額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜電線和軟線固定布線用電纜電線不延燃試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)

檢測(cè)原理
不延燃試驗(yàn)的核心原理是評(píng)估電纜電線絕緣和護(hù)套材料在特定引燃源作用下的抗火焰蔓延能力。其科學(xué)依據(jù)在于模擬電纜在過(guò)載、短路或外部火源等故障條件下可能遇到的著火場(chǎng)景，通過(guò)控制引燃源功率、作用時(shí)間及試樣布置，量化材料阻止火焰?zhèn)鞑ズ妥孕邢绲奶匦?。聚氯乙烯（PVC）材料本身含有氯元素，在高溫下會(huì)分解出氯化氫氣體，稀釋可燃?xì)怏w濃度并抑制燃燒鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而具備一定的阻燃性。試驗(yàn)即是通過(guò)驗(yàn)證此特性是否滿足安全要求，防止火災(zāi)沿電纜線路擴(kuò)大。

檢測(cè)項(xiàng)目
不延燃試驗(yàn)主要分為單根電纜垂直燃燒試驗(yàn)和成束電纜燃燒試驗(yàn)兩大類。

1. 單根電線垂直燃燒試驗(yàn)：主要考核單根絕緣電線在垂直狀態(tài)下用規(guī)定火焰直接燃燒后的自熄能力。該項(xiàng)目側(cè)重于材料本身的基本阻燃性能。

2. 成束電線電纜燃燒試驗(yàn)：模擬電纜在橋架、管道中成束敷設(shè)時(shí)，由于電纜間相互提供可燃物，燃燒更為劇烈的場(chǎng)景。該試驗(yàn)考核電纜在密集敷設(shè)條件下的阻燃等級(jí)，更為嚴(yán)苛。根據(jù)火焰強(qiáng)度、燃燒持續(xù)時(shí)間及試樣非金屬材料體積，可細(xì)分為A、B、C、D等多個(gè)阻燃等級(jí)。

3. 相關(guān)輔助項(xiàng)目：

   • 煙密度試驗(yàn)：評(píng)估電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧 obscuration 程度，關(guān)乎人員疏散和消防救援。

   • 酸氣含量試驗(yàn)：測(cè)定燃燒產(chǎn)生的鹵酸氣體釋放量，評(píng)估腐蝕性和毒性。

   • pH值和電導(dǎo)率試驗(yàn)：測(cè)量燃燒生成物的腐蝕性。

檢測(cè)范圍
不延燃性能檢測(cè)覆蓋所有使用額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣固定布線用電線電纜的領(lǐng)域，具體包括：

• 建筑工程：住宅、商業(yè)樓宇、公共設(shè)施（如醫(yī)院、學(xué)校、車站）內(nèi)的動(dòng)力、照明、插座等固定敷設(shè)線路。

• 工業(yè)領(lǐng)域：工廠、礦山的廠房?jī)?nèi)部配電，控制柜內(nèi)固定接線，但需注意特定惡劣環(huán)境（如煤礦）有更高級(jí)別的阻燃要求。

• 交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施：地鐵、隧道、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)所的固定安裝電纜，通常要求高阻燃等級(jí)、低煙無(wú)鹵。

• 信息通信系統(tǒng)：建筑物內(nèi)通信、網(wǎng)絡(luò)線路的固定敷設(shè)部分。

• 家用電器內(nèi)部配線：作為電器內(nèi)部固定布線，需滿足相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)不延燃試驗(yàn)的規(guī)定存在差異與對(duì)應(yīng)關(guān)系。

• 標(biāo)準(zhǔn)：

  • IEC 60332系列：這是上廣泛采納的標(biāo)準(zhǔn)。IEC 60332-1用于單根垂直燃燒，IEC 60332-3用于成束電纜燃燒試驗(yàn)（A-F類分級(jí)）。

• 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：

  • GB/T 19666：作為阻燃和耐火電纜的標(biāo)準(zhǔn)總則，明確了阻燃等級(jí)劃分及試驗(yàn)方法依據(jù)。

  • GB/T 18380系列：等效采用IEC 60332系列標(biāo)準(zhǔn)。GB/T 18380.12（單根）和GB/T 18380.33（成束A類）、GB/T 18380.34（成束B(niǎo)類）、GB/T 18380.35（成束C類）、GB/T 18380.36（成束D類）具體規(guī)定了試驗(yàn)方法。

• 其他地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)：

  • UL標(biāo)準(zhǔn)（美國(guó)）：如UL 1581中的VW-1（垂直燃燒）試驗(yàn)與IEC 60332-1類似但存在細(xì)節(jié)差異（如火焰高度、燃燒次數(shù)、指示絹紙等）。

  • EN標(biāo)準(zhǔn)（歐洲）：EN 60332系列與IEC標(biāo)準(zhǔn)基本一致。

• 對(duì)比分析：

  • 單根試驗(yàn)：IEC 60332-1/GB/T 18380.12與UL 1581 VW-1在試驗(yàn)原理上相似，但火焰施加時(shí)間、次數(shù)及合格判據(jù)（如是否引燃下方的鋪底層）有不同，UL VW-1通常被認(rèn)為要求更嚴(yán)。

  • 成束試驗(yàn)：IEC/GB體系根據(jù)阻燃性能高低進(jìn)行A-D類分級(jí)，分類體系清晰，廣泛應(yīng)用于（除北美外）。北美地區(qū)更常采用基于UL標(biāo)準(zhǔn)的CM/CMR/CMP分級(jí)體系，其試驗(yàn)方法（如UL 1685）在火焰源、試樣安裝、測(cè)量參數(shù)（如火焰蔓延高度）上與IEC 60332-3有顯著區(qū)別。

