摘要：建筑物在火灾发展过程中，火灾自动报警设备、消防应急照明和疏散指示设备、消防水泵和消防排烟风机等消防设备能否可靠运行是火灾防控的关键因素，也是人员及时疏散和消防救援的重要保证。而消防设备供电线路的可靠性是保障消防设备正常工作的关键因素。因此，评价消防用电线电缆在受火状态下的线路完整性及耐火性能极其重要。本文主要分析消防用电线电缆耐火性能试验方法。

关键词：电线电缆;耐火性能;供火温度;供火时间

引言

随着我国经济的快速增长，城市化进程的步伐越来越快，在城市化建设当中，最重要的就是建筑工程的施工建设。而在建筑工程的施工过程中，如何确保工程安全、优质是研究者和管理层最关注和亟待解决的问题。因为建筑工程是与人们工作、生活密切相关的，建筑工程做到安全、环保、现代化，才会给人们以良好的生活环境和健康的空间。然而，从目前出现的统计数据可知，影响建筑工程质量的不仅仅是设计、施工、材料及环境因素，消防安全也极为重要。在建筑安防中，防火更是头等大事，火灾一旦发生，人们的生命将受到威胁，也会造成国家财产的巨大损失，对社会安定产生恶劣的影响。

1、我国相关规范对电缆耐火性能的要求

《消防建筑设计规范》（GB/T50016-2014（2018年修订本））第10.1.5条规定，高层建筑应急照明供电时间超过100米的，不得少于1.5小时;第10.1.6条规定，备用消防电源的供电时间和功率应符合建筑物火灾时所有电气消防设备的要求。建筑物火灾持续时间为1、2、3小时。GB/T51348-2019《民用建筑电气设计标准》规定：消防功率分配线应保证消防设备在发生火灾时的连续运行时间;商品说明书中说明：消防通信总线和环节控制线应选用耐火温度不低于750℃、90分钟的电线或电缆;消防设备主要供电线路选用火灾温度为950℃～1000℃的阻燃电缆。《上海工程建筑规范DGJ08-2048-2016》第8.3条《民用建筑防火电气设计规范》规定：消防供电主线、消防泵、控制室火灾控制电路和火灾自动报警报警总线将使用耐火电线和电缆，耐火温度不低于750秒，连续供电时间为90分钟。综上，我国相关规范针对电缆耐火性能的要求有耐火温度950℃和耐火时间180min，而我国电缆耐火试验方法标准无此规定;同时与国外先进试验方法相比，我国电缆耐火试验的火灾场景无“在同一根试样上施加火焰燃烧、冲击振动和喷水”的试验方法。因此，为了与国外先进试验方法保持一致，同时也保证我国电缆耐火试验方法满足相关规范对电缆耐火性能的要求，亟需制定一部新的电线电缆耐火试验方法。

2、电线电缆的分类

在整个电力系统中，电线和电缆的功能是传输电能和信息，转换电磁能量，实现电能分配，为人们的日常生活和工作服务。电线和电缆具有许多特性，根据其防火特性和阻燃特性，可以分为普通电线和电缆、阻燃电线和电缆以及防火电线。普通的电线和电缆称为不具有阻燃性和耐火性的电线和电缆。与其他类型的电线和电缆相比没有优势。由于电线和电缆的结构采用通用拉伸电线，且单个电线没有屏蔽，因此通用电线和电缆仅用于没有特殊消防要求或消防要求较低的管线。

2.1阻燃电线电缆

阻燃电线和电缆是指具有阻燃性能的电线和电缆，即在规定的试验条件下，电线和电缆的样品被烧毁，除去火源后，样品中的火焰扩散只限于有限的区域内，自行清除，具有防止或延迟火焰发生或扩散的能力。在实践中，国家对阻燃电线和电缆有明确的要求，通常要求将燃烧面积限制在250厘米以内，从而有效减少火灾损失。

2.2低烟无卤阻燃耐火电线电缆

低烟无卤阻燃电线和电缆是指由橡胶混合物组成的环保电缆，燃烧时不会释放有毒烟雾，且不含卤素（f、Cl、Br、I、At）、铅、镉、铬、汞等环境污染物。它具有低烟无卤阻燃性、低烟无卤耐火性等特点。电缆绝缘层具有良好的绝缘性能，可确保电缆燃烧时能保持一定的正常运行时间。由于大量添加剂阻燃剂被掺入电缆中，不仅可以防止与可燃材料接触，还可以阻挡电缆中的传热，从而达到阻燃剂的目的。由于无卤素、低烟、阻燃电线和电缆是在无卤素的情况下制造的，因此在火灾中焚烧电线和电缆不会产生有毒气体，因此在燃烧过程中不会产生有毒烟雾。目前，使用无卤素、无烟、阻燃电线和电缆已成为一种趋势，可广泛应用于各种建筑中。

