防火电缆防火等级测试

防火电缆防火等级测试是评估电缆在火灾条件下维持电力传输和抑制火势蔓延能力的关键检测项目。该测试通过模拟真实火灾环境，验证电缆的阻燃性、耐火性、烟雾释放及毒性等指标，确保其在高温、明火中仍能保持结构完整性和电气功能。测试结果直接影响电缆在建筑、交通、工业等领域的合规应用，是保障人员安全、降低火灾损失的重要技术手段。

防火电缆防火等级测试目的

1、验证电缆在火灾初期能否自熄，防止火势沿线路蔓延，满足建筑防火分区要求。

2、评估电缆在高温燃烧环境下保持电路完整性的时间（如90分钟耐火），确保关键设备应急供电。

3、量化燃烧产生的烟雾浓度和毒性气体释放量，减少火灾次生危害对人员逃生和救援的影响。

4、测定电缆绝缘层和护套材料的阻燃特性，为材料配方优化提供数据支持。

5、满足国家强制性产品认证（CCC）及国际标准（如IEC、BS）对电力基础设施的准入要求。

防火电缆防火等级测试方法

1、垂直燃烧试验：将电缆试样垂直固定，用特定热源（如丙烷喷灯）进行单点或多点燃烧，观察火焰蔓延距离和自熄时间。

2、成束燃烧测试：模拟电缆桥架密集敷设场景，评估多根电缆捆扎燃烧时的火焰传播程度及残焰持续时间。

3、烟密度测定：采用光透射法测量电缆燃烧时烟雾对可见光的衰减率，量化透光率下降幅度。

4、毒性指数分析：通过气相色谱仪检测燃烧气体中CO、HCN、HCl等有毒成分浓度，计算综合毒性系数。

5、耐火性能试验：在专用耐火炉中施加标准温升曲线（如BS 6387的650℃/3h），测试电缆在高温下的绝缘电阻和击穿电压变化。

防火电缆防火等级测试分类

1、按阻燃等级：分为A类（非阻燃）、B1/B2/B3级（GB 31247）或 IEC 60332-3的A-F类，依据火焰蔓延速度和炭化长度划分。

2、按耐火特性：分为NH（普通耐火）、NHA（增强耐火）等级，耐火时间涵盖30分钟至180分钟不同梯度。

3、按应用场景：建筑用电缆（GB/T 19666）、轨道交通电缆（EN 50200）、船用电缆（IEC 60331）等专用分类标准。

4、按国际认证体系：UL认证的CM/CMR/CMP等级、欧盟CPR法规的Aca-Fca分级，侧重不同性能维度评价。

5、综合性能分级：BS 6387的CWZ等级（同时考核耐火、喷水、机械冲击复合性能）。

防火电缆防火等级测试技术

1、氧指数测定法：通过测定材料在氮氧混合气体中维持燃烧的最低氧浓度，评估材料固有阻燃特性。

2、锥形量热仪技术：测量电缆燃烧时的热释放速率（HRR）、总热释放量（THR）等火灾动力学参数。

3、红外热成像技术：实时监测电缆表面温度分布，分析热量传导路径对耐火性能的影响。

4、机械强度保持率测试：在燃烧后测试绝缘层拉伸强度、断裂伸长率等机械性能衰减程度。

5、有限元模拟技术：通过计算机仿真预测不同材料组合在热-力耦合作用下的失效模式。

防火电缆防火等级测试步骤

1、样品制备：截取3米以上电缆段，按标准要求剥除外护套或保留完整结构，端头做防潮密封处理。

2、预处理：将样品置于温度（23±2）℃、湿度（50±5）%环境中平衡24小时，消除环境因素干扰。

3、燃烧试验：根据测试类别选择单根垂直燃烧、成束燃烧或耐火炉试验，严格校准火焰高度（如75mm）、燃气流量等参数。

4、性能监测：燃烧过程中持续记录火焰蔓延距离、残焰时间，耐火测试时同步测量导体间绝缘电阻（≥0.1MΩ）。

5、后处理分析：冷却后检查炭化长度、熔滴物，采集燃烧气体进行成分分析，综合判定防火等级。

防火电缆防火等级测试所需设备

1、垂直/水平燃烧试验箱：配备精密燃气控制系统，可调节火焰强度及燃烧角度。

2、烟密度测试系统：含1m³烟箱、激光光源、光电转换器，测量烟雾透光率误差≤±3%。

3、耐火试验炉：最高温度1200℃，温控精度±10℃，内置热电偶矩阵监控温度场均匀性。

4、气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）：检测ppb级毒性气体，配备NIST标准谱库进行物质鉴定。

