目前，電纜行業(yè)習(xí)慣將阻燃（FireRetardant）、無鹵低煙（LowSmokeHalogenFree，LSOH）或低鹵低煙（LowSmokeFume，LSF）、耐火（FireResistant）等具有一定防火性能的電纜統(tǒng)稱為防火電纜。

    阻燃電纜（FlameRetardant）

    阻燃電纜的特點(diǎn)是延緩火焰沿著電纜蔓延使火災(zāi)不致擴(kuò)大。由于其成本較低，因此是防火電纜中大量采用的電纜品種。無論是單根線纜還是成束敷設(shè)的條件下，電纜被燃燒時(shí)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，從而提高電纜線路的防火水平。

    無鹵低煙阻燃電纜（LSOH）

    無鹵低煙電纜的特點(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，從而減少了對人體、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。無鹵低煙阻燃電纜雖然具有優(yōu)良阻燃性、耐腐蝕性及低煙濃度，但其機(jī)械和電氣性能比普通電纜稍差。

    低鹵低煙阻燃電纜（LSF）

    低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標(biāo)介于阻燃電纜與無鹵低煙阻燃電纜之間。低鹵（LowHalogen）電纜的材料中亦會含有鹵素，但含量較低。

    這種電纜的特點(diǎn)是不僅具備阻燃性能，而且在燃燒時(shí)釋放的煙量較少，氯化氫釋放量較低。這種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。因此這種阻燃材料顯著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能。

    耐火電纜（FireResistant）

    耐火電纜是在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行，可保持線路的完整性（CircuitIntergrity）。耐火阻燃電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸氣煙霧量少，耐火阻燃性能大大提高，特別是在燃燒時(shí)，伴隨著水噴淋和機(jī)械打擊震動的情況下，電纜仍可保持線路完整運(yùn)行。

    阻燃電纜標(biāo)準(zhǔn)及等級

    電纜涉及火災(zāi)安全的主要技術(shù)指標(biāo)是CO2電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性。美國防火標(biāo)準(zhǔn)較關(guān)注前兩個(gè)問題，但是歐洲和美國對火災(zāi)安全有著完全不同的觀點(diǎn)。

    美國傳統(tǒng)的概念認(rèn)為：火災(zāi)的根源在于一氧化碳（CO）毒氣的產(chǎn)生以及其后的燃燒過程中CO轉(zhuǎn)化為CO2的熱釋放，因此，控制燃燒過程中的熱釋放量可減少火災(zāi)的危害。歐洲傳統(tǒng)以來深信：在燃燒中產(chǎn)生的鹵酸（HCL）釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災(zāi)現(xiàn)場的主要因素。

 

   為了評定線纜的阻燃性能優(yōu)劣，國際電工委員會分別制定了IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。IEC60332-1和IEC60332-2分別用來評定單根線纜按傾斜和垂直布放時(shí)的阻燃能力（國內(nèi)對應(yīng)GB12666.3和GB12666.4標(biāo)準(zhǔn)）。IEC60332-3（國內(nèi)對應(yīng)GB12666.5-90）用來評定成束線纜垂直燃燒時(shí)的阻燃能力，相比之下成束線纜垂直燃燒時(shí)在阻燃能力的要求上要高得多。

    IEC60332-1/BS4066-1阻燃等級（單根電線或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnSingleVerticalInsulatedWires/Cables）

    這是單根電纜的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)規(guī)定，一根60cm長的試樣垂直固定在前壁開通的金屬箱內(nèi)，火焰長度175mm的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端450mm的位置上火焰錐與電纜以45度角接觸，如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過50mm，測試通過。 IEC60332-3/BS4066-3阻燃等級（成束電線或電纜垂直燃燒測試FlameTestOnBunchedWires/Cables）

    這是成束電纜的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)規(guī)定，成束3.5m長的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上，試樣數(shù)量按不同分類所要求的非金屬物料決定。試樣垂直掛在燃燒爐背壁上，空氣通過底板上的進(jìn)氣口引入燃燒爐。

    丙烷平面燃燒器以750℃的火焰與試樣接觸，試樣在強(qiáng)制吹風(fēng)（氣流排放5m3/分鐘，風(fēng)速0.9m/秒）的情況下，必須在垂直燃燒20分鐘內(nèi)燃不起來，電纜在火焰蔓延2.5米以內(nèi)自行熄滅。IEC60332有A類、B類、C類和D類之分，以評定阻燃性能優(yōu)劣。

    UL阻燃標(biāo)準(zhǔn)

