《電纜及光纜燃燒性能分級》GB 31247 - 2014標準解讀
發布時間：
2023-05-17
2014年12月5日，國家標準化管理委員會批準發布強制性國家標準GB 31247 - 2014《電纜及光纜燃燒性能分級》。該標準為首次發布，于2015年9月1日起實施。本標準主要通過電纜在受火條件下的火焰蔓延、熱釋放和產煙特性進行主分級，同時針對不同使用場所和用戶的需求還從電纜在受火條件下的產煙毒性、腐蝕性和燃燒滴落物 / 微粒等方面進行了附加分級。
2014年12月5日，國家標準化管理委員會批準發布強制性國家標準GB 31247 - 2014《電纜及光纜燃燒性能分級》。該標準為首次發布，于2015年9月1日起實施。
標準主要內容
本標準主要通過電纜在受火條件下的火焰蔓延、熱釋放和產煙特性進行主分級（見表1），同時針對不同使用場所和用戶的需求還從電纜在受火條件下的產煙毒性、腐蝕性和燃燒滴落物 / 微粒等方面進行了附加分級。
1、A級
對于A級電纜，電纜上除金屬材料外的整體制品及其任何一種外部組分均需按GB / T 14402 - 2007《建筑材料及制品的燃燒性能 燃燒熱值的測定》規定的方法進行燃燒熱值試驗。該等級無附加等級信息。
2、B1和B2級
對于B1和B2級電纜，主要按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》（20. 5 kW火源）、GB / T 17651. 2 - 1998《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》和GB / T 18380. 12 - 2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第12部分：單根絕緣電線電纜火焰垂直蔓延試驗 1 kW預混合型火焰試驗方法》進行試驗。分級判據主要從火焰蔓延特性、熱釋放特性和產煙特性進行分級。同時在標準中規定：電纜及光纜燃燒性能等級為B1級和B2級的，應給出相應的附加信息。附加信息包括燃燒滴落物 / 微粒等級、煙氣毒性等級和腐蝕性等級。
GB / T 31248 - 2014是針對成束電纜或光纜的中等規模火災試驗的標準，檢測裝置為FIPEC（Fire Performance of Electric Cables）試驗裝置（見圖1），燃燒試驗箱見圖2。試驗時將電纜安裝在垂直標準梯上（見圖3），采用規定的點火源點火（見圖4），以此來評價電纜的燃燒性能。通過試驗可以獲得電纜火災初起階段的燃燒性能數據；通過熱釋放速率的測試反映火焰沿電纜蔓延的危險性以及起火源對相鄰區域的潛在影響；通過產煙特性的測試體現起火區域能見度和煙氣對人身安全所帶來的危險。試驗可以得到電纜或光纜在特定燃燒條件下的下述特性：火焰蔓延距離、熱釋放速率、熱釋放總量、產煙速率、產煙總量、燃燒增長速率指數、燃燒的滴落物 / 微粒。
GB / T 17651. 2 - 1998是測定電纜或光纜在特定條件下燃燒的煙密度（最小透光率）的試驗標準，該標準是根據電纜外徑確定試樣根數（如當外徑大于40 mm時，試樣為1根），每根試樣長度均為1 m，火源為1 L酒精。
GB / T 18380. 12 - 2008是測定單根絕緣電線電纜火焰垂直蔓延特性的試驗標準，標準中規定：火源為1 kW，試樣長為600 ± 25 mm。
3、燃燒滴落物/微粒附加分級
由于電纜燃燒后的燃燒滴落物可能引起周圍環境著火，而某些電纜使用場所存放了可燃物，因此，本標準將燃燒滴落物 / 微粒在附加分級中分為3個級別，d0、d1和d2。
按GB / T 31248 - 2014進行試驗，在20 min燃燒試驗過程中無滴落物，則為d0級；當燃燒滴落物落入圖2試驗箱內地面上持續燃燒時間不超過10 s，則為d1級；當燃燒滴落物落入圖2試驗箱內地面上持續燃燒時間超過10 s，則為d2級。
