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淺談電纜成束燃燒試驗GB18380與IEC、UL兩大標準的區別

 

現代測量與實驗室管理2007 年第2 期
文章編號:1005 - 3387 (2007) 02 - 0020 - 21
淺談電纜成束燃燒試驗GB18380與IEC、UL兩大標準的區別
崔祥柱
(徐州市產品質量監督檢驗所,徐州 221006)
0  概述
由于普通電線電纜燃燒時會釋放大量有害氣體,因此,近年來阻燃耐火電纜得到了廣泛的使用,無煙無鹵,低煙低鹵產品被各行業所使用,所占比例越來越大,我國不少電纜企業開發生產阻燃耐火電纜,并出口到國外。而有關阻燃電纜或材料的國際標準已全面更新,阻燃電纜國際標準分為兩大體系。一是歐洲體系(包括IEC、ISO、BS 等標準) ,二是美國體系(包括UL 、ASTM、AEIC 等標準) ,這兩大體系的最大區別在于成束電纜的垂直燃燒試驗,歐洲不允許在通風管道內敷設電纜,但這在美國是允許的。UL1666 模擬了多根電纜后垂直敷設于通風豎
井中的燃燒狀況,對電纜的阻燃性能提出更高的要求,另外UL910 涉及水平隧道中進行的燃燒試驗,在歐洲標準中沒有這方面的內容。美國是最大的電線電纜市場,現在國內已有很多企業接到美方的標書,要求按UL 標準為其生產產品。我國電線電纜阻燃耐火的國家標準都已等同采用IEC(國際電工委員會) 標準,如GB/ T 18380 - 2001《電纜在火焰條件下的燃燒試驗》等同采用了IEC 60332 - 3 ∶1992 ; GB/ T19216 - 2003《電線電纜耐火特性試驗方法》) 等同采用了IEC60331 - 21 ∶1999 ; GB/T17651 - 1998《電纜成光纜在特定條件下燃燒的煙密度的測定》等同采用IEC61034 ∶1997 。目前IEC60332 - 3 ∶1992 標準已頒布新標準IEC 60332 - 3∶2000《在火焰條件下的電纜測試》,歐洲國家已按照新的標準執行,本文就UL1666 - 1997 (1999 年修訂)《豎井中電纜的火焰蔓延高度》試驗要求與GB/T 18380 - 2001《電纜在火焰條件下的燃燒試驗》和IEC60332 - 3 ∶2000《在火焰條件下的電纜測試》的差異作一介紹。
1  UL 標準試驗要求
UL1666 - 1997 (1999 年修訂)《豎井中電纜的火焰蔓延高度》
1) 試驗裝置
實驗裝置由以下主要部分組成:
a) 燃燒試驗箱: 寬: 2144m , 深: 1122m , 高:5179m。
b) 燃燒器.
c) 溫度和流量測量:8 只熱電偶安裝在第二層的管道中、一個熱電偶即一個雙向空氣流速探頭位于第一層的管道中,位于第一層管道內的用于測量流速的探頭,與一個電子壓力計相連接,以獲得壓力差。
2) 試樣
每種電纜結構取2 組試樣進行測試,每一組由多根長度為5. 33m 的電纜試樣組成。電纜段安裝時,通過二根管道,靠著最接近引燃火焰的管道的長邊。電纜段一層安裝,填入長邊中央305mm 的范圍內,在給定試驗中,電纜段的數量( N) 按以下公式確定,取臨近的較小的整數。
N = 12/ D ×2514式中,圓電纜,D 電纜的外徑以mm 表示;非圓電纜,D 為電纜直徑中的最小的尺寸。
3) 試樣的預處理
將需取樣的一圈電纜,在溫度為23. 0 ±3. 0℃,相對溫度為50 ±5 % 空氣中放置48h ,進行預處理。
4) 試驗程序
在試驗開始前,應形成一個排氣流,該氣流在第一層管道內的量值為3. 5 ±0. 5m/ s。燃料采用商用級丙烷,熱值為8. 31MT/ m3 ,試驗火焰每小時產生約(熱化學能) 154. 5kW ,點燃火焰,將丙烷氣體流速增加到1657 ±86cm3 / s ,開始試驗。對電纜試樣施加試驗火焰,時間為30min 試驗火焰熄滅后,或電纜試樣完全停止燃燒后,測量并記錄電纜被連續燒毀的最大高度,如果經抹擦后,煙灰可以從未毀壞電纜的原始表面上除去,則電纜試樣上的煙灰可以忽略,在任何地方,當有跡象表明電纜的可燃燒材料發生軟化(記作熔化) ,或部分燒毀(記作炭化) ,成完全燒毀(記作灰化) ,可看作損壞已經發生。
5) 結果評定
各組電纜試樣按照以上步驟試驗,每種電纜結構應具有以下特性:
(1) 每組電纜試樣的火焰蔓延高度,不得等于或大于3. 66m ,任一熱電偶的溫度,不應超過454. 4℃
(2) 從二組電纜試樣所取得的火焰蔓延高度的差不應大于15 %,如果從二組電纜試樣所取得的火焰蔓延高度的差大于15 % ,則應按上述取第三組電纜試樣進行測試,第三組電纜試樣的火焰蔓延高度不得等于或大于3. 66m , 任一熱電偶的溫度不應超過4541 4℃。在二組或三組電纜試樣的試驗記錄中,取最大高度作為火焰蔓延高度。
2  兩標準的比較
GB/ T 18380 - 2001 和IEC60332 與UL1666標準的差異比較見表1 。
 表1 IEC60332 與UL1666 標準的比較
項目GB/ T 18380 - 2001 IEC60332 ∶2000 UL1666 - 1997
燃燒試驗箱尺寸
寬1000mm 1000mm 2440mm
深2000mm 2000mm 1220mm
高4000mm 4000mm 5790mm
燃燒前空氣流量5000 ±500L/ min 5000 ±500L/ min 3. 5 ±0. 5m/ s
燃燒源 類型丙烷純度95 %技術級丙烷商用級丙烷
流速13. 3 ±0. 5L/ min 13. 5 ±0. 5L/ min 1657 ±86cm3 / s
熱值
73. 7 ±1. 68MJ / h相當于20. 5 ±0. 5kW
73. 7 ±1. 68MJ / h相當于20. 5 ±0. 5kW
83. 1 MJ / m3相當于154. 5kW
試品長度3. 5m 3. 5m 5. 33m
試品總數
非金屬標稱總體積:
A 類7L ,B 類3. 5L ,C 類1. 5L 。
非金屬標稱總體積:
A 類7L ,B 類3. 5L ,C 類1. 5L 。
N = 12/ D ×25. 4
供火時間
A 類:40min ,
B 類:40min ,
C 類:20min
A 類:40min ,
B 類:40min ,
C 類:20min
結果的判定
試樣中測得的炭化部分應不超過噴燈底邊以上2. 5m
試樣中測得的炭化部分應不超過噴燈底邊以上2. 5m
火焰蔓延高度不得等于或大于3. 66m
3  結束語
通過對IEC60332 和UL1666 標準對阻燃電纜成束燃燒試驗的對比,可以了解IEC 標準與美國UL 標準之間的差異,電線電纜生產企業在生產出口產品時,對不同國家應按照不同的標準進行試驗,以滿足不同國家用戶的需要。
參考文獻:
[1 ]  IEC60332 - 3 ∶2000 在火焰條件下的電纜測試,第3
部分
[2 ]  UL1666 - 1997 (1999 修訂) 豎井中電纜的火焰蔓延高度
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