額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜電梯電纜不延燃試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究

電梯電纜作為連接電梯轎廂與井道固定部件的關(guān)鍵電力傳輸元件，其安全性直接關(guān)系到電梯系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與人身財(cái)產(chǎn)安全。由于電梯電纜在運(yùn)行過程中可能暴露于潛在的著火風(fēng)險(xiǎn)中，因此對(duì)其阻燃性能——特別是“不延燃”特性的檢測(cè)至關(guān)重要。不延燃性，即電纜在特定火焰條件下燃燒，撤去火源后火焰能自行熄滅且延燃范圍有限的特性，是評(píng)估電纜安全等級(jí)的核心指標(biāo)之一。

1. 檢測(cè)項(xiàng)目：方法及原理

不延燃試驗(yàn)的核心是模擬電纜在過熱、短路或外部火源引燃等故障條件下的燃燒行為，評(píng)估其抑制火焰蔓延的能力。主要檢測(cè)方法包括單根電纜垂直燃燒試驗(yàn)和成束電纜垂直燃燒試驗(yàn)。

1.1 單根電纜垂直燃燒試驗(yàn)

• 方法概述： 此方法用于評(píng)估單根電纜或電纜絕緣線芯的阻燃性能。試樣被固定于垂直放置的金屬梯架前，其軸線與鉛垂線平行。

• 試驗(yàn)原理： 使用特定規(guī)格的噴燈（通常為帶型噴燈或管型噴燈），以規(guī)定的高溫火焰（例如，火焰溫度不低于815℃）對(duì)準(zhǔn)試樣下端的固定區(qū)域進(jìn)行灼燒。燃燒結(jié)束后，移除火源，觀察并記錄試樣的后續(xù)燃燒情況。

• 關(guān)鍵評(píng)價(jià)參數(shù)：

  • 自熄時(shí)間： 移去火源后，試樣上的有焰燃燒持續(xù)時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)通常要求此時(shí)間不超過特定秒數(shù)（如60秒）。

  • 炭化高度： 試樣上端距其下夾具下緣一定距離（如50mm或550mm）處，被燒焦或炭化的大長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)要求炭化高度不得超過該規(guī)定值。

  • 滴落物引燃： 試驗(yàn)過程中，是否有點(diǎn)燃下方鋪底層（通常為醫(yī)用脫脂棉）的燃燒滴落物。

1.2 成束電纜垂直燃燒試驗(yàn)

• 方法概述： 此方法更為嚴(yán)酷，用于評(píng)估多根電纜密集敷設(shè)時(shí)的阻燃性能。將規(guī)定長(zhǎng)度的多根電纜試樣成束地固定在垂直的試驗(yàn)箱內(nèi)。

• 試驗(yàn)原理： 使用功率更大的噴燈陣列，對(duì)電纜束底部施加規(guī)定時(shí)間的強(qiáng)烈火焰沖擊（例如，燃燒20分鐘或40分鐘）。試驗(yàn)過程中，通過調(diào)節(jié)空氣流量來控制火焰強(qiáng)度，模擬電纜橋架或豎井中的燃燒條件。

• 關(guān)鍵評(píng)價(jià)參數(shù)：

  • 火焰蔓延高度： 試驗(yàn)結(jié)束后，測(cè)量電纜束上被燒損的大高度。此高度是評(píng)定電纜阻燃等級(jí)（如A類、B類、C類）的主要依據(jù)，等級(jí)越高，允許的火焰蔓延高度越低。

  • 自熄能力： 在規(guī)定的燃燒時(shí)間結(jié)束后，電纜束上的火焰應(yīng)能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自行熄滅。

  • 總熱釋放量： 在更為先進(jìn)的測(cè)試中，還可能通過耗氧原理等測(cè)量電纜燃燒過程中的熱釋放速率和總熱釋放量，以更精確地評(píng)估其火災(zāi)危險(xiǎn)性。

2. 檢測(cè)范圍：應(yīng)用領(lǐng)域需求

不延燃試驗(yàn)檢測(cè)覆蓋了所有使用額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電梯電纜的場(chǎng)合。

• 乘客電梯與載貨電梯： 確保在井道這一相對(duì)封閉的垂直空間中，即使發(fā)生電氣故障引燃電纜，火焰也不會(huì)沿電纜迅速蔓延至整個(gè)建筑，為人員疏散爭(zhēng)取寶貴時(shí)間。

• 自動(dòng)扶梯與自動(dòng)人行道： 檢測(cè)其內(nèi)部控制和動(dòng)力電纜的阻燃性，防止因設(shè)備過熱或外部火源導(dǎo)致火災(zāi)沿線路擴(kuò)展。

• 特種電梯（如防爆電梯、消防員電梯）： 這些場(chǎng)合對(duì)電纜的阻燃性能要求更為苛刻，通常需要滿足更高等級(jí)的成束燃燒標(biāo)準(zhǔn)，甚至要求電纜通過煙密度、毒性指數(shù)等附加測(cè)試。

