典型阻燃及耐火电缆的水平延燃特性试验研究.pdf

建 箍电乞 ■■■■■■●●■■■■■一 2口 1 5 年 第7期l B U IL D IN G E I E C T R ● C I Y 典型阻燃及耐火电缆的水平延燃特性试验研究 陈 南 中国人 民武装警察部 队学院消防工程 系，河北省廊 坊市0 6 5 0 0 0 Ex p e r i me n t a l S t u d y o n Ho r i z o n t a l Fl a m e S p r e a d Ch a r a c t e r i s t i c o f Ty p i c a l F l a me Re t a r d a n t Ca b l e a nd Fi r e Re s i s t a n t Ca b l e ． CHE N Na n De p a r t me n t o f F i r e P r o t e c t i o n E n g i n e e ri n g o f C h i n e s e P e o p l e ’ S Ar me d P o l i c e F o r c e Ac a d e my ，L a n g f a n g 0 6 5 0 0 0，He b e i P r o v i n c e ，C h i n a Ab s t r a c t S t a n d a r d T e s t Me t h o d f o r r e a n d C l e Co mb u s t i o n a n d S mo k i n g Ch a r a c t e r i s t i c s N F P A 2 6 2 i s r e f e r r e d t o d e s i g n h o r i z o n t a l b u r n i n g t e s t d e v i c e o f c a b l e ， r e s e a r c h t h e h o riz o n t a l c o mb u s t i o n c h a r a c t e ris t i c s o f P VC i n s u l a t e d c a b l e wi t h c r o s s l i n k e d p o l y e t h y l e n e s h e a t h YJ Va n d P V C i n s u l a t e d c a b l e wi t h fl a me r e t a r d a n t c r o s s l i n k e d p o l y e t h y l e n e s h e a t h Z RYJ Va t d i f f e r e n t fi r e p o w e r s a n d a i r v e l o c i t i e s a n d c a r r y o u t h o riz o n t a l c o mb u s t i o n c h a r a c t e r i s t i c s t e s t o n i s o l a t e d fla me r e t a r d a n t c a b l e W D Z A 一YJ I J Y Z G A ．f i r e r e s i s t a n t c a b l e B B T RZ a n d mi n e r a l i n s u l a t e d c a b l e NGA wi t h s a me p o l y o l e fin s h e a t h s ． Th e t e s t s h o ws t h a t h o r i z o n t a l c o mb u s t i o n l e n g t h s o f Y J V a n d Z R YJ V i n c r e a s e a c c o r d i n g l y w i t h t h e i n c r e a s e o f f i r e p o we r ．Th e h o r i z o n t a l c o mb us t i o n l e n g t h r e a c h e s t h e p e a k wh e n t h e i n i t i a l a i r v e l o c i t y i S a b o u t 1 ． 2m／ s ；WDZ A 一Y J I Y Z GA ，B B T R Z a n d NGA s h o w g o o d f i r e p r o o f p e r f o rm a n c e，wi t h h o r i z o n t a l c o mb u s t i o n l e n g t h s o f 0 ． 7 0 m ．0 ． 5 1 m a n d 0 ．3 9 m r e s p e c t i v e l y， s mo k e d e n s i t y p e a k ≤0 ．