙烯交联聚乙烯(cross-linked polyethylene)是将线型结构聚乙烯经适当方法处理后，生成网状或体型结构的高聚物。它具有优良的耐热性软化点为200%)，优良的电绝缘性、耐低温性和耐化学性，良好的耐辐射性，用作电缆的绝缘材料。

聚烯烃类在聚烯烃类共聚物中加入阻燃材料。可制成无卤阻燃聚烯烃，用作电缆的护套。

通常，核级电缆用乙丙橡胶作绝缘(也有采用双层绝缘的，如内层epr外层eva)，用交联橡胶作护套。这是因为，橡胶类材料在事故环境的高温高压蒸气试验里，不易产生永久变形，可保证电缆的正常结构，比塑料类材料更为安全。而不用于安全壳内的核级电缆的绝缘和护套主要使用热塑阻燃无卤素或交联阻燃无卤素材料，如绝缘用xlpe，外护套用低烟无卤阻燃聚烯烃，也有用epr作绝缘而且交联橡胶作护套的。

应关注的问题非交联型热塑性材料如聚烯烃类，生产工艺相对简单，但实际应用表明，此类材料存在着环境应力开裂现象。比如20世纪8o年代末，我国核电站进li的一大批电缆，还未使用就有一部分发生了外护套开裂现象，显然不能满足使用要求。从一些进口电缆的应用现状来看，也有一些在使用几年后，发生了严重的外护套开裂现象，绝缘也有开裂的。这是应该非常关注的问题。从核电站的安全要求出发，最好采用交联型材料，并严格控制生产工艺。

其次，要重视材料的耐光性能。现有的标准没有充分考虑到电缆的这种敷设使用要求。当电缆敷设于室内(外)不可避免的有光照时，必须考虑这种要求。交联聚乙烯的耐光性差，最好采用经过耐紫外线处理的乙丙阻燃橡胶作线芯绝缘。当然，也可在敷设时采取一些必要的措施，如不让线芯绝缘裸露。这一点很容易被用户所忽视。

另外，核电缆的使用寿命，原来的设计指标是40年以上，下一代核电站要求达到60年，因此，原来的设计是否能满足使用要求，尚有待于进一步的实验验证。如何延长电缆的使用寿命，已成为重要的研究课题。

低烟无卤阻燃核电缆，是一种性能水平高、制造难度大的特种电缆，即使是进口产品，在应用过程中也暴露出了不少问题，有的甚至是很严重的问题。如何处理解决好这些问题是不能回避的。

过分强调电缆料的低烟无卤阻燃性能是导致电缆产品出现上述问题的主要症结。是否可以考虑采用低烟低卤阻燃材料来生产核电站的特种电缆，这是电缆行业工作者可以探讨的一个想法。这样做，可以降低电缆材料的配方设计难度，可以使生产工艺较易实现，产品质量会更可靠，在实际应用上也会更安全。

结束语核电站用电缆材料必须具有低烟无卤阻燃的性能，并具有核电站固有的工作环境所要求的耐环境性。

核级电缆是性能水平高、制造技术难度大的电缆品种，目前生产技术上并未完全成熟，有待于更深入的探讨研究。

阻燃电缆范文第5篇

【关键词】电缆；火灾；原因；对策

随着我国经济快速发展，由电气火灾逐年增多，其中由于电线电缆原因所引发的火灾占相当大的比例。随着电线电缆火灾事故的频发，人们对其火灾危险性的认识也不断加深，对电线电缆防火性能的要求也越来越高。电缆火灾具有蔓延快、扑救难、产生二次危害、恢复时间长等特点，会给国民经济及人民群众的生命财产带来巨大的损失。本文在此对电线电缆诱发生火灾事故的成因及防范措施作一初浅分析。

1. 电线电缆的火灾火灾原因

电线电缆从绝缘层的油浸电缆纸、交联聚乙烯、乙丙橡皮等材料到油麻、聚氯乙烯外护套材料等都是易燃性物质。当局部电缆着火燃烧达到高温时会发生熔融， 超过邻近电缆着火温度时， 就会导致电缆群体延燃。导致电线电缆着火的原因主要有以下几点：

1.1 电缆额定流量设计不合理。电缆载流量选择过小或未留出一定余量，致使电缆长期满负荷或经常超负荷运行，温升过高致使电缆绝缘老化、过热引起短路自燃。

1.2 电缆施工安装不当。（1）电缆敷设时未采取有效防火措施， 不同电缆混杂、集中、堆压， 导致散热不良；（2）敷设时没有严格按操作规程和工艺要求施工，常因刮、碰、压、扭而造成电缆外护层损伤，易进水受潮，运行时绝缘层就可能被击穿产生电弧，引起燃烧发生火灾；（3）施工时工艺操作不严，未及时清理杂质、污物等，易造成界面接触不良；（4）接地线焊接不牢，接触不良，阻值偏大，造成电缆接地故障电流比正常短路电流小，使电流保护器不能及时切断故障，而出现电弧、电火花。

1.3 电缆运行时的故障。

（1）外力损伤。比如：电缆敷设安装时不规范施工，容易造成机械损伤；在直埋电缆上搞土建施工也极易将运行中的电缆损伤等。容易导致损伤部位彻底击穿、发生短路故障，引发火灾。

