阻燃电缆成束燃烧试验规范

阻燃电缆成束燃烧试验规范1范围本规范规定了阻燃电缆成束燃烧试验的术语和定义、试验原理、试验装置、试样制备、试验步骤、试验结果判定及试验报告要求。本规范适用于额定电压35kV及以下挤包绝缘阻燃电缆、矿物绝缘阻燃电缆、橡皮绝缘阻燃电缆的成束燃烧性能测定，其他类型阻燃电缆的成束燃烧试验可参照本规范执行。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2900.10电工术语电缆GB/T17650.1取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第1部分：卤酸气体总量的测定GB/T17650.2取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分：用测量pH值和电导率来测定气体的酸度GB/T17651.2电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定第2部分：试验程序和要求3术语和定义GB/T2900.10界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1成束燃烧试验将多根电缆试样按规定方式安装成束，在标准火源作用下，测定火焰沿电缆束蔓延程度、燃烧持续时间及燃烧产生的烟气特性的试验。3.2火焰蔓延高度试验结束后，电缆试样上碳化部分的最高点与火源最低点之间的垂直距离。3.3最低阻燃等级电缆在成束燃烧试验中能够满足的最低性能要求等级，分为A、B、C、D四级，其中A级阻燃性能最高。4试验原理成束燃烧试验模拟电缆在密集敷设条件下的真实火灾场景，通过标准丙烷火焰对垂直安装的电缆束施加规定时间的热作用，观察火焰在电缆束上的蔓延情况、燃烧熄灭时间，同时监测燃烧过程中烟气的毒性、腐蚀性及烟密度，综合判定电缆的阻燃性能。试验过程中需保证环境风速、火源功率、试样安装方式等参数的一致性，确保试验结果的可重复性。5试验装置5.1燃烧试验箱燃烧试验箱为密闭的立式金属箱体，内部尺寸不小于宽1000mm、深2000mm、高4000mm，箱体正面安装耐热钢化玻璃观察窗，便于观察试验过程中火焰蔓延情况。箱体顶部设置排烟系统，排烟速率可在0.5m³/s~1.5m³/s范围内调节，试验过程中排烟系统保持开启，维持箱内微负压状态，防止烟气溢出。箱体内壁安装温度传感器，监测试验过程中箱内环境温度变化。5.2试样安装架安装架由两根垂直固定的金属立柱组成，立柱间距500mm，立柱上每隔100mm设置可调节的金属夹具，用于固定电缆试样。安装架底部距离箱体底面不小于300mm，顶部距离箱体顶面不小于500mm，确保试验过程中电缆束周围有足够的空气流通空间。夹具采用不锈钢材质，夹持力度可调节，避免试验过程中电缆试样滑落。5.3火源系统火源采用标准丙烷燃烧器，燃烧器喷口直径为20mm，丙烷纯度不低于95%，气源压力稳定在0.1MPa±0.01MPa。燃烧器的热输出功率可调节，对应不同试验等级的功率要求：A级试验功率为20.5kW，B级为10.5kW，C级为7.5kW，D级为3.5kW。燃烧器安装在试样束正下方，喷口距离试样束底部的垂直距离为150mm±10mm，燃烧器配备电子点火装置，点火后火焰稳定时间不小于30s。5.4测量系统温度测量系统：采用K型热电偶，测量范围0℃~1000℃，精度±2℃，分别布置在燃烧器喷口上方100mm处、试样束中部、试样束顶部，记录试验过程中各点温度随时间的变化曲线。烟气测量系统：在箱体排烟管道内安装烟气采样装置，分别连接pH计、电导率仪、烟密度测试仪，实时测定燃烧烟气的pH值、电导率及烟密度等级，采样速率不低于1L/min。计时系统：精度不低于0.1s，用于记录火源作用时间、火焰熄灭时间、电缆持续燃烧时间。6试样制备6.1试样选取从同批次、同型号的成品电缆中截取试样，每根试样长度为3500mm±50mm，试样数量根据电缆外径确定：外径≤12mm的电缆，试样总根数按每米长度电缆总体积3.5L（A级）、1.5L（B级）、0.75L（C级）、0.15L（D级）计算，单根试样体积按外径对应的横截面积乘以长度计算，总根数向上取整。