1 6， a v e r a g e≤ 0． 1 0．me e t i n g t h e NF P A 2 6 2 ． Ke y wo r d s fl a me r e t a r d a n t c a b l e； fir e r e s i s t a n t c a b l e； f i r e p o we r ； a i r flo w v e l o c i t y； b u n d l e l a y i n g fl a me s p r e a d l e n g t h； s mo k e d e n s i t y； t r a n s mi t t a n c e 摘 要 参照 美国消防协会标 准 N F P A 2 6 2 电 线 电缆 燃烧 和发烟 特性 的标 准测 试 方法设 计 构造 电缆 水平燃烧 试验 装置 ，对 交联 聚 乙烯 护套 聚 氯 乙 烯 绝缘 电缆 Y J V和 阻燃 交联 聚 乙烯护套 聚氯 乙烯 绝缘 电缆 Z RY J V进行 不 同火源功率和不 同气流 速 度 下水平延 燃特性 研 究 ，对 同种 聚烯 烃 护套 的 隔 离型 阻 燃 电 缆 WD Z A 一YJ L Y Z G A 、 耐 火 电 缆 B B T R Z及矿物 绝缘 电缆 N GA开展 水平延燃特 性验 证 试验 。试验 表 明 ，Y J V和 Z RY J V随供 火功 率增 大，水平延燃 长度相应增加 ．且试验初 始气流速度在 1 ． 2 m／ s 左右存在水平延燃长度峰 值 WD Z A 一Y J L Y Z GA 、B B T R Z和 N GA呈 现 良好 的 耐 火 性 能 ， 相应 水平延 燃长度分别为 0 ． 7 0 m、0 ． 5 1 m和 0 ． 3 9 m． 烟 密 度 峰 值 均≤ 0 ．1 6 平 均 值 均≤ 0 ． 1 0．符 合 N F P A 2 6 2标准要 求 关键词 阻燃 电缆 ；耐 火电缆 ；供 火功率 ；气流 速度 ；成柬敷设 ；延燃 长度 ；烟 密度 ；透光率 中图分类号 T M2 4 7 文献标识码 A d o i 1 0 ． 3 9 6 9／ i ． i s s n ． 1 0 0 38 4 9 3 ． 2 0 1 5 ． 0 7 ． 0 0 5 0 引言 近年来 ，阻燃耐火 电缆 和矿物绝缘 电缆在工程 市 场上 占据 的份额不断扩 大 ，有 益于预防和减少 电气 火 灾 。然而 ，电缆绝缘材料经过 阻燃处理后 ，尽 管其热 分解温度 、引燃 着火温度和 自燃起 火温度有一定程度 的提高 ，但 不足 以达到实 际工 程需要 的耐火水平 。工 程应 用表 明，成束敷设 电缆 的延燃特性 直接决定 了电 缆 火灾 的发展 和蔓延程度 _ 1 ] ，电缆水平方 向的快速延 燃存 在很大 的危险 [2 3 ，因此研究 成束敷设 电缆 的水平 延燃特性具有 实用意义 。 本 文参 照美 国消防协会 标准 N F P A 2 6 2 电线 电 缆燃烧 和发烟特性的标准测试方法 设 计构造 电缆水 作者信息 陈南 ，男 ，中 国人 民武装警 察部 队学 院消 防工程系 ，教授 ，研究生导师。 2 2 ■ 一 堡 翌 1 4 3 0 h tt p ／／ w ww ． j z d q n e t ．e ll 有 机 聚合 物 ．燃 烧 过程 6 0 0～8 0 0 s 阶段 相对集 中释 放的烟气量较多 ，但整体释放量一定且不超标 。 5 ．2 重 复-性试 验 慎重 起见 ，针对 WD Z A 一Y J L Y Z GA电缆 开展重复试验 ，其烟密度和透光率 曲线如 图 l 0所示 。 试验过程 7 0 0 s 左 右时 出现烟密度 峰值 0 ． 2 1 ，此 时瞬 时透 光率降 到最低 点 6 1 ． 8 ％。相 应 的换 算最 小瞬 时 透光率 7 5％，而 1 2 0 0 S 试 验结束 后测得 的水平延 燃长度 为 0 ． 7 0 i n ，计算的烟密度平均值为 0 ． 0 5 ，相当 于平均透光率 9 5 ％，无需修 正 即满 足新 版 N F P A 2 6 2 要求 。 能 0 ． 2 5 稍 要 0 ． 2 0 0． 1 5 0． 1 0 0． O 5 0 00 0 2 0 0 4 0 0 6 0 O 8 0 0 1 0 0 0 1 20 0 时间 ／ s a 烟密度曲线 a S mo k e d e n s i t y c u r v e 蓁00一- 0 2 0 0 4 0 O 6 0 O 8 【 x 】 l 0 0 0 l 2 o U 时间 ／ s b 透 光率曲线 bTr a n s mi t t a n c e c u r v e 图 1 0 WD Z A ～Y J L Y Z GA 重复试验的烟密度 和透光率 曲线 Fi g ．