• 電梯控制系統(tǒng)與信號(hào)傳輸： 除動(dòng)力電纜外，電梯隨行電纜中包含的控制線、通信線、視頻線等同樣需要進(jìn)行不延燃測(cè)試，確保整個(gè)電纜束的整體安全性。

3. 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)內(nèi)外規(guī)范

電梯電纜的不延燃試驗(yàn)嚴(yán)格遵循國(guó)內(nèi)外一系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，確保檢測(cè)結(jié)果的性和可比性。

• 標(biāo)準(zhǔn)：

  • IEC 60332-1： 《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn) 第1部分：?jiǎn)胃^緣電線電纜的垂直燃燒試驗(yàn)》。

  • IEC 60332-3： 《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn) 第3部分：垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗(yàn)》，其中IEC 60332-3-10和IEC 60332-3-22等部分詳細(xì)規(guī)定了試驗(yàn)裝置和程序。

• 標(biāo)準(zhǔn)（中國(guó)）：

  • GB/T 5023.6： 《額定電壓450/750V及以下聚氯乙烯絕緣電纜 第6部分：電梯電纜和撓性連接用電纜》中引用了阻燃試驗(yàn)要求。

  • GB/T 5013.5： 《額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電纜 第5部分：電梯電纜》是橡皮絕緣電梯電纜的專用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，明確規(guī)定了其應(yīng)通過的單根垂直燃燒試驗(yàn)要求。

  • GB/T 18380系列： 該系列標(biāo)準(zhǔn)等同采用IEC 60332系列，是進(jìn)行單根和成束電纜垂直燃燒試驗(yàn)的直接方法標(biāo)準(zhǔn)。例如，GB/T 18380.12對(duì)應(yīng)IEC 60332-1-2，GB/T 18380.33對(duì)應(yīng)IEC 60332-3-22。

• 其他區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)： 如歐盟的EN標(biāo)準(zhǔn)（EN 50305等）通常與IEC標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。

4. 檢測(cè)儀器：主要設(shè)備及功能

進(jìn)行不延燃試驗(yàn)需要一套精密的專用設(shè)備，以確保試驗(yàn)條件的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

• 垂直燃燒試驗(yàn)箱：

  • 功能： 為試驗(yàn)提供一個(gè)受控、受保護(hù)的封閉或半封閉空間。箱體由耐熱、不燃材料制成，正面設(shè)有觀察窗，并配備排風(fēng)系統(tǒng)，用于試驗(yàn)后排出燃燒廢氣。

• 燃燒噴燈及供氣系統(tǒng)：

  • 功能： 產(chǎn)生符合標(biāo)準(zhǔn)要求的穩(wěn)定火焰。對(duì)于單根試驗(yàn)，通常使用帶型噴燈或管型噴燈；對(duì)于成束試驗(yàn)，則使用由多個(gè)噴燈組成的梯形或矩形陣列。供氣系統(tǒng)（包括流量計(jì)、壓力表）精確控制供給噴燈的燃?xì)猓ㄍǔ楣I(yè)丙烷或甲烷）和助燃空氣的流量與壓力。

• 金屬梯架/試樣支架：

  • 功能： 用于垂直固定電纜試樣。單根試驗(yàn)使用簡(jiǎn)單的金屬梯或夾持裝置；成束試驗(yàn)則使用一個(gè)大型的垂直鋼梯，用于整齊地捆扎和固定電纜束。

• 時(shí)間控制與記錄系統(tǒng)：

  • 功能： 精確控制預(yù)燃時(shí)間和余焰時(shí)間。該系統(tǒng)通常包括高精度計(jì)時(shí)器和自動(dòng)點(diǎn)火/熄火裝置?，F(xiàn)代設(shè)備常集成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，自動(dòng)記錄試驗(yàn)過程中的關(guān)鍵時(shí)間參數(shù)。

• 測(cè)量工具：

  • 功能： 包括鋼直尺或卡尺，用于精確測(cè)量試樣的炭化高度或火焰蔓延高度。這些工具需滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的精度要求。

• 鋪底層：

  • 功能： 在單根試驗(yàn)中，置于試樣下方特定距離處，用于檢驗(yàn)是否有可能引燃其他物質(zhì)的燃燒滴落物。通常使用規(guī)定尺寸和厚度的醫(yī)用脫脂棉。

綜上所述，對(duì)額定電壓450/750V及以下橡皮絕緣電梯電纜進(jìn)行不延燃試驗(yàn)，是一項(xiàng)系統(tǒng)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測(cè)工作。它通過模擬真實(shí)火災(zāi)場(chǎng)景，綜合運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化的試驗(yàn)方法、嚴(yán)格的評(píng)價(jià)體系和精密的檢測(cè)儀器，科學(xué)地驗(yàn)證電纜材料的阻燃性能，為電梯系統(tǒng)的防火安全提供了至關(guān)重要的技術(shù)保障。持續(xù)跟進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)，優(yōu)化檢測(cè)技術(shù)，是提升產(chǎn)品質(zhì)量和行業(yè)安全水平的關(guān)鍵。