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檢測技術

檢測原理
不延燃試驗的核心原理是評估電纜電線絕緣和護套材料在特定引燃源作用下的抗火焰蔓延能力。其科學依據(jù)在于模擬電纜在過載、短路或外部火源等故障條件下可能遇到的著火場景，通過控制引燃源功率、作用時間及試樣布置，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，在高溫下會分解出氯化氫氣體，稀釋可燃氣體濃度并抑制燃燒鏈式反應，從而具備一定的阻燃性。試驗即是通過驗證此特性是否滿足安全要求，防止火災沿電纜線路擴大。

檢測項目
不延燃試驗主要分為單根電纜垂直燃燒試驗和成束電纜燃燒試驗兩大類。

1. 單根電線垂直燃燒試驗：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。該項目側重于材料本身的基本阻燃性能。

2. 成束電線電纜燃燒試驗：模擬電纜在橋架、管道中成束敷設時，由于電纜間相互提供可燃物，燃燒更為劇烈的場景。該試驗考核電纜在密集敷設條件下的阻燃等級，更為嚴苛。根據(jù)火焰強度、燃燒持續(xù)時間及試樣非金屬材料體積，可細分為A、B、C、D等多個阻燃等級。

3. 相關輔助項目：

   • 煙密度試驗：評估電纜燃燒時產(chǎn)生的煙霧 obscuration 程度，關乎人員疏散和消防救援。

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

   • pH值和電導率試驗：測量燃燒生成物的腐蝕性。

檢測范圍
不延燃性能檢測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域，具體包括：

• 建筑工程：住宅、商業(yè)樓宇、公共設施（如醫(yī)院、學校、車站）內的動力、照明、插座等固定敷設線路。

• 工業(yè)領域：工廠、礦山的廠房內部配電，控制柜內固定接線，但需注意特定惡劣環(huán)境（如煤礦）有更高級別的阻燃要求。

• 交通運輸基礎設施：地鐵、隧道、機場等場所的固定安裝電纜，通常要求高阻燃等級、低煙無鹵。

• 信息通信系統(tǒng)：建筑物內通信、網(wǎng)絡線路的固定敷設部分。

• 家用電器內部配線：作為電器內部固定布線，需滿足相應的安全標準。

檢測標準
國內外標準體系對不延燃試驗的規(guī)定存在差異與對應關系。

• 標準：

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

• 中國標準：

  • GB/T 19666：作為阻燃和耐火電纜的標準總則，明確了阻燃等級劃分及試驗方法依據(jù)。

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

• 其他地區(qū)標準：

  • UL標準（美國）：如UL 1581中的VW-1（垂直燃燒）試驗與IEC 60332-1類似但存在細節(jié)差異（如火焰高度、燃燒次數(shù)、指示絹紙等）。

  • EN標準（歐洲）：EN 60332系列與IEC標準基本一致。

• 對比分析：

  • 單根試驗：IEC 60332-1/GB/T 18380.12與UL 1581 VW-1在試驗原理上相似，但火焰施加時間、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通常被認為要求更嚴。

  • 成束試驗：IEC/GB體系根據(jù)阻燃性能高低進行A-D類分級，分類體系清晰，廣泛應用于（除北美外）。北美地區(qū)更常采用基于UL標準的CM/CMR/CMP分級體系，其試驗方法（如UL 1685）在火焰源、試樣安裝、測量參數(shù)（如火焰蔓延高度）上與IEC 60332-3有顯著區(qū)別。

  • 趨勢：范圍內，IEC標準的影響力日益增強，但在具體市場準入時仍需滿足當?shù)胤ㄒ?guī)和標準要求。

檢測方法

1. 單根垂直燃燒試驗（以GB/T 18380.12為例）：

   • 試樣制備：截取約600mm長的單根電線，垂直固定在金屬梯架上。

   • 火焰施加：使用特定規(guī)格的噴燈，其丙烷燃氣流量經(jīng)校準，產(chǎn)生規(guī)定高度（如125mm）的藍色火焰。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：火焰持續(xù)施加一定時間（如60秒），隨后移開。觀察并記錄試樣上的有焰燃燒時間。試驗可能重復進行多次。

   • 關鍵控制：噴燈與試樣的相對位置、燃氣流量、環(huán)境風速。

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

   • 試樣制備：將規(guī)定長度（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準對B類的要求（如1.5L/m）。

   • 火焰施加：使用帶型噴燈（或梯型噴燈，取決于標準版本），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間（如40分鐘）。

   • 操作要點：試驗在具有強制通風的燃燒室內進行，控制空氣流量。燃燒結束后，觀察火焰自熄情況。

   • 關鍵控制：試樣數(shù)量計算（確保非金屬材料體積準確）、束狀試樣在梯架上的緊密排列、火焰強度穩(wěn)定性、燃燒室空氣流速。

檢測儀器

1. 燃燒試驗裝置：

   • 單根燃燒試驗儀：主要由垂直試樣架、高精度氣體流量控制系統(tǒng)、標準噴燈、自動點火和計時裝置組成。技術特點在于噴燈嘴尺寸和燃氣流量的精確控制，以確保火焰尺寸和熱輸出的重復性。

   • 成束電纜燃燒試驗箱：核心為一個大型垂直燃燒室，內嵌標準鋼梯或梯架。配備大功率帶型或梯型噴燈系統(tǒng)、高精度燃氣和空氣供應系統(tǒng)、流量計、排煙系統(tǒng)。技術特點在于能提供穩(wěn)定且大熱量的火焰，并維持燃燒室內穩(wěn)定的氣流環(huán)境，通常具備自動控制和數(shù)據(jù)記錄功能。

2. 輔助設備：

   • 氣體流量校準裝置：用于定期校準噴燈的燃氣和空氣流量，是保證試驗結果準確性的關鍵。

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

   • 環(huán)境監(jiān)測設備：溫濕度計、氣壓表，用于記錄試驗環(huán)境條件。

結果分析

1. 單根垂直燃燒試驗：

   • 評判標準（以GB/T 18380.12為例）：移開火焰后，試樣上的有焰燃燒應能在規(guī)定時間內自行熄滅。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。鋪底層的棉紙不應被滴落物引燃。

   • 分析方法：直接觀察記錄燃燒時間、熄滅情況、炭化長度，并檢查鋪底層。任何一項不符合標準要求即判定為不合格。

2. 成束電纜垂直燃燒試驗：

   • 評判標準（以GB/T 18380.33 B類為例）：停止供火后，電纜上的火焰應在規(guī)定時間內自行熄滅。燃燒蔓延的高點（炭化點）距噴燈上緣的高度不應超過規(guī)定值（如2.5m）。這是判斷阻燃等級（A、B、C、D）是否達標的核心依據(jù)。

   • 分析方法：試驗后，測量試樣上炭化痕跡的高點與噴燈上緣中心的垂直距離。將此測量值與標準規(guī)定的極限值進行比較。同時觀察火焰自熄時間。炭化高度超過限值或火焰未在規(guī)定時間內熄滅，則判定該等級不合格。

結果分析需嚴格依據(jù)所執(zhí)行標準的全部條款，任何偏離都可能導致結論錯誤。對于阻燃電纜，其標識的阻燃等級（如ZA, ZB, ZC, ZD）必須通過相應類別的成束燃燒試驗驗證。