燃燒結殼性護套料及繞包結構對B1電纜燃燒性能的影響
發布時間：
2025-07-11
在實際應用中，B1級電纜被廣泛用于高層建筑、商場、學校、地鐵站、機場、體育場、展覽館和醫院等人口密集型公眾場所。這些場所對電纜的防火要求較高，B1級電纜能夠滿足這些場所的安全需求。
一、燃燒結殼性護套料及繞包結構對B1電纜的燃燒性能有顯著影響。
研究表明，采用燃燒結殼性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料可以顯著提升B1級電纜的燃燒性能指標。這種護套料在燃燒過程中能夠形成一層致密的隔氧層，有效阻止火焰蔓延和熱釋放，從而提高電纜的安全性。
此外，繞包結構對B1電纜的燃燒性能也有重要影響。例如，在鎧裝層外增加兩層高阻燃包帶可以顯著改善電纜在燃燒試驗中的滴落物問題，減少燃燒時護套材料的滴落物，從而提高電纜的整體燃燒性能。這種設計不僅提高了電纜的阻燃效果，還增強了其在火災情況下的安全性。
通過實驗驗證，燃燒結殼性護套料和繞包結構的應用能夠有效提升B1級電纜的燃燒性能，為電纜制造提供了重要的參考依據，并改善了現階段B1級護套料無標準可依的情況。
二、燃燒結殼性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的具體成分和工作原理是什么？
燃燒結殼性低煙無鹵阻燃聚烯烴護套料的具體成分和工作原理如下：
（1）具體成分：
1、基礎樹脂：主要以聚烯烴樹脂為基料，如聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）。
2、相容劑：用于改善不同材料之間的相容性，確保材料的整體性能。
3、阻燃劑：包括超細氫氧化鋁和超細氫氧化鎂混合阻燃劑，這些無機填料在燃燒過程中能夠釋放水蒸氣并吸收熱量，從而抑制火焰蔓延。此外，還可能包含表面改性氫氧化鎂或氫氧化鋁阻燃劑。
4、抗氧劑：用于提高材料的抗氧化性能，延長使用壽命。
5、潤滑劑：用于改善加工性能和成品的表面光滑度。
6、交聯劑：如陽離子引發劑和自由基引發劑，通過特定工藝處理使材料具有更好的機械性能和耐熱性能。
7、其他助劑：如消煙劑、復合抗氧劑等，用于進一步提升材料的阻燃效果和穩定性。
（2）工作原理：
1、物理抑制：通過加入惰性填料（如氫氧化鋁和氫氧化鎂），在燃燒過程中起到散熱作用，同時稀釋可燃物密度，從而阻止火焰蔓延。
2、脫水吸熱：這些無機阻燃劑在燃燒過程中會脫水吸熱，降低溫度，冷卻物理覆蓋的形式，阻止氣相燃燒的延續。
3、化學抑制：在燃燒過程中，阻燃劑分解出水蒸氣，并吸收熱量，阻止火焰蔓延。同時，阻燃劑還可以捕捉燃燒分解出的自由基，生成難燃氣體，達到阻燃目的。
4、炭化成殼：在高溫條件下，護套材料會形成一層炭化層，這層炭化層不易脫落，能夠有效阻止火焰侵入電纜內部。
三、如何量化繞包結構對B1電纜燃燒性能的影響？
要量化繞包結構對B1電纜燃燒性能的影響，可以從以下幾個方面進行分析：
1、繞包材料的選擇：不同的繞包材料對電纜的燃燒性能有顯著影響。例如，使用涂膠玻璃絲帶或云母帶作為繞包層，由于其隔火防火性能較好，在高溫燃燒時能夠有效減少溫度波動引起的應力形變對耐火層的擠壓損傷，從而提高電纜的耐火性能。相反，如果使用可燃性材料如PVC帶，則在燃燒過程中容易被燒毀，降低了電纜的耐火性能。
2、繞包層的厚度和密度：繞包層的厚度和密度也會影響電纜的燃燒性能。例如，增加繞包層的厚度可以提供更好的防火保護，減少火焰對纜芯內部結構的損傷。此外，繞包層的緊密度和重疊搭蓋率也是關鍵因素，過低的搭蓋率會導致繞包層在火焰燃燒條件下無法有效形成隔氧層，從而影響電纜的耐火性能。
3、隔氧層的設計：在B1電纜中，隔氧層的設計對于抑制火焰蔓延至關重要。隔氧層通常采用低煙無鹵阻燃材料擠包或繞包而成，厚度應根據線芯直徑進行調整。例如，當線芯直徑小于等于40mm時，隔氧層的厚度約為0.6mm；大于40mm時，厚度約為0.8mm。這種設計可以有效防止火焰蔓延，并提高電纜的整體耐火性能。
4、金屬鎧裝層的影響：在某些B1電纜中，金屬鎧裝層的存在可能會影響繞包層的附著力。例如，在WDZB1-KYJY23-450/750 4×1.5鎧裝型電纜中，由于金屬鎧裝層表面光滑，護套料在燃燒時不易附著在纜芯上而脫落，導致燃燒滴落物問題。為改善此問題，可以在金屬鎧裝層外增加高阻燃包帶，以增強繞包結構的穩定性并提升燃燒性能。
四、B1級電纜在實際火災情況下的表現如何，有哪些案例研究或實驗數據支持？
B1級電纜在實際火災情況下的表現主要體現在其阻燃性能、耐火性能和機械性能等方面。根據多項研究和實驗數據，B1級電纜在火災中能夠有效阻止火焰蔓延，減少火災損失，并在一定時間內保持正常工作狀態。
（1）阻燃性能
B1級電纜的阻燃性能要求在發生火災時能有效阻止火焰蔓延，降低火災蔓延的可能性。例如，在豎直燃燒測試中，改良后的B1級阻燃電纜能夠顯著限制火勢擴散，火源撤離后立即撲滅火焰，燃燒范圍明顯不超過普通電線，達到了GB/T 19666-2005規范對B1級阻燃電纜更為嚴格的標準。
