隨著控制室、智能建筑、數(shù)據(jù)中心、機(jī)房的迅猛發(fā)展,線纜的使用總量越來越大,敷設(shè)的密集度越來越高,危險(xiǎn)也隨之而生。一旦發(fā)生火災(zāi),沒有防火阻燃功能的線纜會(huì)將火勢(shì)帶到建筑物各個(gè)角落,同時(shí)產(chǎn)生大量的煙霧和熱量,對(duì)人員和設(shè)備造成巨大的威脅和傷害,這方面的事例屢見報(bào)端。因此近年來包括我國在內(nèi)的世界各國對(duì)于線纜防火的問題都是越來越重視,從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范條款的制定,到技術(shù)、產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用都做了很多工作,大大提高了人們的防火意識(shí),有力地推廣了防火阻燃線纜的市場(chǎng)普及。

防火取決于外皮
具有防火功能的線纜不僅能保障信息傳輸?shù)幕竟δ埽€是防火阻燃的一道重要的關(guān)卡。這些年來,市場(chǎng)上的防火線纜品類越來越多,分別具有耐火、防煙、抗腐蝕和防毒性等不同特性,這些特性取決于線纜的材料成分、外皮尺寸及內(nèi)部導(dǎo)線絕緣等,但是否具有防火功能主要取決于最外一層護(hù)套的材料,目前主要有四種:聚乙烯(PE)/聚氯乙烯(PVC)、防火型PVC(FR PVC)、低煙無鹵型LSZH/LS0H、耐火型聚四氟乙烯(PTFE)/氟化乙丙烯(FEP)。
1. 聚乙烯(PE)/聚氯乙烯(PVC):目前大多數(shù)線纜使用的是PE/PVC材料,PE耐低溫,但燃點(diǎn)較低。 PVC價(jià)格較低、性能穩(wěn)定,缺點(diǎn)是燃點(diǎn)仍然偏低,允許工作溫度為70℃以下,當(dāng)溫度達(dá)到160℃或更高時(shí),PVC會(huì)發(fā)散出有毒的鹵素,并且燃燒時(shí)釋放出大量熱量。
2. 防火型PVC(FR PVC):為了提高線纜的燃點(diǎn)通常在PVC里面加入一定比率的鹵素,線纜中鹵素含量比率越高,燃點(diǎn)越高。防火型PVC線纜比普通PVC線纜難以燃燒,燃點(diǎn)大約在300℃,燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出有毒的鹵化氣體及鉛蒸汽,鹵化氣體迅速吸收氧氣,從而使火熄滅,導(dǎo)致電纜自行熄滅。其缺點(diǎn)是氯氣濃度高時(shí),引起的能見度下降會(huì)導(dǎo)致無法識(shí)別逃生路徑,同時(shí)氯氣及鉛蒸汽具有很強(qiáng)的毒性,影響人的呼吸系統(tǒng)。
3. 低煙無鹵型LSZH/LS0H:構(gòu)成線纜的材料不含任何鹵素(氟、氯、溴、碘),代之以鋁氫氧化合物或鎂氫氧化合物加入線纜外套中。當(dāng)燃燒時(shí),這種線纜毒性及煙霧濃度很低。阻燃作用來自于燃燒時(shí)產(chǎn)生的水,燃燒的速度較PVC慢,燃點(diǎn)大約為150℃。低煙無鹵線纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體非常少,煙霧發(fā)散較低,但是,無鹵素線纜的成本一般比同等級(jí)的PVC線纜貴,大約是PVC價(jià)格的1.5倍,另外,LSZH線纜外套的硬度比PVC外套的線纜要高一些。
4. 耐火型:采用PTFE(聚四氟乙烯)或FEP(氟化乙丙烯)材料作外套,燃燒煙霧濃度很低,因?yàn)榉哂懈鼜?qiáng)的防火性,其燃點(diǎn)比FR PVC和LSZH還要高,燃點(diǎn)高達(dá)800℃。FEP電纜燃燒時(shí),它釋放出無色、無味,但毒性比氯化氫更強(qiáng)的氟化氫。FEP電纜的毒性是PVC線纜的1.5倍,是無鹵線纜的5倍。而且采用FEP材料的線纜的價(jià)格遠(yuǎn)高于采用其他材料的線纜,約是PVC線纜價(jià)格的四倍。

標(biāo)準(zhǔn)隨行 美歐最具影響
從以上可以看出,防火材料的不同,線纜防火的效果也有很大差異。為了促進(jìn)防火電纜的使用,更規(guī)范的生產(chǎn)和銷售,世界各國也相繼出臺(tái)了線纜的防火標(biāo)準(zhǔn),其中以美國標(biāo)準(zhǔn)(NEC)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)(IEC)最具影響力。
美國國家電工規(guī)范(National Electrical Code,NEC)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)銅纜和光纖都有防火要求。NEC-800條款定義了銅纜的防火等級(jí):CMP—阻燃級(jí),CMR—垂直級(jí),CM—商用級(jí),CMG-通用級(jí),CMX-住宅級(jí)等,要求通信的線纜必須經(jīng)測(cè)試和滿足防火、機(jī)械和電子標(biāo)準(zhǔn),并經(jīng)過美國保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室UL(UnderwritersLaboratories)的獨(dú)立認(rèn)證。NEC-770條款定義了光纜的防火等級(jí):OFNP/OFCP-阻燃級(jí)光纜,OFNR/OFCR-垂直級(jí)光纜,OFNG/OFCG-通用級(jí)光纜(N代表非金屬光纜,C代表金屬鎧裝光纜)。