    UL列明的任何電纜經(jīng)過測試驗(yàn)證若符合某種防火等級，可在電纜印上UL識別字、防火等級和批準(zhǔn)編號。

    增壓級-CMP級（送風(fēng)燃燒測試/斯泰鈉風(fēng)道實(shí)驗(yàn)PlenumFlameTest/SteinerTunnelTest）

    這是UL防火標(biāo)準(zhǔn)中要求最高的電纜（PlenumCable），適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL910，實(shí)驗(yàn)規(guī)定在裝置的水平風(fēng)道上敷設(shè)多條試樣，用87.9KW煤氣本生燈（300，000BTU/Hr）燃燒20分鐘。合格標(biāo)準(zhǔn)為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大為0.5，平均密度值最大為0.15.

    這種CMP電纜通常安裝在通風(fēng)管道或空氣處理設(shè)備使用的空氣回流增壓系統(tǒng)中，被加拿大和美國所認(rèn)可采用。符合UL910標(biāo)準(zhǔn)的FEP/PLENUM材料，阻燃性能要比符合IEC60332-1及IEC60332-3標(biāo)準(zhǔn)的低煙無鹵材料的阻燃性能好，燃燒起來煙的濃度低。

    干線級-CMR級（直立燃燒測試RiserFlameTest）

    這是UL標(biāo)準(zhǔn)中商用級電纜（RiserCable），適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1666.實(shí)驗(yàn)規(guī)定在模擬直立軸上敷設(shè)多條試樣，用規(guī)定的154.5KW煤氣本生燈（527，500BTU/Hr）30分鐘。合格標(biāo)準(zhǔn)為火焰不可蔓延到12英尺高的房間的上部。干線級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范，一般用于樓層垂直和水平布線使用。

    商用級-CM級（垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest）

    這是UL標(biāo)準(zhǔn)中商用級電纜（GeneralPurposeCable），適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581.實(shí)驗(yàn)規(guī)定在垂直8英尺高的支架上敷設(shè)多條試樣，用規(guī)定的20KW帶狀噴燈燃燒（70，000BTU/Hr）20分鐘。合格標(biāo)準(zhǔn)為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅。UL1581和IEC60332-3C類似，只是敷設(shè)電纜根數(shù)不同。商用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范，一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線，不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。

    通用級-CMG級（垂直燃燒測試VertialTrayFlameTest）

    這是UL標(biāo)準(zhǔn)中通用級電纜（GeneralPurposeCable），適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581.商用級和通用級的測試條件類似，同為加拿大和美國認(rèn)可使用。通用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范，一般僅應(yīng)用于同一樓層的水平走線，不應(yīng)用于樓層的垂直布線上。

    家居級-CMX級（垂直燃燒測試VertialWireFlameTest）

    這是UL標(biāo)準(zhǔn)中家居級電纜（RestrictedCable），適用安全標(biāo)準(zhǔn)為UL1581，VW-1.實(shí)驗(yàn)規(guī)定試樣保持垂直，用試驗(yàn)用的噴燈燃燒（30，000TU/Hr）15秒鐘，然后停止15秒鐘，反復(fù)5次。

    合格標(biāo)準(zhǔn)為余火焰不可超過60秒鐘，試樣不可燒損25%以上，墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1類似，只是燃燒的時(shí)間不同。這種等級也沒有煙霧或毒性規(guī)范，僅用于敷設(shè)單條電纜的家庭或小型辦公室系統(tǒng)中。這類電纜不應(yīng)成捆敷設(shè)使用，必須套管。

 

   煙密度、鹵素含量和毒性等級

 IEC60754-1/BS6425-1鹵素氣體含量的測定（EmissionOfHalogens）

    這是IEC和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對氯化氫（HCL）釋放濃度的規(guī)范。鹵素含氟（Florine）、氯（Chlorine）、溴（Bromine）、碘（Iodine）和放射性易揮發(fā)的元素砹（Astatine），成分的毒性很高。實(shí)驗(yàn)規(guī)定，燃燒爐預(yù)熱到800℃時(shí)，把一根內(nèi)置1.0g試樣推入爐內(nèi)，利用氣流排放速率使HCL溶入水中，再測定水溶液的鹵酸含量。

    如果電纜材料燃燒時(shí)鹵酸（HCL）釋放量少于5mg/g時(shí)，可被稱為無鹵電纜（LSOH），如果鹵酸（HCL）釋放量大于5mg/g時(shí)而小于15mg/g時(shí)，可被稱為低鹵電纜（LSF）。值得注意的是，IEC60754-1方法不能用來測定HCL含量小于5mg/g的材料，即不能判定是否“無鹵”。需要判定是否完全無鹵可采用IEC60754-2方法來測定。

