随着国家对防火安全的日益重视,相应的国家标准也相继发布。
2017年由住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局联合发布的GB 50222-2017《建筑内部装修设计防火规范》,详细规定了特殊场所、单层、多层民用建筑、高层民用建筑、地下民用建筑及厂房仓库的各部位装修材料燃烧性能等级,对于人员比较密集的场所,所用装修材料大多为B1级及以上。
2019年住房和城乡建设部、国家市场监督管理总局联合发布了GB 51348-2019《民用建筑电气设计标准》。此标准明确规定建筑超过100米的公共建筑,应选择B1级及以上的,产烟毒性t0级、燃烧滴落物为d0的电线电缆。对于避难层明敷的电线电缆应选择B1级及以上的电缆,产烟毒性应为t0级,燃烧滴落物应为d0。
高阻燃、无燃烧滴落物逐步成为了行业里的研发热点,尤其在对无燃烧滴落物(d0)研究上,相关工艺技术人员花费了大量精力。通过分析大量试验数据,我们发现,10-25mm外径的低压多芯线缆在燃烧测试中,燃烧滴落物的可控性很差,线缆结构、护套阻燃性、护套厚度、挤出拉伸比等因素对燃烧滴落物测试的影响很大。此文,我们筛选了护套料WM-1906A的几组应用案例,希望能为行业的发展贡献一份智慧。
不同挤出方式对燃烧滴落物的影响

上图为相同结构,不同挤出方式的电缆在B1燃烧后的图片。护套壁厚2.0mm,电缆外径23mm,测试根数为7根。图1.1电缆燃烧测试过程,高聚物分子链受热运动,拉伸取向解除,分子链会恢复到无序状态,所以在2分钟时护套受热开裂,燃烧过程滴落物的随机性增加,其中有一次明火块状滴落,明火时间大于10秒,判定d2。图1.2电缆为挤压模挤出,高分子链取向度很小,整个燃烧过程,碳化成壳,无滴落物产生,判定d0。考虑到挤出效率及工艺的可执行度,有d0要求的线缆挤出时,减小模具的拉伸比可以获得较好的燃烧测试结果,建议挤出拉伸比小于等于2:1。
WM-1906A在控制电缆上的应用

相同型号,相同平方导体的控制电缆,随着导体芯数的增加,B1燃烧的难度先增大再降低。对于非铠装1.5平方控制电缆,我们认为12-19芯位于B1燃烧测试难度的顶部范围,随着芯数增加,增加护套层壁厚及改变挤出方式是通过B1燃烧测试的关键。控制电缆WDZB1-KYJY 19*1.5使用WM-1906A护套料,经挤压模挤出,护套壁厚达2.5mm,燃烧测试结束后火焰仍续燃7分钟才熄灭,倘若测试过程护套层不能有效隔离火焰,聚乙烯绝缘被引燃,很容易导致测试失败。控制电缆WDZB1-KYJY 7*1.5的燃烧测试过程,因线缆外径较小,电缆接触火焰的部位短时间内被烧碳化,产生零碎火星滴落,同时护套具备良好的阻燃性,火焰无法延燃,测试离火自熄。针对WDZB1-KYJY 7*1.5的滴落物问题,我们认为增加壁厚并没有效果,按标称壁厚,降低挤出拉伸比更为有效。下图为两个规格控制电缆燃烧结束后的照片。

WM-1906A在电力电缆上的应用

电力电缆WDZB1-YJY 5*10可以作为多芯电力电缆B1测试的典型规格,在内部填充较少的前提下,其外径在20mm左右,测试时电缆摆线间隔≤20mm,燃烧时火焰接触充分,燃烧可燃物较多。燃烧过程,存在一次无火星碎屑掉落,通过了B1、d0的测试,但熄火后,火焰持续燃烧了3分钟,也说明该规格电缆的测试难度较大。下图3.1为燃烧测试熄火后的照片。

电力电缆WDZA-YJY 4*50是多芯电力电缆成束A类相对最难的一个规格,非金属体积7L,间隔摆放,双喷灯测试,这些特点使其成为行业里成束A类测试的焦点。WM-1906A满足该规格电缆的B1级测试,在阻燃性能上是过剩的,但需要同时满足A类和B1的要求时,该产品是适用的。图3.2和图3.3分别为电力电缆WDZ-YJY 4*50的B1级测试和成束A类测试后的图片。

从满足B1到满足B1、d0,用户对电缆的阻燃要求越来越高。随着行业里燃烧测试数据的积累,电缆企业对能够符合B1级电缆结构设计认知逐渐提升,电缆设计越来越简化,小规格非铠装电力电缆及非铠装控制电缆由双护套的结构设计,转向使用标称壁厚的单护套,这便对护套材料的阻燃性、成碳性及自熄性提出了更高要求。高阻燃护套料WM-1906A因此而开发,我们没有过度设计材料的成碳性,而将挤出工艺、阻燃及阻燃一致性作为材料开发的重点,并为此开发了材料阻燃一致性的评价方法。本文仅节选了护套料WM-1906A的几个典型应用,是我们通过大量重复试验所获得的数据。未来,万马高分子将继续坚持以客户为中心,努力根据用户的不同需求,为用户提供定制化解决方案。
附:WM-1906A的产品性能

内容来源:万马高分子
