综合布线发展到目前已经有20多年的历史,随着信息技术的发展,数据传输量的爆炸性增长,人们对产品的要求也越来越高。就拿综合布线中承载数据传输最重要的线缆来说,从早期的3类已经发展到目前6A类甚至7类。而对整个系统的环保要求、品质保证、安全性、防火阻燃特性等也同样越来越受到人们的关注。尤其是对线缆的防火阻燃,逐渐成为了人们关注的焦点。
1.阻燃电缆定义
电缆涉及火灾安全的主要技术指标是CO2、电缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。目前国际上存在着两大明显不同的观点。一是以美国为代表的北美标准,二是以欧洲为代表的欧洲标准。美国防火标准较关注前两个问题,而欧洲更关注后者。美国传统的概念认为:火灾的根源在于一氧化碳(CO)毒气的产生以及其后的燃烧过程中CO转化为CO2的热释放,因此,控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。欧洲传统以来深信:在燃烧中产生的卤酸释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。
1.1 IEC阻燃标准
为了评定线缆的阻燃性能优劣,国际电工委员会分别制定了 IEC60332-1、IEC60332-2和IEC60332-3三个标准。IEC60332-1和IEC60332-2分别用来评定单根线缆按倾斜和垂直布放时的阻燃能力。IEC60332-3用来评定成束线缆垂直燃烧时的阻燃能力,相比之下成束线缆垂直燃烧时在阻燃能力的要求上要高得多。
1.2 UL阻燃标准
UL列明的任何电缆经过测试验证若符合某种防火等级,可在电缆印上UL识别字、防火等级和批准编号。
◆CMP级(送风燃烧测试)
这是 UL防火标准中要求最高的电缆,适用安全标准为UL910,实验规定在装置的水平风道上敷设多条试样。其合格标准为在规定的煤气本生灯燃烧温度下及时间内,火焰不可延伸到距煤气本生灯火焰前端5英尺以外。光密度的峰值最大为0.5,平均密度值最大为0.15。
◆CMR级(直立燃烧测试)
这是 UL标准干线级用电缆,适用安全标准为UL1666。实验规定在模拟直立轴上敷设多条试样,用规定的煤气本生灯燃烧30分钟。其合格标准为火焰不可蔓延到12英尺高的房间的上部。
◆CM级(垂直燃烧测试)
这是 UL标准中商用级电缆,适用安全标准为UL1581。实验规定在垂直8英尺高的支架上敷设多条试样,用规定的带状喷灯燃烧20分钟。合格标准为火焰不可蔓延到电缆的上端并自行熄灭。UL1581和IEC60332-3C类似,只是敷设电缆根数不同。
◆CMX级(垂直燃烧测试)
这是 UL标准中家居级电缆,适用安全标准为UL1581,VW-1。实验规定试样保持垂直,用试验用的喷灯燃烧15秒钟,然后停止15秒钟,反复5次。合格标准为余火焰不可超过60秒钟,试样不可烧损25%以上,垫在底部的外科用棉不可被落下物引燃。UL1581-VW-1和IEC60332-1类似,只是燃烧的时间不同。
2.各阻燃线缆在综合布线中的应用
就各种等级的阻燃线缆应用来说,尤其是在目前中国市场上的综合布线的线缆来说,大致有如下几种外护套的线缆。聚氯乙烯(PVC)材料,容易燃烧且会产生有毒气体;阻燃PVC,同样可燃,且产生有毒气体,但是燃点比普通PVC材料高;低烟无卤型,燃烧时产生的无毒气体少,燃烧速度慢;垂直干线与强制通风型,主要有CMR,CMP,燃烧时会产生有毒气体,但是其燃点比阻燃PVC与LSOH都要高。
在实际应用中,CMX级仅用于敷设单条电缆的家庭或小型办公室系统中。这类电缆不应成捆敷设使用,必须套管。CM及线缆,一般仅应用于同一楼层的水平走线,不应用于楼层的垂直布线上。而CMR及CMP级线缆,主要用于通信主干或通风管道中,尤其是对防火要求非常高的场所或建筑中。
比如人员密集的场所,包括机场、会议中心、展览中心、剧院、室内体育场等等。如一个大型的会展中心,在开展的时间内,每天可能有成千上万的人在里面,而且人员设备都十分复杂。这需要万无一失的安全保证,则至少需要CMR及CMP级的电缆才可以满足这个需求。在有火情产生的时候,火势不会顺着线缆扩散到其他空间,保证整个场馆的安全。这是一个很典型的公共建筑应用案例,和此相类似的例如医院、学校、火车站等人员密集的地方都十分需要使用CMR甚至CMP级的电缆来保护人员生命财产的安全。
高楼的防火问题也越来越受到人们的关注,一方面高楼人员疏散需要更多的时间,另一方面高楼的很多建筑钢结构在800摄氏度到1000摄氏度时会熔化造成整个大楼的崩塌,最明显的列子是美国911事件,整个大楼的倒塌不是因为飞机的碰撞,而是因为在碰撞后发生爆炸以及引起的熊熊大火,导致了钢结构的熔化而崩塌。而现在的低烟无卤等非阻燃电缆都比较容易燃烧。如果真的发生火灾,这对大楼内的人员是一个很大的危险。还有就是2010年上海11.15重大火灾事故,如果我们所有材料都是高阻燃材料,那就不会这么容易着火燃烧,整个事件就会有完全不一样的结果。当然,我们并不是说所有产品的材料阻燃等级都要达到CMP级,只是在此说明阻燃对火灾防范及生命财产保护的重要性。
在GB 50311和GB 50174标准中关于相关防火线缆的选用原则制定时也是征求了广泛的意见。尤其对数据中心这一类电缆密集的建筑,电缆的数量比普通的商业建筑更多,电缆火灾安全的问题更加突出。而且一旦由于火灾造成中心的设备损坏,通讯的中断,会对企业的经济与国家的正常秩序造成无法挽回的损失,比如政府部门、银行、证券、保险公司的数据交换中心等,也包括电信运营商的数据中心。
另外,在一些重要的文物中心,里面内存放着大量的资料、书籍、文物等价值高,对火灾十分敏感的地方,在火灾中即使使用传统的水或泡沫控制了火势,实际上保护的物品也已经受到了破坏,造成无法挽回的损失,所以关键是如何阻止火灾的发生,在这个防范系统中,CMR及CMP高阻燃线缆可以起到很好的作用。
3.市场需求分析及展望
目前国外的布线厂家及国内的布线厂家,在防火线缆的设备、工艺、技术、检验、品管、环保达标等各个方面都已经达到相关标准的规定,并能为中国的市场需求提供支持。在美国,高阻燃线缆越来越受到用户的青睐,很多地方甚至成了强制性的规定。美国奥巴马政府积极推动8亿美元的方案,为的是全面改善各类建筑的防火状况。而中国目前也正在准备修法,要求高楼使用CMP的阻燃线缆。在中国,目前的CMP用量一年也就在几千箱,而据目前世界上最大的CMP双绞线生产商—台湾万泰科技股份有限公司统计,目前全球每月对CMP线缆的用量在20到30万箱,而且这个数字是逐年在增长,由此可见,在中国这样一个巨大的市场,其高档阻燃线缆的用量还远远不够。或许是用户基于资金的原因,或许是用户基于对防火意识薄弱的原因,导致中国目前的状况。
但是,我们有理由相信,在高速发展的当今社会,在各国政府越来越重视本国人们生命财产的情况下,中国这块高阻燃线缆需求的处女地,肯定会迎来它对高档阻燃线缆应用的高潮,CMR、CMP等高阻燃线缆的发展前景是一片光明。
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