    IEC60754-2氣體酸度測量（Corrosivity）

    這是IEC標(biāo)準(zhǔn)中針對燃燒氣體腐蝕性的規(guī)范，此測試是量度在燃燒時(shí)物料所產(chǎn)生的鹵酸氣體酸度。它通過水溶液的PH值和導(dǎo)電率來測定。實(shí)驗(yàn)規(guī)定，燃燒爐預(yù)熱到800℃，把一根內(nèi)置試樣的石英管推入爐內(nèi)，同時(shí)開始記時(shí)。

    在試樣燃燒的前5分鐘，每隔1分鐘測一次PH值和電傳導(dǎo)性能，接下來的25分鐘每隔5分鐘測一次。一般無鹵電纜材料的PH值會大于4.3，導(dǎo)電率小于10μs；PH值越少，即表示物料的鹵酸氣體酸度越高。值得注意的是，當(dāng)HCL含量大于2mg/g而小于5mg/g（即符合IEC60754-1的要求時(shí)），其水溶液的PH值亦小于4.3，即不符合IEC60754-2的要求。

    IEC61034-1/ASTME662煙密度（EmissionofSmoke）

    這是IEC和ASTM標(biāo)準(zhǔn)中針對煙密度的規(guī)范。實(shí)驗(yàn)由一個(gè)3m3的立方體和一個(gè)帶光源的光度測量系統(tǒng)組成，矩形曹內(nèi)裝酒精作為燃燒源。一個(gè)功率為10-15m3/分鐘的鼓風(fēng)機(jī)確保煙霧均勻分布在一塊檔風(fēng)板上防止槽上產(chǎn)生火焰渦流，酒精燃燒時(shí)，與光電源相連的記錄儀記下光減弱量。

    煙密度是以透光率量度，如果能達(dá)到60%光傳輸值（LightTransmittance），該電纜材料就達(dá)到低煙標(biāo)準(zhǔn)，透光率越高，物料于燃燒時(shí)所釋放的煙霧越少。

    ISO4589-2/BS2863氧指數(shù)（OxygenIndexLOI）

    這是ISO和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對氧指數(shù)的規(guī)范。它是指在室溫下，當(dāng)空氣的含氧量大于此氧指數(shù)時(shí)，物料便會馬上燃燒。氧指數(shù)值越高則表示物料越阻燃。假若某材料的氧指數(shù)為21%，即表示此物料處于正常室溫下亦會自動燃燒，在正常室溫下，空氣的含氧量為21%，一般阻燃電纜的氧指數(shù)均大于33%.

    ISO4589-3/BS2782.1溫度指數(shù)（TemperatureIndexTI）

    這是ISO和BS標(biāo)準(zhǔn)中針對溫度指數(shù)的規(guī)范，材料的氧指數(shù)會隨著溫度升高而下降，當(dāng)氣溫升高而物料的氧指數(shù)降至21%時(shí)，物料便會自動燃燒，此溫度被稱為溫度指數(shù)。

    例如，煤于室溫下的氧指數(shù)為50%，但當(dāng)溫度升高至150℃，氧指數(shù)會降至21%，此材料亦會馬上燃燒，材料的溫度指數(shù)便為150℃。一般阻燃電纜溫度指數(shù)均大于250℃。

 

   NES713毒性指數(shù)（ToxicityIndex）

    這是英國海軍工程N(yùn)ES標(biāo)準(zhǔn)中針對電纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性規(guī)范，毒性是指對生物體結(jié)構(gòu)造成破壞或功能紊亂的一種性質(zhì)，毒性指數(shù)是指材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的所有氣體的毒性總和表現(xiàn)。

    實(shí)驗(yàn)規(guī)定，燃燒爐預(yù)熱到800℃，電纜材料中含有的有毒物質(zhì)會被分別燃燒，再利用氣流排放速率收集每種有毒氣體，然后通過化學(xué)分析計(jì)算每種有毒物質(zhì)的含量，此指數(shù)是以數(shù)目表示其毒性。毒性指數(shù)越大，此物料所釋放氣體的毒性越高。一般無鹵電纜材料的毒性指數(shù)均小于5.

