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实验室测试阻燃光缆的防火效果

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前阻燃光缆主要是衡量外护套材料的阻燃特性,材料分无卤材料和含卤的材料。光缆的阻燃性试验根据光缆是单根敷设方式还是成束敷设方式来分类。当用户有要求时,垂直布放于竖井的光缆阻燃性应通过成束燃烧试验的C类,还可能检测烟密度,腐蚀性,HCl气体含量,燃烧气体的pH值和电导率等指标。光缆阻燃性能测试的难度有一点大。

实验室测试阻燃光缆的防火效果

不仅是进户的光缆,很多室外架空光缆也要求阻燃,因此阻燃已经成为光缆的一个重要特性指标,虽然大部分通信光缆并不要求阻燃,但阻燃光缆的重要性是不言而喻的。

目前阻燃光缆主要是衡量外护套材料的阻燃特性,材料分无卤材料和含卤的材料。在室内,以无卤的为主,但价格偏贵;室外两种材料都存在。

光缆的阻燃性试验根据光缆是单根敷设方式还是成束敷设方式来分类。对架空光缆类,一般通过单根垂直燃烧试验来验证;对于成束敷设的情况,如楼内竖井敷设的光缆,则采用成束光缆燃烧试验来验证。

1)单根垂直燃烧试验

(1)试样应是一段长度为(600±25)mm的成品光缆。

(2)燃烧箱的内部尺寸为宽(300±25)mm、深(450±25)mm、高(1200±25)mm。

(3)试样用φ1.0mm铜丝固定在两个水平支架上,保证上支架的底部和下支架的顶部之间的距离为(550±5)mm。另外,固定试样的底部离燃烧试验箱基底大约50mm。

(4)固定燃烧器位置离开上水平支架的底部距离为(475±5)mm,用纯度超过95%的技术级丙烷燃料,火焰中的蓝色火焰尖作用到试样表面。

(5)光缆连续供火时间一般为60秒。

2)成束燃烧试验

(1)试样是由许多段3.5m长的光缆组成。

(2)光缆试样的根数按成束光缆每米长度所含非金属材料的体积不同分为四种类别:

A类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为7L;

B类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为3.5L;

C类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为15L;

D类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总体积为0.5L。

(3)为计算出光缆试样需要的大致根数,应先求出每米光缆中的非金属材料总体积V,每米光缆中每种非金属材料Ci的体积Vi按下式计算:

式中:Mi——材料Ci的质量(kg);

ρi——材料Ci的比重(kg/dm3);

l——光缆段的长度(m);

V——包含在1m光缆中的非金属材料的体积,等于单个体积V1,V2,V3,…的总和。要安装的最接近的整数(≥0.5取1)试样根数是用每米光缆非金属材料的总体积V除以试验类别的每米体积。(www.xing528.com)

(4)燃烧试验箱的内部尺寸为宽(1000±100)m,深(2000±100)mm和高(4000±50)mm;

(5)火源宜采用带型喷灯,用纯度超过95%的技术级丙烷作燃料。

(6)试样供火时间:A类和B类为40分钟,C类和D类为20分钟。

对于单根垂直燃烧试验的光缆,光缆燃烧在停止供火后,试样上的残焰能自行熄灭。并且在试样的燃烧完全停止后,把试样表面擦拭干净,其烧焦部分距夹具下缘50mm以下。

当用户有要求时,垂直布放于竖井的光缆阻燃性应通过成束燃烧试验的C类,还可能检测烟密度,腐蚀性,HCl气体含量,燃烧气体的pH值和电导率等指标。这些指标需根据相关光缆的规范执行。

光缆阻燃性能测试的难度有一点大。它不像电缆,光缆材料大部分都属于易燃材料,特别是松套充油的光缆,在燃烧过程中,油起到助燃的作用。光纤涂层和缆芯材料也都以非金属可燃材料为主,有时仅仅靠外护套的阻燃,效果并不好。现在很多时候,为了通过阻燃试验的检验,除外护套采用氧指数高的阻燃材料外,缆芯中也尽量采用干式结构,甚至套管、填充绳等材料也采用阻燃性相对好的材料。在此基础上,如果要通过光缆的耐火试验,除结构做重大改进外,单纯靠现有的各种常规材料确实很难实现。