（2）绝缘受潮。这种情况也很常见，一般发生在直埋或排管里的电缆接头处。如：电缆接头制作不合格和在潮湿的气候条件下做接头，会使接头进水或混入水蒸气，时间久而在电场作用下形成水树枝，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

（3）化学腐蚀。电缆直接埋在有酸碱作用的地区，往往会造成电缆的铠装、铅皮或外护层被腐蚀，保护层因长期遭受化学腐蚀或电解腐蚀，致使保护层失效，绝缘降低，也会导致电缆被击穿发生火灾。

（4）长期过负荷运行。超负荷运行，由于电流的热效应，负载电流通过电缆时导致导体发热，从而使电缆温度升高，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。

（5）环境和温度。电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。（6）电缆本体的正常老化或自然灾害等其他原因。

2. 电线电缆的防火对策

电缆防火措施是减少电缆着火延燃的重要手段，关键在以防为主。主要从三大方面来实现：采用阻燃的电线电缆、材料防火和防火管理。

2.1 根据有关规定采用相应的阻燃电缆。 《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2007）中已把采用阻燃电缆、耐火电缆等作为电缆防火的重要措施， 对各种阻燃电缆的选用作了明确规定。目前的阻燃电缆主要有普通型阻燃电线电缆、无卤低烟或低卤低烟型阻燃电缆、耐火电缆。这些产品由于其制造技术、性能特性等的不同，其应用的范围也不同。普通型阻燃电线电缆（含卤阻燃电缆）制造简单、成本低，是防火电缆中用量最大的电缆品种。无卤低烟阻燃电缆不仅具有优良的阻燃性能，而且在燃烧时几乎不产生腐蚀性气体和毒性气体， 仅产生极少量的烟雾， 减少了对仪器、设备的腐蚀及对人体的损害， 有利于火灾时的灭火救援，适用于地铁、隧道、船舶和车辆，以及核电站、重要的高层建筑等安全性要求比较高的场所和重要设施。低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标及价格均介于普通阻燃电缆与无卤阻燃电缆之间。这种电缆不仅具备阻燃性能， 而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低，主要用于地铁、隧道、高层建筑等对电缆燃烧的烟浓度及氯化氢气体发生量有一定限制的场所。耐火电缆是靠耐火层中云母材料的耐火、耐热的特性，保证电缆在火灾时也能正常工作。

2.2 采取有效措施防止电缆火灾延燃。防止电缆火灾延燃的措施包括封、堵、涂、隔、水喷雾等，常用的为封、堵、隔。

（1）封堵即防火封堵，是采用防火堵料将电缆穿越处的小缝隙进行堵塞， 防止电缆着火延燃。对电缆沟与电气盘箱柜的连接处，隔墙、楼板的孔洞等均需采用有效阻燃封堵。电缆防火门要长期关闭，封闭电缆防火板和电缆沟盖板的缝隙。电缆敷设密集处采用软堵料以保证封堵严实，时刻保证封堵的严密性。防火封堵一般用钢筋等材料作为骨架以提供足够的机械强度，防止电缆着火，特别是发生电气短路会引起空气的迅猛膨胀，产生一定的冲击力，使防火封堵失去作用。

（2）分隔即防火分隔，采用防火隔墙将长电缆隧道、电缆沟道分割成小区段， 将着火区间尽量缩小。防火隔墙一般采用用矿碴棉筑成，在隧道中与防火门配套使用。为了便于电缆新增与更换， 防火隔墙应简易而便于拆卸。电缆隧道里起分隔措施的电缆阻火墙厚度一般不应小于240mm，阻火墙要比电缆支架宽100mm以上，阻火墙两侧还要有不小于1000mm的阻火段，才能有效地防止电缆火灾的串延。

（3）涂即涂刷防火涂料，通过涂刷防火涂料可避免电缆着火后延燃。在进入柜体的电缆至终端头部分，在隔火墙两侧2～3m区域内将所有电缆涂刷三遍防火涂料或包防火阻燃带，组成综合防火分隔措施。

2.3 选用质量合格的电缆及防火材料。

（1）电缆选型。应选择氧指数≥32的阻燃电线电缆，且应有质量合格证明文件。

（2）选用的防火材料必须是经国家技术鉴定合格，并由公安部门颁发生产许可证的生产厂家的产品。防火材料质量应综合考虑产品质量、价格、厂家信誉、服务等，从技术、经济角度选择最佳产品。产品到现场后应抽样做简易耐火试验，以防不合格产品混入防火工程中。

2.4 加强日常的防火管理。

（1）加强日常检查，发现电缆内部绝缘的不良、老化、受潮、损伤等电缆问题时要及时处理或将它退出运行。

（2）保持良好的运行环境，通风通畅，严禁热力系统的废气、废水流入电缆沟、电缆隧道。

（3）切实做好分隔措施，一是防止其它设备着火引燃电缆，二是防止老鼠等动物进入电缆井、沟内咬坏电缆。

（4）加强对电缆头的监视和管理。电缆头受多方面因素影响一般是电缆绝缘的薄弱环节，所以加强对电缆头的监视和管理至关重要。对那些放在电缆沟、电缆隧道、电缆槽盒、电缆夹层内的动力电缆终端头、中间接头必须登记造册，加强监视，以避免运行中的电缆头着火。

参考文献

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