  • 趨勢(shì)：范圍內(nèi)，IEC標(biāo)準(zhǔn)的影響力日益增強(qiáng)，但在具體市場(chǎng)準(zhǔn)入時(shí)仍需滿足當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求。

檢測(cè)方法

1. 單根垂直燃燒試驗(yàn)（以GB/T 18380.12為例）：

   • 試樣制備：截取約600mm長(zhǎng)的單根電線，垂直固定在金屬梯架上。

   • 火焰施加：使用特定規(guī)格的噴燈，其丙烷燃?xì)饬髁拷?jīng)校準(zhǔn)，產(chǎn)生規(guī)定高度（如125mm）的藍(lán)色火焰。火焰以45度角施加于試樣下端，距上夾具下緣約475mm處。

   • 操作要點(diǎn)：火焰持續(xù)施加一定時(shí)間（如60秒），隨后移開(kāi)。觀察并記錄試樣上的有焰燃燒時(shí)間。試驗(yàn)可能重復(fù)進(jìn)行多次。

   • 關(guān)鍵控制：噴燈與試樣的相對(duì)位置、燃?xì)饬髁?、環(huán)境風(fēng)速。

2. 成束電纜垂直燃燒試驗(yàn)（以GB/T 18380.33-2X, B類為例）：

   • 試樣制備：將規(guī)定長(zhǎng)度（通常3.5m）的多根電纜試樣成束垂直安裝在鋼制梯架前，試樣總體積的非金屬材料含量需滿足標(biāo)準(zhǔn)對(duì)B類的要求（如1.5L/m）。

   • 火焰施加：使用帶型噴燈（或梯型噴燈，取決于標(biāo)準(zhǔn)版本），以規(guī)定功率（如（73.7±1.8）MJ/h）的火焰從底部燃燒試樣一定時(shí)間（如40分鐘）。

   • 操作要點(diǎn)：試驗(yàn)在具有強(qiáng)制通風(fēng)的燃燒室內(nèi)進(jìn)行，控制空氣流量。燃燒結(jié)束后，觀察火焰自熄情況。

   • 關(guān)鍵控制：試樣數(shù)量計(jì)算（確保非金屬材料體積準(zhǔn)確）、束狀試樣在梯架上的緊密排列、火焰強(qiáng)度穩(wěn)定性、燃燒室空氣流速。

檢測(cè)儀器

1. 燃燒試驗(yàn)裝置：

   • 單根燃燒試驗(yàn)儀：主要由垂直試樣架、高精度氣體流量控制系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)噴燈、自動(dòng)點(diǎn)火和計(jì)時(shí)裝置組成。技術(shù)特點(diǎn)在于噴燈嘴尺寸和燃?xì)饬髁康木_控制，以確?；鹧娉叽绾蜔彷敵龅闹貜?fù)性。

   • 成束電纜燃燒試驗(yàn)箱：核心為一個(gè)大型垂直燃燒室，內(nèi)嵌標(biāo)準(zhǔn)鋼梯或梯架。配備大功率帶型或梯型噴燈系統(tǒng)、高精度燃?xì)夂涂諝夤?yīng)系統(tǒng)、流量計(jì)、排煙系統(tǒng)。技術(shù)特點(diǎn)在于能提供穩(wěn)定且大熱量的火焰，并維持燃燒室內(nèi)穩(wěn)定的氣流環(huán)境，通常具備自動(dòng)控制和數(shù)據(jù)記錄功能。

2. 輔助設(shè)備：

   • 氣體流量校準(zhǔn)裝置：用于定期校準(zhǔn)噴燈的燃?xì)夂涂諝饬髁?，是保證試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

   • 尺寸測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺、鋼尺等，用于精確測(cè)量試樣尺寸、火焰高度和炭化距離。

   • 環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備：溫濕度計(jì)、氣壓表，用于記錄試驗(yàn)環(huán)境條件。

結(jié)果分析

1. 單根垂直燃燒試驗(yàn)：

   • 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（以GB/T 18380.12為例）：移開(kāi)火焰后，試樣上的有焰燃燒應(yīng)能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自行熄滅。通常要求燃燒痕跡（炭化部分）的上端與夾具下緣的距離不小于50mm。鋪底層的棉紙不應(yīng)被滴落物引燃。

   • 分析方法：直接觀察記錄燃燒時(shí)間、熄滅情況、炭化長(zhǎng)度，并檢查鋪底層。任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求即判定為不合格。

2. 成束電纜垂直燃燒試驗(yàn)：

   • 評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)（以GB/T 18380.33 B類為例）：停止供火后，電纜上的火焰應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自行熄滅。燃燒蔓延的高點(diǎn)（炭化點(diǎn)）距噴燈上緣的高度不應(yīng)超過(guò)規(guī)定值（如2.5m）。這是判斷阻燃等級(jí)（A、B、C、D）是否達(dá)標(biāo)的核心依據(jù)。

   • 分析方法：試驗(yàn)后，測(cè)量試樣上炭化痕跡的高點(diǎn)與噴燈上緣中心的垂直距離。將此測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的極限值進(jìn)行比較。同時(shí)觀察火焰自熄時(shí)間。炭化高度超過(guò)限值或火焰未在規(guī)定時(shí)間內(nèi)熄滅，則判定該等級(jí)不合格。

結(jié)果分析需嚴(yán)格依據(jù)所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的全部條款，任何偏離都可能導(dǎo)致結(jié)論錯(cuò)誤。對(duì)于阻燃電纜，其標(biāo)識(shí)的阻燃等級(jí)（如ZA, ZB, ZC, ZD）必須通過(guò)相應(yīng)類別的成束燃燒試驗(yàn)驗(yàn)證。