4、煙氣毒性附加分級
電纜及光纜的護套及絕緣層一般由塑料等可燃材料制成，燃燒后會產生大量煙氣，而火災對人員的最大威脅來自燃燒生成物的毒性，因此燃燒生成物的毒性是評價電纜及光纜的安全性能時應考慮的重要參數。所以該標準在制定過程中考慮了煙氣毒性附加等級要求。
按GB / T 20285 - 2006《材料產煙毒性危險分級》進行試驗，分為3個級別: t0、t1和t2。當電纜達到ZA2級時，則為t0級；當電纜達到ZA3級時，則為t1級；當電纜未達到ZA3級時，則為t2級。
試驗時，主要是測試電纜或光纜的非金屬材料充分產煙時無火焰煙氣的毒性。毒性試驗基本流程是：加熱爐加溫至分解溫度（650 ℃ 左右，不同材料分解的溫度也不同）- 預先確定試驗等級（產煙濃度）- 制取樣品并稱重（400 mm）- 計算需要的配氣量 - 配稀釋氣和載氣 - 掃描加熱 - 染毒 - 觀察動物反應 - 喂養稱重。
5、腐蝕性附加分級
考慮到電纜燃燒時對周圍環境的腐蝕性影響，對電纜燃燒后的腐蝕性進行了附加分級。按GB / T 17650. 2 - 1998《取自電纜或光纜的材料燃燒時釋出氣體的試驗方法 第2部分：用測量pH值和電導率來測定氣體的酸度》進行試驗，主要測試電纜或光纜各組件上的材料在燃燒時釋出氣體的腐蝕性。分為3個級別：a1、a2和a3。電導率 ≤ 2. 5 μ S / mm且pH ≥ 4. 3為a1級，達到a1級的電纜目前電纜行業內或相關標準中稱為無鹵電纜。電導率 ≤ 10 μS / mm且pH ≥ 4. 3為a2級；未達到a2級為a3級。
試驗時，取被試材料（1 000 ± 5）mg為一個試樣（試樣應取自樣品上的代表性材料），在935 ℃ 溫度下燃燒，試驗后測定pH值和電導率。
結論
電纜及光纜燃燒性能分級新體系為我國第一部強制性電纜及光纜燃燒性能分級標準。它是隨著火災科學、消防工程學及火災測試方法領域研究的不斷深入和發展而建立起來的電纜及光纜燃燒性能全新分級體系，是主要根據我國目前電纜及光纜燃燒性能的實際發展水平制定的。該電纜及光纜燃燒性能分級新體系體現出以下特點：
a. 新體系在分為4級，同時還有產煙毒性、燃燒滴落物和腐蝕性等附加分級，可以產生出多種級別的組合。級別的增加能更好地反映電纜燃燒性能的差異，有利于對其燃燒性能做出更準確的評價，也能更好地適應不斷出現的新材料。同時也為相關規范根據不同的情況提出電纜燃燒性能要求提供了更廣泛的技術參數和更有力的技術支撐，為電纜的使用者提供了更大的選擇空間。
b. 新體系規定的判據和相關附加等級要求，綜合考慮了電纜燃燒熱釋放速率、燃燒熱釋放總量、產煙速率、產煙總量、產煙毒性、燃燒滴落物和火焰蔓延程度等燃燒特性參數，這些參數的測定可以更真實地反應電纜在實際火災條件下的燃燒情況，使電纜燃燒性能等級的評價更加科學合理，其評價結論有更強的實際指導意義。
c. 新體系對不同等級選定的試驗方法采用了不同的火災參考場景，既測試了電纜的燃燒特性，又考慮了電纜實際應用下的火災發生場景，這樣可以更好區分不同電纜的燃燒性能。
d. 新體系的實施對進一步促進電纜護套和絕緣等新材料的開發，科學指導電纜的合理應用，降低火災危險，減少火災損失具有重要意義。
e. 我國新的電纜燃燒性能分級體系參考了歐洲電纜燃燒性能分級體系的技術內容，該標準的制定將使我國阻燃電纜及光纜的分級標準同國際最新分級標準接軌，有利于國際貿易和經濟技術交流。
總之，該分級標準的建立將對促進我國阻燃電纜及光纜產品的發展和質量改進，減少因電纜或光纜引起的火災等方面起到至關重要的作用，同時也便于我國相關規范今后對阻燃電纜及光纜產品的選用，有利于消防監督部門的統一監督管理，還能使我國的電纜及光纜更快更多地進入國際市場。
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