3、消防用电线电缆耐火性能试验方法

3.1以固定火源为基础的低压电缆的耐火性能试验方法

1970年，国际电工委员会制定了电缆耐火等级的国际电工委员会331：1970。经过半个世纪的发展，形成了独立的耐火试验方法，IEC 60331-11：1999、IEC 60331-21：1999、IEC 60331-23：1999、IEC 60331其中，IEC 60331-1：2018适用于外径大于20毫米的电缆，IEC 60331-2：2018适用于外径小于20毫米的电缆，IEC 60331-3：2018规定了保持金属管完整性的测试方法中国电缆耐火材料国家标准试验方法基本符合IEC标准。目前，中国的国家标准为GB/T19216.21-2003，相当于IEC 60331-21：1999。这种测试方法的耐火性是分别在750℃～ 800℃时上火，测试时间是上火90分钟，然后冷却15分钟。消防和冲击试验方法分别为GB/T 19216.12-2008和GB/T 19216.31-2008，已被废除。目前，中国已通过了国际电工委员会60331-1：2018、国际电工委员会60331-2：2018和国际电工委员会60331-3：2018，以制定国家标准，这些标准已提交国家标准委员会批准，预计将会得到批准这三种测试方法的耐火性是给火和应用冲击振动。动火时间为120分钟，动火温度为830℃ ～ 870℃，冲击振动间隔为5分钟。

3.2以模拟火灾场景为基础的电缆的耐火性能试验方法

随着消防科技的不断发展，2005年后，国外发达国家相继制定了电缆防火方法，更接近实际火灾，主要用于评估通过建筑纤维的电缆的耐火性能和快速提高的测试耐温性。建筑纤维火灾升温曲线主要适用于普通工业建筑和民用建筑。快速抗加热试验的加热曲线包括油气（HC）和石化火灾曲线，主要适用于海上平台、石化设施、转换站和配电等特殊建筑（设施）。

3.3采用测温架进行火焰温度测量

GB/T 19216.11-2003要求检查火源的分类，即是否根据标准中规定的流速测量火焰温度。火焰温度测量是电线电缆耐火试验的关键步骤。火焰温度是否符合标准要求对测试结果有决定性影响。按GB/T 19216的要求，2003年，应使用两个1.5毫米厚的矿物不锈钢热电偶来测量火焰温度。热电偶测量位置：两个热电偶距燃烧器水平中心线为125+25毫米，热电偶与燃烧器水平距离为45毫米，垂直向下距离为70毫米;必须连续测量温度10分钟，并每30秒记录一次数据。10分钟的平均值必须在750℃以内。在500℃时，两个热电偶的平均值之间的最大差值不得超过40℃，这被认为是经过检查的点火源。热电偶的标准测量位置是抽象空间位置，测量时间为10分钟。当热电偶用于手动测量火焰温度时，至少需要2 ～ 3人工作。在测量过程中，热电偶很难保持在相同的位置，容易导致偏离位置和火焰温度测量不准确。

3.4国内外中压耐火电缆耐火试验方法

通过查阅国外相关文献，目前还没有关于中压电阻电缆火灾试验方法的报告。众所周知，国际电工委员会计划设计耐火中压电缆的防火试验方法。目前，中国四川消防研究所应急管理部门和全国电线电缆质量监督检查中心对中压电缆消防测试方法进行了相关研究。四川消防研究所应急管理部门高旭等人主要从热源、测试电源、样品电气连接等方面讨论了耐火中压电缆的测试装置和方法。评估中压电缆在额定工作条件和火焰燃烧条件下连续工作的能力。据了解，国家电线电缆质量监督检查中心制定了未公开发布的耐火中压电缆内部技术规程。

结束语

本方法的技术内容合理可行，符合消防用电线电缆实际使用条件，能指导该类电缆的技术发展方向。电缆耐火性能的优劣主要取决于3个方面：耐火层材料的质量，包括云母带质量或陶瓷化硅橡胶质量等;电缆结构，包括导体、绝缘层、填充层、护套层、云母带层数及搭接量;电缆制造工艺水平。

参考文献

[1]丁宏军.论消防设备供电线缆要求[J].建筑电气，2019，38（3）：131-133.

[2]GB50016-2014（2018版），建筑设计防火规范[S].

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[4]DGJ08-2048-2016，民用建筑电气防火设计规程[S].

[5]IEC60331-1：2018，在火焰条件下电缆的线路完整性试验第1部分：火焰温度不低于830℃的供火并施加冲击振动，额定电压0.6/1.0kV及以下外径超过20mm电缆的试验方法（英文版）[S].