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浅谈电缆成束燃烧试验GB18380与IEC、UL两大标准的区别

 

现代测量与实验室管理2007 年第2 期
文章编号:1005 - 3387 (2007) 02 - 0020 - 21
浅谈电缆成束燃烧试验GB18380与IEC、UL两大标准的区别
崔祥柱
(徐州市产品质量监督检验所,徐州 221006)
0  概述
由于普通电线电缆燃烧时会释放大量有害气体,因此,近年来阻燃耐火电缆得到了广泛的使用,无烟无卤,低烟低卤产品被各行业所使用,所占比例越来越大,我国不少电缆企业开发生产阻燃耐火电缆,并出口到国外。而有关阻燃电缆或材料的国际标准已全面更新,阻燃电缆国际标准分为两大体系。一是欧洲体系(包括IEC、ISO、BS 等标准) ,二是美国体系(包括UL 、ASTM、AEIC 等标准) ,这两大体系的最大区别在于成束电缆的垂直燃烧试验,欧洲不允许在通风管道内敷设电缆,但这在美国是允许的。UL1666 模拟了多根电缆后垂直敷设于通风竖
井中的燃烧状况,对电缆的阻燃性能提出更高的要求,另外UL910 涉及水平隧道中进行的燃烧试验,在欧洲标准中没有这方面的内容。美国是最大的电线电缆市场,现在国内已有很多企业接到美方的标书,要求按UL 标准为其生产产品。我国电线电缆阻燃耐火的国家标准都已等同采用IEC(国际电工委员会) 标准,如GB/ T 18380 - 2001《电缆在火焰条件下的燃烧试验》等同采用了IEC 60332 - 3 ∶1992 ; GB/ T19216 - 2003《电线电缆耐火特性试验方法》) 等同采用了IEC60331 - 21 ∶1999 ; GB/T17651 - 1998《电缆成光缆在特定条件下燃烧的烟密度的测定》等同采用IEC61034 ∶1997 。目前IEC60332 - 3 ∶1992 标准已颁布新标准IEC 60332 - 3∶2000《在火焰条件下的电缆测试》,欧洲国家已按照新的标准执行,本文就UL1666 - 1997 (1999 年修订)《竖井中电缆的火焰蔓延高度》试验要求与GB/T 18380 - 2001《电缆在火焰条件下的燃烧试验》和IEC60332 - 3 ∶2000《在火焰条件下的电缆测试》的差异作一介绍。
1  UL 标准试验要求
UL1666 - 1997 (1999 年修订)《竖井中电缆的火焰蔓延高度》
1) 试验装置
实验装置由以下主要部分组成:
a) 燃烧试验箱: 宽: 2144m , 深: 1122m , 高:5179m。
b) 燃烧器.
c) 温度和流量测量:8 只热电偶安装在第二层的管道中、一个热电偶即一个双向空气流速探头位于第一层的管道中,位于第一层管道内的用于测量流速的探头,与一个电子压力计相连接,以获得压力差。
2) 试样
每种电缆结构取2 组试样进行测试,每一组由多根长度为5. 33m 的电缆试样组成。电缆段安装时,通过二根管道,靠着最接近引燃火焰的管道的长边。电缆段一层安装,填入长边中央305mm 的范围内,在给定试验中,电缆段的数量( N) 按以下公式确定,取临近的较小的整数。
N = 12/ D ×2514式中,圆电缆,D 电缆的外径以mm 表示;非圆电缆,D 为电缆直径中的最小的尺寸。
3) 试样的预处理
将需取样的一圈电缆,在温度为23. 0 ±3. 0℃,相对温度为50 ±5 % 空气中放置48h ,进行预处理。
4) 试验程序
在试验开始前,应形成一个排气流,该气流在第一层管道内的量值为3. 5 ±0. 5m/ s。燃料采用商用级丙烷,热值为8. 31MT/ m3 ,试验火焰每小时产生约(热化学能) 154. 5kW ,点燃火焰,将丙烷气体流速增加到1657 ±86cm3 / s ,开始试验。对电缆试样施加试验火焰,时间为30min 试验火焰熄灭后,或电缆试样完全停止燃烧后,测量并记录电缆被连续烧毁的最大高度,如果经抹擦后,烟灰可以从未毁坏电缆的原始表面上除去,则电缆试样上的烟灰可以忽略,在任何地方,当有迹象表明电缆的可燃烧材料发生软化(记作熔化) ,或部分烧毁(记作炭化) ,成完全烧毁(记作灰化) ,可看作损坏已经发生。
5) 结果评定
各组电缆试样按照以上步骤试验,每种电缆结构应具有以下特性:
(1) 每组电缆试样的火焰蔓延高度,不得等于或大于3. 66m ,任一热电偶的温度,不应超过454. 4℃
(2) 从二组电缆试样所取得的火焰蔓延高度的差不应大于15 %,如果从二组电缆试样所取得的火焰蔓延高度的差大于15 % ,则应按上述取第三组电缆试样进行测试,第三组电缆试样的火焰蔓延高度不得等于或大于3. 66m , 任一热电偶的温度不应超过4541 4℃。在二组或三组电缆试样的试验记录中,取最大高度作为火焰蔓延高度。
2  两标准的比较
GB/ T 18380 - 2001 和IEC60332 与UL1666标准的差异比较见表1 。
 表1 IEC60332 与UL1666 标准的比较
项目GB/ T 18380 - 2001 IEC60332 ∶2000 UL1666 - 1997
燃烧试验箱尺寸
宽1000mm 1000mm 2440mm
深2000mm 2000mm 1220mm
高4000mm 4000mm 5790mm
燃烧前空气流量5000 ±500L/ min 5000 ±500L/ min 3. 5 ±0. 5m/ s
燃烧源 类型丙烷纯度95 %技术级丙烷商用级丙烷
流速13. 3 ±0. 5L/ min 13. 5 ±0. 5L/ min 1657 ±86cm3 / s
热值
73. 7 ±1. 68MJ / h相当于20. 5 ±0. 5kW
73. 7 ±1. 68MJ / h相当于20. 5 ±0. 5kW
83. 1 MJ / m3相当于154. 5kW
试品长度3. 5m 3. 5m 5. 33m
试品总数
非金属标称总体积:
A 类7L ,B 类3. 5L ,C 类1. 5L 。
非金属标称总体积:
A 类7L ,B 类3. 5L ,C 类1. 5L 。
N = 12/ D ×25. 4
供火时间
A 类:40min ,
B 类:40min ,
C 类:20min
A 类:40min ,
B 类:40min ,
C 类:20min
结果的判定
试样中测得的炭化部分应不超过喷灯底边以上2. 5m
试样中测得的炭化部分应不超过喷灯底边以上2. 5m
火焰蔓延高度不得等于或大于3. 66m
3  结束语
通过对IEC60332 和UL1666 标准对阻燃电缆成束燃烧试验的对比,可以了解IEC 标准与美国UL 标准之间的差异,电线电缆生产企业在生产出口产品时,对不同国家应按照不同的标准进行试验,以满足不同国家用户的需要。
参考文献:
[1 ]  IEC60332 - 3 ∶2000 在火焰条件下的电缆测试,第3
部分
[2 ]  UL1666 - 1997 (1999 修订) 竖井中电缆的火焰蔓延高度
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