國際電工委員會(huì)(International Electrical Committee,IEC)分別定義了線纜燃燒煙霧濃度測(cè)試方法(IEC61034)、氣體發(fā)散測(cè)試方法(IEC60754)及火焰蔓延速度測(cè)試方法 (IEC60332),符合要求的才能被稱為低煙無鹵(LSZH)線纜,IEC60332又將線纜的火焰蔓延速度測(cè)試方法分為單根和成束兩種情況。IEC60332-3有A類、B類、C類和D類之分,進(jìn)一步評(píng)定阻燃性能優(yōu)劣。其中符合IEC60332-3A測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的低煙無鹵線纜阻燃性能最好,在垂直燃燒40分鐘內(nèi)燃燒不起來。
雖然都是防火標(biāo)準(zhǔn),但美國標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)還是有所差異的。歐洲標(biāo)準(zhǔn)在線纜的使用上注重環(huán)保,考慮到發(fā)生火災(zāi)時(shí),人員死亡的主要原因在于現(xiàn)場(chǎng)的濃煙和有毒的氣體,故要求線纜必須低煙、無鹵素。而美國國家電氣標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定,通信網(wǎng)絡(luò)必須使用含有鹵素的線纜,以達(dá)到線纜有極高極強(qiáng)的抗燃性和高燃點(diǎn),同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為,如果線纜燃點(diǎn)高,那么就不會(huì)燃燒,線纜也不會(huì)散發(fā)出有毒的煙霧。這也造成了業(yè)內(nèi)關(guān)于兩種標(biāo)準(zhǔn)長期的爭(zhēng)論不休。但發(fā)展過程中,二者已經(jīng)有了互相融合的趨勢(shì),如美國CMP級(jí)線纜已經(jīng)有了低煙低鹵產(chǎn)品,歐洲低煙無鹵的LSZH線纜也出現(xiàn)了能夠耐受800度火場(chǎng)高溫的產(chǎn)品。
對(duì)于以上兩種標(biāo)準(zhǔn),中國都不排斥,兼收并蓄,根據(jù)現(xiàn)實(shí)具體需求進(jìn)行應(yīng)用。事實(shí)上,中國各個(gè)行業(yè)對(duì)于防火阻燃要求及標(biāo)準(zhǔn)也有很多,但大部分是針對(duì)強(qiáng)電線纜部分,而關(guān)于通信線纜這一部分,依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)主要是GB50311-2007和GB50174-2008。這些標(biāo)準(zhǔn)中線纜的防火性能有:阻燃、耐火、煙密度、煙氣毒性和耐腐蝕性等,指標(biāo)的依據(jù)基本上是引用了IEC標(biāo)準(zhǔn)中的參數(shù)和實(shí)驗(yàn)方法,要求以人的逃生、火勢(shì)不蔓延為目標(biāo),采用阻燃、低煙和毒性小的纜線材料。可以說是既取了NEC中CMP的阻燃性,也取了IEC中LSZH的低煙無鹵的特性。
成本阻礙 意識(shí)不足
與普通電纜相比,防火電纜成本價(jià)格還較高,有的價(jià)格差距還很大,而且一些種類的防火電纜還會(huì)造成物理特性的下降,這一度成為其發(fā)展的阻礙。但世界各地不少火災(zāi)事故事后調(diào)查證明,普通電纜在火災(zāi)中,不僅不能阻燃,有時(shí)還成為了助燃劑,并在燃燒時(shí)散發(fā)出有毒氣體,加上燃燒釋放出的大量熱量、煙霧,造成人員和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。這讓人們認(rèn)識(shí)到防火電纜的必要性,更多的用戶和工程商開始關(guān)注防火線纜的選擇和使用,逐步改變了工程使用中對(duì)于布線線纜產(chǎn)品選購以價(jià)格為先的思想。近年來很多工程項(xiàng)目,尤其人流密度比較高的地方如火車站、機(jī)場(chǎng)、會(huì)議展覽中心、醫(yī)院、高檔寫字樓、高層建筑物等場(chǎng)所也都要求采用防火線纜,數(shù)據(jù)中心等重要部分更是規(guī)定必須采用高等級(jí)CMP防火電纜,這使得防火阻燃線纜銷量增長很快。
不過在中國,由于長期以來形成的固有觀念,仍然有相當(dāng)部分人對(duì)于防火電纜的重視程度不足,防火意識(shí)不夠,認(rèn)為火災(zāi)是極小概率事件,不會(huì)落到自己身上。但從趨勢(shì)來看,隨著國家、相關(guān)機(jī)構(gòu)、廠商的大力宣傳和推動(dòng),防火線纜整體技術(shù)水平和意識(shí)都在提高,其前景是廣闊的。