(江苏省产品质量监督检验研究院 江苏南京 210007)
摘要:电线电缆燃分级的需求日益增加,本文就常用的电线电缆燃烧分级方法进行了分析,并进行了比较。
关键词:电线电缆;燃烧分级
引言
电线电缆燃烧性能越来越受到用户和行业的重视,如住宅楼宇、工业厂房、展馆、机场、轨道交通均对电线电缆的无卤、低烟、耐火、阻燃等性能提出了相应的要求。最近五年,阻燃类电线电缆产品需求总量不断提高,随着原材料、生产工艺的改良,生产成本得到了进一步控制,产品质量和行业规范性有了较大提升。电线电缆的燃烧性能评价方式,也由通过单一性能指标进行评价,逐步向通过对多项性能指标进行燃烧分级的评价方式转变。
1 燃烧分级的依据标准
目前,常用的电线电缆产品燃烧性能分级依据主要是中华人民共和国国家标准GB 31247-2014、欧洲标准EN 13501-6-2018以及中华人民共和国公安部发布的GA 306.1-2007、GA 306.2-2007。
其中GA 306.1-2007和GA 306.2-2007标准,根据《中华人民共和国应急管理部公告(2020年第5号):关于消防救援领域行业标准以“XF”代号重新编号发布的公告》,调整为XF 306.1-2007和XF 306.2-2007,顺序号、年代号和内容保持不变。
2 燃烧分级的主要内容
电线电缆燃烧分别是根据电线电缆产品在不同条件下的性能测试表现,对产品燃烧性能进行分级,为防火安全要求提供科学合理的参考依据,以期降低可能产生的火灾危害。不同的分级标准、不同的燃烧等级对应了不同的测试项目及指标要求,以适应不同场景下的线缆应用需求。
2.1 GB 31247-2014标准对燃烧分级的要求
GB 31247-2014标准对电线电缆的燃烧性能评估由燃烧性能等级及附加信息组成,适用于建筑工程中使用的电缆及光缆燃烧性能的分级,不适用于耐火性能的分级。
燃烧性能等级(主分级)分为A、B1、B2、B3四个等级,通过电缆材料的燃烧总热值PSC、电缆在受火条件下的火焰蔓延FS、热释放速率峰值HRR、热释放总量THR、燃烧增长速率指数FIGRA、产烟速率峰值SRR和产烟总量TSP的测试结果进行分级。
附加信息包括燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性等级和腐蚀性等级。根据GB/T 31248-2014规定的热释放试验过程中燃烧滴落物/微尘持续时间,将燃烧滴落物/微粒等级分为d0、d1、d2三个级别;根据GB/T 20285规定的材料产烟毒性危险分级,将烟气毒性等级分为t0、t1、t2三个级别;根据GB/T 17650.2规定通过测量pH值和电导率来测定气体酸度,将腐蚀性等级分为a1、a2、a3三个级别。
2.2 EN 13501-6-2018标准对燃烧分级的要求
EN 13501-6-2018标准将电线电缆的燃烧等级分为七个主分级,分别为Aca、B1ca、B2ca、Cca、Dca、Eca和Fca。Aca级根据电缆材料的燃烧总热值PSC进行评估;B1ca、B2ca、Cca、Dca四个等级根据热释放试验和单根垂直燃烧试验的结果进行评估;Eca级仅根据单根垂直燃烧试验的结果进行评估。
另对产烟量、燃烧液滴物/微粒、酸度进行附加分级。产烟量的附加分级根据热释放试验中的产烟速率峰值SRR、热释放试验中的产烟总量TSP和电缆燃烧的烟浓度,分为s1、s1a、s1b、s2、s3五个等级;燃烧液滴物/微粒的附加分级根据热释放试验过程中的燃烧滴落物/微粒持续时间,分为d0、d1、d2三个等级;酸度的附加分级根据EN 60754-2测定气体的pH值和电导率,分为a0、a1、a2三个等级。
表1 EN 13501-6中的附加分级要求
2.3 GA 306.1-2007和GA 306.2-2007标准对燃烧分级要求
GA 306.1-2007和GA 306.2-2007分别对阻燃性能和耐火性能进行了分级规定,阻燃分级适用于35 kV及以下塑料绝缘阻燃电力电缆、额定电压450/750V及以下塑料绝缘阻燃控制电缆和额定电压450/750V及以下塑料绝缘阻燃电缆;耐火分级适用于0.6/1 kV及以下塑料绝缘耐火电力电缆、额定电压450/750V及以下塑料绝缘耐火控制电缆和额定电压450/750V及以下塑料绝缘耐火电缆。