外径＞12mm且≤20mm的电缆，试样根数为7根（A级）、4根（B级）、2根（C级）、1根（D级）。外径＞20mm的电缆，试样根数为3根（A级）、2根（B级）、1根（C级）、1根（D级）。试样表面应无损伤、无变形、无油污，两端断面平整，截取后24h内完成试验。6.2试样安装将截取的电缆试样平行安装在安装架的夹具上，试样之间保持均匀间隙，间隙大小不超过电缆外径的1/2。试样垂直布置，下端伸出夹具的长度为200mm±10mm，上端伸出夹具的长度为300mm±10mm。安装完成后，用毛刷清理试样表面的灰尘和杂物，确保试样表面无杂质附着。对于多芯电缆，安装时应使电缆的不同芯线朝向均匀分布，避免朝向同一侧影响燃烧效果。7试验步骤7.1试验前准备试验前检查燃烧试验箱内部是否清洁，清除之前试验残留的灰烬和杂物。检查气源压力、燃烧器工作状态、各测量仪器校准状态，确保仪器在有效期内。调节试验箱内温度为20℃±5℃，相对湿度为50%±10%，环境风速不超过0.5m/s，关闭箱体门，启动排烟系统，待箱内气流稳定后开始试验。7.2火源施加点燃燃烧器，调整丙烷流量使火焰功率达到对应等级的要求，待火焰稳定后将燃烧器移动到试样束正下方的规定位置，同时启动计时系统。火源施加时间根据试验等级确定：A级试验施加40min，B级施加40min，C级施加20min，D级施加20min。火源施加过程中保持燃烧器位置固定，不得随意调整火焰大小。7.3试验过程观察试验过程中通过观察窗观察火焰蔓延情况，记录火焰到达的最高高度、是否有熔融滴落物产生、滴落物是否引燃箱体底部的脱脂棉（试验前在箱体底面距试样束正下方1m处铺设一层厚度为5mm的脱脂棉）。同时记录各热电偶的温度变化数据、烟气pH值、电导率及烟密度数据，每30s记录一次。7.4火源移除与后续观察达到规定的火源施加时间后，立即关闭燃烧器气源，移除燃烧器，继续记录火焰熄灭时间。待火焰完全熄灭、箱内烟气排出后，打开箱体门，取出试样，待试样冷却至室温后进行后续测量。若试样在火源移除后持续燃烧超过1h，应立即终止试验，记录持续燃烧时间。8试验结果判定8.1阻燃性能判定试验结束后，测量电缆试样的火焰蔓延高度，若满足以下要求则判定对应等级阻燃性能合格：A级：火焰蔓延高度≤2.5m，火源移除后持续燃烧时间≤120s，无熔融滴落物引燃脱脂棉现象。B级：火焰蔓延高度≤2.5m，火源移除后持续燃烧时间≤120s，无熔融滴落物引燃脱脂棉现象。C级：火焰蔓延高度≤2.5m，火源移除后持续燃烧时间≤60s，无熔融滴落物引燃脱脂棉现象。D级：火焰蔓延高度≤2.5m，火源移除后持续燃烧时间≤60s，无熔融滴落物引燃脱脂棉现象。8.2烟气特性判定燃烧产生的烟气特性应满足以下要求：烟气pH值≥4.3，电导率≤10μS/mm，判定为无腐蚀性烟气；若pH值＜4.3或电导率＞10μS/mm，判定为腐蚀性烟气。烟密度等级（SDR）≤300，判定为低烟阻燃电缆；SDR≤100，判定为超低烟阻燃电缆。烟气毒性等级符合GB/T20285中ZA3级要求的，判定为低毒阻燃电缆。8.3综合判定只有当阻燃性能、烟气特性均满足对应等级要求时，方可判定该批次电缆符合该等级阻燃要求。若有任意一项指标不满足要求，应重新抽取双倍数量的试样进行重复试验，重复试验全部合格的，判定为合格；重复试验仍有不合格项的，判定为该批次电缆不合格。9试验报告试验报告应包含以下内容：委托单位名称、样品名称、型号规格、生产厂家、批次编号。试验依据的规范编号及版本。试验等级、试验环境温度、相对湿度、环境风速。试样的数量、外径、总横截面积、安装方式。火源功率、火源施加时间、火焰蔓延高度、持续燃烧时间、是否有滴落物引燃现象。烟气pH值、电导率、烟密度等级、毒性等级。试验结果判定结论、试验日期、试验人员签字、试验单位盖章。试验报告保存期限不少于5年，确保试验数据可追溯。10试验注意事项试验过程中操作人员应佩戴防护面罩、耐热手