    值得注意的是，低煙無鹵材料燃燒時(shí)亦會產(chǎn)生有毒的CO，如果材料中含有P、N、S，則生成的有毒氣體更多，因此無鹵電纜不可稱為無毒電纜，應(yīng)稱為低毒電纜。

    CM、CMR和CMP電纜由于需要通過嚴(yán)格的UL防火標(biāo)準(zhǔn)，采用的電纜材料多含鹵素，CM和CMR電纜一般以聚氯乙烯（PVC）為基材，而PVC材料含氯；CMP電纜一般以特氟瓏聚四氟乙烯（FEP）為基材，而FEP材料含氟。

    此類含鹵線纜產(chǎn)生的氣體毒性均較無鹵電纜大數(shù)倍，于火災(zāi)安全中存著很大的隱患，可能會導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場多數(shù)的傷亡人員不是被燒死而是被毒氣窒息而亡。

    IEC耐火等級

    耐火線纜指在火焰燃燒的情況下能保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行，即保持線路的完整性（CircuitIntegrity）。為了評定線纜的阻火性能優(yōu)劣，國際電工委員會和英國電工委員會分別制定了IEC331和BS6387兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。相比之下BS6387在耐火能力的要求上較IEC331高得多。

    IEC60331阻燃等級

    IEC60331-1999中，供火溫度要求為750℃/3h級，表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿。

    BS6387阻燃等級

    BS6387要求通過水平燃燒實(shí)驗(yàn)、水噴淋實(shí)驗(yàn)和機(jī)械沖擊震動燃燒實(shí)驗(yàn)。水平燃燒實(shí)驗(yàn)為A級650℃/3h、B級750℃/3h、C級950℃/3h和S級950℃/3min.

    A級表示在650℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿；B級表示在750℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿；C級表示在950℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿；S級表示在950℃下施加300伏電壓水平燃燒3分鐘不擊穿。

    水噴淋燃燒實(shí)驗(yàn)分為W級，表示在施加300伏電壓燃燒15分鐘然后再淋水燃燒15分鐘不擊穿。沖擊震動燃燒實(shí)驗(yàn)分為X級650℃/15min、Y級750℃/15min和Z級950℃/15min、X級表示在650℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動15分鐘不擊穿；Y級表示在750℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動一次15分鐘不擊穿；Z級表示在950℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動一次15分鐘不擊穿。BS6387要求的最高級別型號為CWZ.

 

現(xiàn)在，不少省市和地區(qū)的電線電纜廠遇到了一個(gè)比較麻煩的問題?，F(xiàn)在不是加大產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)力度嗎？有些地方的質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)部門本身不具備電線電纜成束燃燒試驗(yàn)手段，對從市場上抽取的電線電纜樣品無法做此項(xiàng)試驗(yàn)，于是就用電纜氧指數(shù)的大小來判斷產(chǎn)品的阻燃性能。他們測量電線電纜中各種可燃物的氧指數(shù)，再取其平均值。如果該平均值符合阻燃指標(biāo)要求，則判斷該產(chǎn)品為阻燃產(chǎn)品，否則為不合格產(chǎn)品。鑒于此情況，電線電纜廠家必須很注意產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中可燃性材料的氧指數(shù)，把好進(jìn)廠材料的質(zhì)量關(guān)。

    1.材料的氧指數(shù)（LOI）與其阻燃性的對應(yīng)關(guān)系如下：

LOI < 23 可燃

LOI 24 - 28 稍阻燃

LOI 29 - 35 阻燃

LOI > 36 高阻燃

    2.材料氧指數(shù)和電纜的阻燃性能完全是兩個(gè)概念！材料氧指數(shù)只是反應(yīng)該材料阻燃性能的一個(gè)固有特性；而電纜的阻燃性與組成該電纜的所有材料的阻燃特性有關(guān)，同時(shí)與電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)密不可分。如果希望電纜最終符合A類、B類等成束燃燒的要求，必須同時(shí)兼顧材料和工藝結(jié)構(gòu)兩方面。對于電子線等小線來說，通常要測垂直燃燒(vw-1)，有時(shí)候氧指數(shù)是40的過不了，氧指數(shù)是28的卻能過。對于電纜來說，通常要測成束燃燒，但是結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的，合理的材料搭配和較好的結(jié)構(gòu)通常是你通過測試的關(guān)鍵，不要一味的追求氧指數(shù)的高！電纜阻燃，還有結(jié)構(gòu)上考慮，光追求材料氧指數(shù)似乎很難達(dá)到更高的要求。判斷電纜阻燃等級不是測量其氧指數(shù)。但材料阻燃性能是要求測量氧指數(shù)的，這是材料跟電纜有所不同。