1 0 S mo k e d en s i t y c u r v e a nd t r an s mi t t a nc e c uI v e 0 f WDZ A 一Y J I Z GAi n r e p e a t e d t e s t 6 结论 依据 NF P A 2 6 22 0 0 2开展常规阻燃 电缆火源 功 率 、供火时间 、试验初始气流速度等水平延燃性 能影 响 因素 的试 验研究 ，以及依据 N P F A 2 6 22 0 1 1 对 特 殊结构阻燃耐火电缆进行验证性试验 ，得出结论如下 a ． N P F A 2 6 2 2 0 0 2试验环境 的检验指标严 格 ， 火源要求特殊 ，甲烷燃气试验有利 于评价线缆 燃烧时 的产烟量 ．丙烷燃气验证具有修 正判定 的可行性 。 b ． 试验火源功率 和持 续时 间对水 平延燃 性能影 响较 大 ；火 源功率 和持续 时间增 大 ，水平延燃 长度相 应增加 。 C ． 尽管 不 同试验初 始气流速度 时 ，电缆水平延 燃长度存在差别 ，但初始气流速度对水平延燃 特性的 影响具有规律性 ；试验初始气流速度在 1 ． 2 in／ s 左右 时 ，水平延燃长度呈现峰值特征 ；初始气 流速 度超过 1 ． 2 I n ／ s 并持续上 升时 ，通风加强 ，试验环境 与外界 热交换加快 ，减缓 了电缆燃烧蔓延 ；初始气 流速度低 于 1 ． 2 In／ s 时 ，随初始气流速度提高 ．水平延 燃长度 相应增加 ，增 幅大小与电缆阻燃及耐火性能相关 。 d ． 验 证性 试 验表 明 ．隔离 型 阻燃 电缆 WDZ A 一 Y J L Y Z GA 、耐火 电缆 B B T R Z和矿物绝缘 电缆 NGA的耐火 性能 及 阻止水平 延燃性 能优异 。试验 中 ，WD Z A 一Y J L Y Z GA滴 落 和延 燃特 征相 对 较 明显 ，产 烟量 峰值 较 大 ；B B T R Z有 少 量 滴 落物 ， 产 烟 量很 小 ；N GA基 本不 延 燃 ，有少 量 滴落 物 ， 产 烟量 最少 。三种 电缆相 应 的水平 延燃 长 度分别 为 0 ． 7 0 In、0 ． 5 1 In和 0 ． 3 9 in，烟密度 峰值 均 ≤ 0 ． 1 6 、 平均值 0 ． 1 0 ，符 合 N F P A 2 6 2 检验要求 。 [ 1 ] 徐应麟． 成束 电缆燃烧试验及实用价值 [ J ] ． 电 线 电缆 ，1 9 8 6 2 4 64 9 ． f 2 ] 王淼． 基于高层民用建筑供配电系统 的消防安全 研 究 [ D] ． 西安 西安建筑 技术 大学 ，2 0 0 5 ． [ 3 ] N F P A 2 6 2 ． T e s t f o r F l a m e T r a v e l a n d S m o k e o f Wi r e s a n d C a b l e s f o r U s e i n A i r - H a n d l i n g S p a c e s[ S ] Na t i o na l Fi r e Pr o t e c t i o n As s o c i a t i o n， 2 00 2． [ 4 ] 赵华利 ，王伯涛 ，戴殿峰． 防火线缆的分级 和试 验方法 [ J ] ． 消防科学 与技术 ，2 0 0 5 ，2 4 2 2 2 02 2 3 ． [ 5] R i c h a r d D． P e a c o c k， E mi l Br a u n ． F i r e P e rf o r ma n c e o f W i r e a n d C a b l e R e a c t i o n t o F i r e T e s t s A c ri t i c a l Re v i e w o f t h e Ex i s t i n g Me t h o d s a n d o f n e w C o n c e p t s[ R] ． N I S T T e c h n i c a l N o t e 1 2 9 1 ． [ 6 ] B S 6 3 8 7 ． T e s t M e t h o d fo r R e s i s t a n c e t o F i r e o f C a b l e s R e q u i r e d t o Ma i n t a i n C i r c u i t I n t e g r i t y u n d e r F i r e C o n d i t i o n s [ S ] ． B ri t a i n S t a n d a r d I n s t i t u t e ，2 0 1 3 ． 『 7 ] 公 安 部 四 川 消 防 研 究 所 ． G B 3 1 2 4 72 0 1 4 电缆及 光缆燃 烧性 能分 级 [ S ] ． 北京 中国计 划 出版 社 ， 2 01 4 ． 『 8 ] 黄敏． 阻燃电线电缆水平延燃及发烟特性试验研 究 [ D] ． 廊坊 中国人 民武装警察部 队学院 ，2 0 1 4 ． 2 0 1 50 31 2来 稿 2 0 1 50 62 6修 回 27 夔型陧塑墨堕 皇丝塑查 至签堑竺 墅塑塞 堕壹2_ h t to ／ i w w w ． j z d q ．n e t ． c n 4 3 5