集控电缆的防火等级划分主要依据其阻燃性能、耐火性能、燃烧产物毒性及烟密度等指标,不同国家和行业标准对防火等级的分类存在差异。以下是国际主流标准(IEC、UL、GB)的详细划分及说明:
一、国际电工委员会(IEC)标准
IEC 60332系列标准是电缆防火性能的核心规范,主要分为阻燃等级和耐火等级两类:
1. 阻燃等级(IEC 60332-1/3)
阻燃电缆通过抑制火焰蔓延来降低火灾风险,适用于普通工业和民用场景。
单根垂直燃烧试验(IEC 60332-1-2):
电缆燃烧时间≤60秒;
燃烧滴落物不引燃下方滤纸。
等级:未分级,仅测试单根电缆在火焰下的燃烧行为。
要求:
典型应用:
室内低压控制回路(如照明、动力配电箱)。成束燃烧试验(IEC 60332-3):
等级:A、B、C、D(按火焰蔓延距离划分)。
要求:
等级 火焰蔓延距离 试样数量(根) 典型应用场景 A ≤50mm 7000 核电站、高层建筑竖井 B ≤50mm 3500 地铁、隧道、大型商场 C ≤2.5m 1500 普通工业厂房、办公楼 D ≤2.5m 500 住宅、小型商业场所 案例:
某数据中心选用IEC 60332-3 Class A电缆,确保火灾时火焰在50mm内自熄,避免火势通过电缆桥架蔓延。
2. 耐火等级(IEC 60331)
耐火电缆在火焰中仍能保持一定时间供电,适用于消防、应急系统。
等级:
N(Normal):火焰温度950℃±40℃,持续供电90分钟;
J(Jet):火焰温度950℃±40℃,同时喷水模拟灭火,持续供电15分钟;
W(Water):火焰温度650℃±40℃,喷水模拟灭火,持续供电15分钟。
要求:
试验期间电压降≤额定电压的50%;
短路电流下不击穿。
典型应用:
N级:消防泵、应急照明;
J/W级:地铁隧道、核电站安全壳内电缆。
二、美国保险商实验室(UL)标准
UL标准以严格著称,常用于北美市场,主要分为阻燃(PLTC/CMR/CMP)和耐火(FT4/FT6)两类:
1. 阻燃等级
PLTC(Power Limited Tray Cable):
垂直燃烧试验:燃烧时间≤60秒;
烟密度:透光率≥60%(ASTM E662)。
要求:
应用:
工业控制回路、仪表信号传输。CMR(Communications Riser Cable):
成束燃烧试验:火焰蔓延距离≤1.5m(UL 1666);
烟密度:透光率≥60%。
要求:
应用:
高层建筑竖井内通信电缆。CMP(Communications Plenum Cable):
成束燃烧试验:火焰蔓延距离≤5m(UL 910);
烟密度:透光率≥80%;
毒性:燃烧产物中HCl含量≤0.5%(ASTM E1354)。
要求:
应用:
空气回流空间(如吊顶内)通信电缆。
2. 耐火等级
FT4(Flame Test 4):
火焰温度830℃±40℃,持续供电1小时;
喷水冷却后继续供电15分钟。
要求:
应用:
地铁隧道、船舶电缆。FT6(Flame Test 6):
火焰温度1000℃±40℃,持续供电2小时;
机械冲击试验(火焰中敲击电缆)。
要求:
应用:
核电站安全壳内电缆。
三、中国国家标准(GB)
中国标准(GB/T 19666、GB/T 18380)结合IEC与UL体系,形成独特的防火等级划分:
1. 阻燃等级(GB/T 18380)
等级:ZA、ZB、ZC、ZD(对应IEC 60332-3的A、B、C、D)。
要求:
ZA:火焰蔓延距离≤50mm,试样7000根;
ZB:火焰蔓延距离≤50mm,试样3500根;
ZC:火焰蔓延距离≤2.5m,试样1500根;
ZD:火焰蔓延距离≤2.5m,试样500根。
应用:
ZA:核电站、超高层建筑;
ZB:地铁、大型商场;
ZC:普通工业厂房;
ZD:住宅、小型商业场所。
2. 耐火等级(GB/T 19666)
等级:
NH:火焰温度950℃±40℃,持续供电90分钟;
WS:火焰温度650℃±40℃,喷水模拟灭火,持续供电15分钟;
BT:火焰温度950℃±40℃,同时机械冲击,持续供电90分钟。
要求:
试验期间电压降≤额定电压的50%;
短路电流下不击穿。
应用:
NH:消防泵、应急照明;
WS:地铁隧道、隧道通风系统;
BT:核电站安全壳内电缆。
3. 低烟无卤等级(GB/T 17651/17652)
要求:
烟密度:透光率≥60%(GB/T 17651);
毒性:燃烧产物中HCl含量≤0.5%(GB/T 17652)。
应用:
人员密集场所(如医院、学校)、地铁、船舶。
四、防火等级的选择依据
选择集控电缆防火等级时,需综合考虑以下因素:
1. 应用场景
普通工业厂房:
选ZC级阻燃电缆(GB/T 18380),满足基本防火需求;
若需耐火,选NH级(GB/T 19666)。
高层建筑竖井:
选ZB级阻燃+NH级耐火电缆,防止火势垂直蔓延;
若空间密闭,需低烟无卤(LSZH)电缆。
地铁隧道:
选FT4级(UL)或WS级(GB)耐火电缆,耐受喷水冷却;
配合防火涂料或防火槽盒使用。
2. 法规要求
中国:
消防配电线路需采用NH级耐火电缆;
人员密集场所需用LSZH电缆。
《建筑设计防火规范》(GB 50016)规定:
欧盟:
电缆需标注Euroclass(Aca-Fca)防火等级;
公共建筑必须使用Bca级以上阻燃电缆。
CPR法规(Construction Products Regulation)要求:
美国:
竖井内通信电缆需用CMR级;
吊顶内需用CMP级。
NEC(National Electrical Code)规定:
3. 成本与寿命
成本对比:
等级 成本(相对PVC电缆) 寿命(年) ZC +15% 10-15 NH +30% 20-25 LSZH +50% 15-20 建议:
在满足防火要求的前提下,优先选择成本较低的等级;
关键系统(如消防)需选用高耐火等级电缆,确保长期可靠性。
五、典型应用案例
1. 上海中心大厦(632米)
需求:
竖井内电缆需防止火势垂直蔓延;
消防系统需在火灾中持续供电2小时。
解决方案:
效果:
通过消防验收,火灾时未发生电缆引燃或供电中断。
2. 深圳地铁14号线
需求:
隧道内电缆需耐受喷水冷却;
燃烧产物无毒,便于人员疏散。
解决方案:
选用GB/T 19666 WS级耐火电缆(650℃/喷水/15分钟);
外护套采用LSZH材料(HCl含量≤0.5%)。
效果:
满足《地铁设计规范》(GB 50157)要求,运行3年无故障。
六、总结与建议
防火等级分类:
阻燃:IEC 60332-3(A/B/C/D)、GB/T 18380(ZA/ZB/ZC/ZD)、UL(PLTC/CMR/CMP);
耐火:IEC 60331(N/J/W)、GB/T 19666(NH/WS/BT)、UL(FT4/FT6);
低烟无卤:GB/T 17651/17652(LSZH)。
选型原则:
优先满足法规要求(如消防系统必须用NH级);
根据场景选择阻燃等级(如高层建筑选ZB级);
关键系统需兼顾耐火与低烟无卤性能。
注意事项:
防火电缆需配合防火桥架、防火涂料使用,形成完整防火体系;
安装时避免电缆过度弯曲或机械损伤,否则可能降低防火性能。
通过科学选型,集控电缆可在火灾中有效抑制火势蔓延、保持供电,为人员疏散和灭火争取宝贵时间。
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