5、高压绝缘测试仪：输出0-5kV直流电压，测量范围0.01MΩ-10TΩ，用于耐火后绝缘性能检测。

6、电子拉力试验机：最大负荷50kN，精度0.5级，测试燃烧后材料力学性能变化。

防火电缆防火等级测试参考标准

GB/T 19216.21-2021：规定耐火试验方法，明确750℃火焰持续燃烧+机械冲击的复合测试条件。

IEC 60331-21:2018：国际通用耐火测试标准，要求电缆在火焰温度830℃下保持电路完整至少180分钟。

BS 6387:2016：包含CWZ分级体系，考核耐火、喷淋、机械震动三重严苛条件同时作用下的性能。

UL 1685-2019：美国保险商实验室标准，包含垂直托盘燃烧、烟释放、腐蚀性气体等综合测试。

EN 50200:2020：欧洲轨道交通专用电缆耐火标准，特别强调抗水喷射和机械冲击性能。

GB 31247-2014：中国强制性分级标准，将燃烧性能分为A2、B1、B2、B3四级，考核总热值、燃烧增长率等参数。

ISO 5659-2:2017：塑料烟生成测定标准，规定使用辐射锥热源模拟真实火灾热通量条件。

NFPA 262-2022：美国消防协会标准，采用 Steiner Tunnel 测试方法评估火焰传播和烟雾指标。

IEC 60754-1:2019：电缆材料燃烧时释气性试验，量化HCl、HF等卤酸气体释放量。

GB/T 17651.2-2021：烟密度测量标准，要求测试期间透光率最小值需≥60%才能通过B1级。

ASTM E662-2021：美国材料与试验协会标准，采用NBS烟箱测定烟尘光学密度（Ds值）。

防火电缆防火等级测试注意事项

1、环境控制：燃烧试验需在（23±5）℃、（50±20）%RH环境下进行，避免温湿度波动影响结果。

2、样品代表性：应从同一批次电缆中至少抽取3组试样，覆盖不同导体截面积规格。

3、设备校准：燃烧喷灯热输出需定期用铜块量热法校准，确保火焰温度达（815±5）℃。

4、安全防护：测试区域应配备防爆通风系统，操作人员需穿戴A级防火服及正压呼吸装置。

5、数据记录：全程视频记录燃烧过程，重点捕捉熔滴产生时间、火焰蔓延方向等关键现象。

防火电缆防火等级测试合规判定

1、阻燃性判定：依据GB 31247，B1级要求火焰蔓延≤1.5m，残焰时间≤30秒且无熔滴引燃脱脂棉。

2、耐火时限：BS 6387 CWZ级需在950℃火焰+机械震动下维持电路完整120分钟以上。

3、烟雾指标：EN 50399规定，成束燃烧测试中烟密度（透光率）最低值需≥60%方可达PR类要求。

4、毒性控制：IEC 60754-1要求HCL气体释放量≤5mg/g，PH值≥4.3，电导率≤10μS/mm。

5、综合评定：UL认证CMR级需同时满足火焰传播≤1.5m、烟密度峰值≤0.5、毒性指数≤5。

防火电缆防火等级测试应用场景

1、高层建筑：消防泵、排烟风机等生命线工程必须使用B1级以上耐火电缆（GB 50016规定）。

2、地铁隧道：EN 50200认证电缆可保证火灾时120分钟应急照明和信号系统供电。

3、石油平台：需通过IEC 60331 Cat C测试，耐受烃类火灾（1100℃高温+机械冲击）。

4、数据中心：优先选用LSZH（低烟无卤）电缆，烟雾透光率≥80%，防止精密设备腐蚀。

5、核电设施：执行IEEE 383标准，要求电缆在LOCA事故（失水+高温蒸汽）下保持功能完整。