阻燃级别分为ⅠA级、ⅠB级、ⅠC级;ⅡA级、ⅡB级、ⅡC级 ;ⅢA级、ⅢB级、ⅢC级;ⅣA级、ⅣB级、ⅣC级。其中A、B、C分别对应GB/T 18380.3中按垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验的A类、B类、C类。Ⅰ等级和Ⅱ等级根据阻燃特性、烟气毒性、烟密度和耐腐蚀性分级,Ⅲ等级根据阻燃特性、烟气毒性和烟密度分级,Ⅳ等级仅根据阻燃特性分级。根据分级技术要求,各等级要求由高至低排序为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ。
耐火级别分为Ⅰ级、ⅠA级;Ⅱ级、ⅡA级 ;Ⅲ级、ⅢA级;A级、ⅣA级。其中Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级的耐火供火温度为750℃~800℃,ⅠA级、ⅡA级、ⅢA级、ⅣA级的耐火供火温度为950℃~1000℃。Ⅰ等级和Ⅱ等级根据耐火特性、烟气毒性、烟密度和耐腐蚀性分级,Ⅲ等级根据耐火特性、烟气毒性和烟密度分级,Ⅳ等级仅根据耐火特性分级。根据分级技术要求,各等级要求由高至低排序为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级>Ⅳ级,ⅠA级>ⅡA级>ⅢA级>ⅣA级,ⅠA级>Ⅰ级,ⅡA级>Ⅱ级,ⅢA级>Ⅲ级,ⅣA级>Ⅳ级。
3 分级标准的异同
GB 31247-2014和EN 13501-6-2018均以热释放试验作为主要测试项目,着重关注产品着火情况下火焰的蔓延距离、传播和扩散趋势、燃烧热值、烟雾浓度和气体酸度等指标,针对电线电缆的燃烧性能进行分级,不涉及电线电缆的耐火等级分级。GB 31247-2014涉及材料产烟毒性测试,其热释放试验的火焰功率均为20.5 kW;EN 13501-6-2018未明确要求开展毒性测试,且在B1ca等级中要求热释放试验的火焰功率为30kW。从指标上看,GB 31247-2014中的B1等级相当于EN 13501-6-2018中的B2ca等级要求。
GA 306.1-2007以垂直安装的成束电线电缆火焰垂直蔓延试验为主要测试项目,按不同等级要求,关注烟气毒性、烟密度和耐腐蚀性指标,相较GB 31247-2014的燃烧分级,其关注的燃烧性能指标较少,不涉及火焰的传播和扩散趋势和燃烧热值。
GA 306.2-2007是上述标准中唯一适用于电线电缆耐火分级的标准,且适用的产品最高额定电压等级为0.6/1kV,不涉及中压电缆的耐火评估。耐火分级是将来电线电缆防火评估的一个趋势。
4 结束语
电线电缆燃烧性能分级要求是根据建设工程防火安全的实际需要,结合行业现有水平的综合考量,其合理性和适用性在近几年的产品应用中得到了验证。
应根据电线电缆的实际应用场景,合理选择相应燃烧性能分级的产品,避免盲目追求高等级而造成的不必要的浪费。
参考文献
[1]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会. GB 31247-2014 电缆及光缆燃烧性能分级 [S]. 北京:中国标准出版社,2014.
[2]CEN/TC 127“建筑物火灾安全”技术委员会. EN 13501-6-2018:建筑产品及建筑构件燃烧分类 第6部分:通过燃烧测试数据对电力电缆、控制盒通信电缆进行分类(Fire classification of construction products and building elements - Part 6: Classification using data from reaction to fire tests on power, control and communication cables)[S]. 布鲁塞尔:欧洲标准化委员会,2018.
[3]中华人民共和国公安部. GA 306.1-2007 阻燃及耐火电缆 塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第1部分:阻燃电缆 [S]. 北京:中国标准出版社,2007.
[4]中华人民共和国公安部. GA 306.2-2007 阻燃及耐火电缆 塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第2部分:耐火电缆 [S]. 北京:中国标准出版社,2007.