現代測量與(yǔ)實驗室管理(lǐ)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(yǔ)IEC、UL兩大標準的區別
崔祥柱(zhù)
(徐州市產品質量監督檢驗(yàn)所,徐(xú)州 221006)
0 概述
由於普(pǔ)通電線電纜燃燒時會釋(shì)放大量有害氣體(tǐ),因此,近年來阻燃耐火電纜(lǎn)得(dé)到了廣泛的使用,無煙無鹵,低煙低鹵(lǔ)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,並出口到國外(wài)。而有關阻燃電纜或材(cái)料的國際標準已全麵更新,阻燃電纜國際標準分為兩大(dà)體係。一是歐洲體係(包括IEC、ISO、BS 等標(biāo)準) ,二是美(měi)國體係(包(bāo)括UL 、ASTM、AEIC 等標準) ,這兩大體係的(de)最大區別在於成束電纜(lǎn)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 模擬了多根電纜後垂直敷設於通風豎
井中的燃燒狀況,對電纜(lǎn)的阻燃性能(néng)提出更高的要(yào)求,另外UL910 涉及水平隧(suì)道中進行的(de)燃燒試驗,在(zài)歐洲標準中沒有這方麵的內容。美(měi)國是最大的電線電纜市場,現在國內已有很多企業接到(dào)美方的標書,要求按UL 標準為其生產產品。我國電線電纜阻(zǔ)燃(rán)耐火的國家標準都已等同采用IEC(國際電工委員會(huì)) 標(biāo)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(tè)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(zhǔn)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(yǐ)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(yán)高度》試驗要求與GB/T 18380 - 2001《電纜在火(huǒ)焰條件下的燃燒試驗》和IEC60332 - 3 ∶2000《在火焰條件下的電纜(lǎn)測試》的差異作一介紹。
1 UL 標準試驗要(yào)求
UL1666 - 1997 (1999 年修訂)《豎井中電纜的火(huǒ)焰蔓延(yán)高度》
1) 試驗裝置
實驗裝(zhuāng)置由以下主要部分組成:
a) 燃(rán)燒試驗箱(xiāng): 寬: 2144m , 深: 1122m , 高:5179m。
b) 燃(rán)燒器.
c) 溫度和流量測量:8 隻熱電偶安裝在第(dì)二層的管道中(zhōng)、一個熱電偶即一個雙向空氣流速探頭位於第一層的管道中,位(wèi)於第(dì)一層管道內的用(yòng)於(yú)測量流速的探頭(tóu),與一個電子壓力計相連(lián)接,以獲得壓力差。
2) 試樣
每種電纜結構取(qǔ)2 組試樣進行測試,每一(yī)組由多(duō)根長度為5. 33m 的電纜試樣組成。電纜段安裝(zhuāng)時,通過二根管道,靠(kào)著最接近引燃火焰的管道的長邊。電纜段(duàn)一層安裝,填入長邊中央305mm 的範圍內,在給定試驗中,電(diàn)纜段的數量( N) 按以下(xià)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(qǔ)樣的一圈電纜,在溫度為(wéi)23. 0 ±3. 0℃,相對(duì)溫度為50 ±5 % 空氣中放置48h ,進行預處理(lǐ)。
4) 試(shì)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(huǒ)焰每小時產生約(熱化學能) 154. 5kW ,點燃(rán)火(huǒ)焰,將(jiāng)丙烷氣體流(liú)速增(zēng)加到(dào)1657 ±86cm3 / s ,開始試驗。對電纜試樣施加試驗火焰,時間(jiān)為30min 試驗火(huǒ)焰熄滅後,或電(diàn)纜試樣(yàng)完(wán)全停止燃燒後,測量並記錄電纜被(bèi)連續燒毀的最大高度,如(rú)果經(jīng)抹擦後,煙灰可以從未毀壞電纜的原始表麵上除去(qù),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(rán)燒材料發生(shēng)軟化(記作熔化) ,或部分燒毀(記作炭(tàn)化) ,成完全燒毀(記作灰(huī)化) ,可看(kàn)作損壞(huài)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(lǎn)結構應具有以下特性:
(1) 每組電纜試樣的火焰蔓延高度,不(bú)得(dé)等於或(huò)大於3. 66m ,任一熱電偶的溫(wēn)度,不應超過454. 4℃
(2) 從二組電纜試樣所取得(dé)的火焰蔓延高(gāo)度的差不應大於15 %,如果從二(èr)組電纜(lǎn)試樣所取得的火焰蔓延高度的差(chà)大於(yú)15 % ,則應按上述取第(dì)三組電纜試樣(yàng)進行測試(shì),第三組電纜試樣的火焰(yàn)蔓延高度不得等於或大於(yú)3. 66m , 任一熱電偶的溫度不應(yīng)超過4541 4℃。在二組或三組(zǔ)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(zhǔn)的比較
GB/ T 18380 - 2001 和IEC60332 與UL1666標準的差異比較(jiào)見表1 。
表1 IEC60332 與(yǔ)UL1666 標(biāo)準(zhǔn)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(wán)
流速13. 3 ±0. 5L/ min 13. 5 ±0. 5L/ min 1657 ±86cm3 / s
熱(rè)值
73. 7 ±1. 68MJ / h相(xiàng)當於(yú)20. 5 ±0. 5kW
73. 7 ±1. 68MJ / h相當於20. 5 ±0. 5kW
83. 1 MJ / m3相當於154. 5kW
試品長(zhǎng)度3. 5m 3. 5m 5. 33m
試品總(zǒng)數
非金屬標(biāo)稱總(zǒng)體積:
A 類7L ,B 類3. 5L ,C 類1. 5L 。
非金屬標稱總(zǒng)體(tǐ)積:
A 類7L ,B 類3. 5L ,C 類1. 5L 。
N = 12/ D ×25. 4
供火時間(jiān)
A 類:40min ,
B 類:40min ,
C 類:20min
A 類:40min ,
B 類:40min ,
C 類(lèi):20min
結果的判定
試(shì)樣中測得的炭化部分應不超過噴燈底邊(biān)以上2. 5m
試樣中測得的(de)炭化部分應不超過噴燈底邊(biān)以(yǐ)上2. 5m
火焰蔓延(yán)高(gāo)度不得等於或大於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(diàn)線電纜生產企業在生產出口產品時,對不同(tóng)國家應(yīng)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(kǎo)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(jǐng)中電纜的(de)火焰蔓延高度(dù)