铠装层作为电缆的重要保护结构,其耐火性能直接关系到电缆在火灾条件下的安全运行能力。以下是铠装层耐火性能的核心要求及测试方法:
一、耐火性能要求
基本定义
耐火铠装电缆需在规定试验条件下(如火焰燃烧、机械冲击、水喷淋等),保持电路完整性,即火焰蔓延仅在限定范围内,残焰或残灼在限定时间内自行熄灭。其核心目标是阻止火势蔓延,而非无限期运行。温度与时间要求
NⅠ级:供火温度950℃±40℃,持续180分钟。
NⅡ级:供火温度950℃±40℃,持续120分钟。
NⅢ级:供火温度950℃±40℃,持续90分钟。
BS 6387标准:
Protocol C:950℃持续3小时(单独耐火)。
Protocol W:650℃±40℃供火15分钟+喷水15分钟(耐火+喷水)。
Protocol Z:950℃稳定5分钟后每30秒冲击一次,持续15分钟(耐火+机械冲击)。
正常工作:导体最高额定温度≤90℃。
短路时(≤5秒):导体最高温度≤250℃。
导体温度限制:
耐火时间等级:
应用场景适配性
高层建筑、地铁、隧道:需满足NⅠ级或BS 6387的CWZ级(950℃/3h火焰+机械振动+喷水)。
油田、地下铁道:需通过机械冲击测试,确保振动环境下线路完整。
大型工矿企业:需结合喷水测试,模拟消防喷淋系统启用时的性能。
二、耐火性能测试方法
国际标准(IEC 60331)
测试温度:≥830℃(±40℃)。
测试时间:30/60/90/120分钟可选。
测试内容:供火5分钟后进行机械冲击(每5分钟一次)。
合格标准:测试过程中2A熔丝不断,线路保持完整。
欧洲标准(EN 50200/EN 50362)
EN 50200:适用于小截面电缆(外径≤20mm),测试温度842℃,时间15/30/60/90/120分钟,最后15分钟水喷淋(流量0.8L/min)。
EN 50362:适用于大截面电缆(外径>20mm),测试条件更严苛。
英国标准(BS 6387)
Protocol A:单独耐火,温度650℃±40℃,持续3小时。
Protocol B:耐火+喷水,温度650℃±40℃,供火15分钟+喷水15分钟。
Protocol C/W/Z:如前述,覆盖高温、喷水、机械冲击组合测试。
中国标准(GB/T 19216.21)
提供详细耐火级别和测试方法,与IEC 60331类似,但结合国内环境调整参数。
三、测试流程与关键点
样品制备
取长度≥1200mm的电缆,两端剥除外护套以便电气连接。
弯曲成U形,安装在试验壁中央,使用接地金属夹固定。
测试步骤
火焰燃烧:按标准温度和时间供火。
机械冲击:在供火期间定期施加冲击(如每5分钟一次)。
水喷淋:在最后阶段模拟消防喷淋(如EN 50200)。
数据记录:监测线路完整性(如2A熔丝是否熔断)。
合格判定
线路在测试全程保持完整,无断路或短路。
电缆外观无严重烧蚀,铠装层未脱落或开裂。
四、典型应用案例
铝合金导体中压耐火电缆:
采用陶瓷化硅橡胶耐火层,在950℃火焰中形成坚硬陶瓷壳体,维持线路完整性超180分钟。
通过BS6387的CWZ级测试(950℃/3h火焰+机械振动+喷水)。
B1级柔性耐火电缆:
铠装层采用高强度镀锌钢带间隙式双钢带绕包,间隙≤带宽50%,确保耐振性、抗压性。
护套材料氧指数≥38%,烟密度等级SDR≤60,燃烧无滴落物。
五、选型建议
根据场景选标准:
普通建筑:IEC 60331或GB/T 19216.21。
严苛环境(如地铁):BS 6387的CWZ级。
关注附加性能:
潮湿环境:选防水型铠装层。
腐蚀环境:选耐酸碱PVC绝缘材料+特殊涂层。
经济性平衡:
高耐火等级电缆成本较高,需根据实际风险评估选型。
