額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜二芯或多芯屏蔽和非屏蔽軟電纜不延燃試驗檢測

引言
不延燃試驗是評估電纜防火安全性能的關鍵項目，旨在驗證電纜在特定火源作用下能否自熄，防止火焰沿電纜蔓延。對于額定電壓450/750V及以下的聚氯乙烯（PVC）絕緣軟電纜（無論二芯、多芯、屏蔽或非屏蔽結構），此項檢測直接關系到其在建筑、設備內部等密集布線場合的火災安全性。

1. 檢測項目：詳細說明各種檢測方法及其原理

不延燃試驗主要通過單根電線電纜垂直燃燒試驗和成束電線電纜垂直燃燒試驗來評估。

1.1 單根電線電纜垂直燃燒試驗

• 檢測方法：此方法適用于評估單根電纜的不延燃性能。試樣被固定在一個垂直的金屬罩中，其下端暴露于一個規定高度的火焰（通常為功率1kW的噴燈火焰）中一定時間（例如60秒）。移開火源后，觀察試樣的燃燒行為。

• 檢測原理：通過模擬電纜在局部受明火點燃的場景，考察其絕緣、護套材料（此處主要為PVC）的阻燃特性。核心原理是評估試樣在移開火源后，火焰是否能在其自身延燒，以及燃燒的滴落物是否可能引燃下方的標準鋪底層。試驗結果以“延燃”或“不延燃”來判定。

• 關鍵參數：試樣長度、火焰高度與溫度、燃燒時間、延燃時間、燃燒范圍、滴落物是否引燃鋪底層。

1.2 成束電線電纜垂直燃燒試驗

• 檢測方法：此方法更為嚴苛，用于評估電纜在成束敷設條件下的阻燃性能。將多根規定長度的電纜試樣成束地固定在垂直的試驗箱內，底部暴露于一個高強度火焰（例如，采用特定甲烷流量，火焰功率約20kW以上）中一定時間（例如20分鐘或40分鐘）。試驗結束后，評估電纜的燒損情況。

• 檢測原理：模擬電纜橋架、豎井中密集敷設時發生火災的情況。高強度火焰不僅點燃電纜表面，還考驗電纜結構及其材料在火焰中的整體抗蔓延能力。其原理在于測量火焰在電纜束上的垂直蔓延高度，以及電纜的炭化長度。

• 關鍵參數：電纜類別（A、B、C類對應不同的試樣體積和燃料量）、火焰功率（燃料流量）、燃燒時間、火焰蔓延高度、炭化長度、自熄時間。

2. 檢測范圍：列舉不同應用領域的檢測需求

額定電壓450/750V及以下的PVC絕緣軟電纜廣泛應用于各個領域，其不延燃性能檢測需求隨之而來：

• 建筑工程：用于樓宇內的電力分配、照明系統、插座線路等。在人員密集場所和消防要求嚴格的區域，必須使用通過不延燃試驗的電纜，以防止火災沿線路蔓延。

• 機械設備與自動化：作為設備內部的連接線、控制線，尤其在可能產生電火花或高溫的工業環境中，要求電纜具備不延燃特性，避免因局部故障引發整機火災。

• 信息通信系統：屏蔽型軟電纜常用于數據傳輸和通信設備。在數據中心、通信機房等電纜密集敷設的場合，成束電纜燃燒試驗是評估其防火安全性的必要手段。

• 家用電器及內部配線：雖然單根應用可能要求較低，但為確保整體安全，許多高品質電器的內部連接線也要求通過單根垂直燃燒試驗。

• 軌道交通：機車車輛用電纜有更為嚴格的阻燃和防火標準，不延燃是基本要求之一。

3. 檢測標準：引用國內外相關標準規范

國內外標準對不延燃試驗有明確規定，主要標準如下：

• 電工委員會標準：

  • IEC 60332-1：《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第1部分：單根絕緣電線電纜的垂直燃燒試驗》。這是單根電纜垂直燃燒試驗的基礎標準。

  • IEC 60332-3：《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第3部分：垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗》。此系列標準（如IEC 60332-3-10, -21, -22, -23, -24, -25）詳細規定了成束電纜的試驗裝置、程序和類別。

• 中國標準：

  • GB/T 18380.1：《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第1部分：單根絕緣電線電纜的垂直燃燒試驗》。該標準等同采用IEC 60332-1。

  • GB/T 18380.3：《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗 第3部分：垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗》。該系列標準（如GB/T 18380.31, -32, -33, -34, -35）等同采用IEC 60332-3系列。

  • GB/T 5023：《額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜》系列標準中，對軟電纜的阻燃性能提出了具體要求，并引用上述燃燒試驗方法。

• 其他區域標準：

  • UL標準：如UL 1581中的VW-1（垂直試樣火焰試驗）是北美市場廣泛認可的單一電線垂直燃燒測試。

  • EN標準：歐洲協調標準，如EN 60332系列，內容與IEC標準基本一致。

4. 檢測儀器：介紹主要檢測設備及其功能

進行不延燃試驗需要專門的檢測設備。

• 單根電線電纜垂直燃燒試驗機：

  • 結構組成：主要包括一個金屬試驗箱、試樣夾持裝置、標準丙烷或甲烷噴燈及其定位系統、氣體供應與控制系統、計時器。

  • 功能：能精確固定試樣于垂直位置，并能將噴燈火焰準確、穩定地施加于試樣下端預定位置。設備配備自動計時功能，記錄標準燃燒時間和移開火焰后的試樣有焰燃燒時間。通常集成有鋪底層（醫用脫脂棉）以觀察滴落物效應。

• 成束電線電纜垂直燃燒試驗裝置：

  • 結構組成：這是一個更復雜的系統，包括一個大型垂直燃燒室（內襯耐熱材料）、鋼梯或梯形支架（用于固定電纜束）、大功率帶型噴燈或矩陣噴燈系統、精確的燃氣（通常為甲烷）流量控制系統、空氣供給系統、排煙系統。

  • 功能：能夠根據標準要求，精確控制燃氣和空氣的流量以產生規定功率的火焰。試樣支架能確保電纜束以標準方式排列。試驗后，設備需能方便地測量電纜的炭化長度和火焰蔓延高度。

• 輔助設備：

  • 測距工具：鋼尺或激光測距儀，用于精確測量炭化長度和火焰蔓延高度。

  • 氣體流量計：高精度流量計，用于校準和控制供給噴燈的燃氣流量，確保火焰功率符合標準。

  • 環境溫濕度計：監測試驗時的環境條件，因為某些標準要求在規定溫濕度范圍內進行試驗。

結論
對額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣軟電纜進行不延燃試驗，是保障電力與數據傳輸安全、防止火災擴大化的重要技術措施。通過遵循嚴格的與檢測標準，利用的單根及成束垂直燃燒試驗設備，可以科學、準確地評估電纜的阻燃性能，為不同應用領域的電纜選型和安全使用提供關鍵依據。隨著材料技術和安全要求的不斷提升，不延燃試驗的方法與標準也將持續演進。