（2）耐火性能
B1級電纜的耐火性能是指電纜在發生火災時，保證電力、通訊等系統的正常運行，能在一定時間內保持正常的工作狀態。例如，一種高柔性耐油防水耐火電纜在著火狀態下能夠正常傳輸電能，確保照明、防火報警等用電裝置能在一定時間內繼續通電，使救援工作得以正常進行。
（3）實驗數據支持
實驗數據顯示，B1級電纜在火災中的表現符合相關標準。例如，廣東勝宇電纜實業有限公司生產的無鹵低煙阻燃A類燃燒性能B1級交聯聚烯烴絕緣電纜，在GB 31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級》的防火安全性能型式檢驗中，其燃燒性能達到了規定的B級要求。此外，根據公安部天津消防研究所的研究，B1級電纜在火焰蔓延、熱釋放速率峰值、總熱釋放量和FIGRA指標上均達到了GB 31247-2014中的要求。
（4）案例研究
在實際應用中，B1級電纜被廣泛用于高層建筑、商場、學校、地鐵站、機場、體育場、展覽館和醫院等人口密集型公眾場所。這些場所對電纜的防火要求較高，B1級電纜能夠滿足這些場所的安全需求。
（5）總結
B1級電纜在實際火災情況下的表現優異，通過多項實驗和案例研究驗證了其阻燃性能、耐火性能和機械性能。
五、目前存在哪些標準或規范指導B1級電纜的燃燒性能測試和評估？
目前，指導B1級電纜燃燒性能測試和評估的標準或規范主要包括以下幾個：
1、GB 31247-2014《電纜及光纜燃燒性能分級》 ：該標準詳細規定了電纜及光纜的燃燒性能分級，包括A級、B1級、B2級和B3級。其中，B1級電纜需要滿足單根絕緣電線電纜火焰蔓延試驗的阻燃要求。
2、GB/T 19666-2019《額定電壓450/750 V及以下交聯聚烯烴絕緣無鹵低煙電線電纜》 ：該標準對B1級阻燃電纜的低毒性能和阻燃性能進行了具體規定，并要求在1200秒內無燃燒滴落物/微粒。
3、GB/T 31248-2014《電纜或光纜在受火條件下火焰蔓延、熱釋放和產煙特性的試驗方法》 ：該標準適用于B1級和B2級電纜的試驗方法，包括成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗和單根絕緣電線電纜火焰垂直蔓延試驗。
4、GB/T 18380.12《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第1部分：成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗》 ：該標準用于評估成束電線電纜在火焰條件下的燃燒性能。
5、GB/T 17651.2《電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度測定第2部分：試驗步驟和要求》 ：該標準用于測定電纜或光纜在特定條件下燃燒時產生的煙密度。
6、GB/T 19216.21《電線電纜耐火試驗方法》 ：該標準用于評估耐火性能，例如在750℃供火溫度下進行150分鐘的耐火試驗。
此外，還有一些行業標準和企業標準也對B1級電纜的燃燒性能進行了具體規定。
B1級電纜的燃燒性能測試和評估主要依據標準GB 31247-2014、GB/T 19666-2019、GB/T 31248-2014、GB/T 18380.12、GB/T 17651.2以及GB/T 19216.21等標準進行。
六、對于B1級電纜，除了燃燒結殼性護套料和繞包結構外，還有哪些因素可以影響其燃燒性能？
對于B1級電纜，除了燃燒結殼性護套料和繞包結構外，還有多個因素可以影響其燃燒性能。這些因素包括：
1、材料選擇：電纜的絕緣和護套材料的質量直接影響電纜的電氣絕緣性能、機械物理性能和耐環境條件性能，從而影響電纜的耐燃燒性能。例如，使用阻燃劑和低煙、低熱值的材料可以提高電纜的阻燃性能。
2、結構設計：電纜的構造、導體數量以及護套或同心金屬導體的存在都會對電纜的火災性能產生顯著影響。例如，多芯電纜由于其緊湊的結構，能夠阻礙火焰向內部蔓延并阻止氧氣進入燃燒區，從而提高電纜的防火性能。
3、工藝流程：通過改進工藝流程，可以提高B1級阻燃電纜的生產效率和產品質量，降低生產成本，并為電纜的性能優化和改進提供技術支持。
4、外界環境因素：電纜常受到外界環境的干擾和影響，如日曬、雨淋、化學物質侵蝕等。這些因素可能導致電纜的絕緣層、護套等部位出現破損或老化現象，從而影響電纜的性能及安全性。
5、機械性能：電纜的抗拉強度、耐壓性能等機械性能也會影響其在火災中的表現。良好的機械性能可以確保電纜在不受損傷的情況下，能夠承受一定的外力作用，從而保持正常的工作狀態。
6、填充物類型和數量：填充物的類型和數量會影響電纜的燃燒特性。例如，添加無機填料可以顯著降低電纜的燃燒過程參數，提高其防火性能。
7、外部熱通量強度：外部熱通量強度對電纜點火特性有顯著影響。增加護套厚度會降低電纜的防火性能，所有這些參數都會影響電纜燃燒的HRR曲線。
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