在阻燃性能中,“氧指数”非常重要,它是检验非金属材料阻燃性的一个关键指标。

所谓氧指数,是指在规定的试验条件下,氧氮混合物中材料刚好保持燃烧状态所需要的最低氧浓度,英文称LOI值,即limit oxygen index,单位为%。在测试材料极限氧指数时,试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里,点燃试样顶端,观察试样的燃烧特性,把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的极限值相比较,通过在不同氧浓度下的一系列试验测得维持燃烧时以氧气百分含量表示的最低氧浓度值。在得到最低氧浓度值前,在其他氧浓度下材料的燃烧特性,称为在该氧指数下的燃烧特性。通常的氧指数大部分就是指极限氧指数。用氧指数来评价材料的燃烧性能,氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧,一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22~27之间属可燃材料,氧指数>27属难燃材料。

式中:Mi——材料Ci的质量(kg);

ρi——材料Ci的比重(kg/dm3);

l——光缆段的长度(m);

V——包含在1m光缆中的非金属材料的体积,等于单个体积V1,V2,V3,…的总和。要安装的最接近的整数(≥0.5取1)试样根数是用每米光缆非金属材料的总体积V除以试验类别的每米体积。

(4)燃烧试验箱的内部尺寸为宽(1000±100)m,深(2000±100)mm和高(4000±50)mm;

(5)火源宜采用带型喷灯,用纯度超过95%的技术级丙烷作燃料。

(6)试样供火时间:A类和B类为40分钟,C类和D类为20分钟。

对于单根垂直燃烧试验的光缆,光缆燃烧在停止供火后,试样上的残焰能自行熄灭。并且在试样的燃烧完全停止后,把试样表面擦拭干净,其烧焦部分距夹具下缘50mm以下。

当用户有要求时,垂直布放于竖井的光缆阻燃性应通过成束燃烧试验的C类,还可能检测烟密度,腐蚀性,HCl气体含量,燃烧气体的pH值和电导率等指标。这些指标需根据相关光缆的规范执行。

光缆阻燃性能测试的难度有一点大。它不像电缆,光缆材料大部分都属于易燃材料,特别是松套充油的光缆,在燃烧过程中,油起到助燃的作用。光纤涂层和缆芯材料也都以非金属可燃材料为主,有时仅仅靠外护套的阻燃,效果并不好。现在很多时候,为了通过阻燃试验的检验,除外护套采用氧指数高的阻燃材料外,缆芯中也尽量采用干式结构,甚至套管、填充绳等材料也采用阻燃性相对好的材料。在此基础上,如果要通过光缆的耐火试验,除结构做重大改进外,单纯靠现有的各种常规材料确实很难实现。

在阻燃性能中,“氧指数”非常重要,它是检验非金属材料阻燃性的一个关键指标。

所谓氧指数,是指在规定的试验条件下,氧氮混合物中材料刚好保持燃烧状态所需要的最低氧浓度,英文称LOI值,即limit oxygen index,单位为%。在测试材料极限氧指数时,试样垂直固定在向上流动的氧、氮混合气体的透明燃烧筒里,点燃试样顶端,观察试样的燃烧特性,把试样连续燃烧时间或试样燃烧长度与给定的极限值相比较,通过在不同氧浓度下的一系列试验测得维持燃烧时以氧气百分含量表示的最低氧浓度值。在得到最低氧浓度值前,在其他氧浓度下材料的燃烧特性,称为在该氧指数下的燃烧特性。通常的氧指数大部分就是指极限氧指数。用氧指数来评价材料的燃烧性能,氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧,一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22~27之间属可燃材料,氧指数>27属难燃材料。

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