據(jù)統(tǒng)計，全國火災(zāi)中電氣原因引發(fā)的火災(zāi)數(shù)占總數(shù)的30%左右，其中因?yàn)殡娋€老化引發(fā)的火災(zāi)占整個電氣火災(zāi)的一半以上。對電線電纜的消防安全提出了更高要求。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步及人們生活水平需求的日益提高，尤其是建筑內(nèi)的安全環(huán)保性要求越來越受到重視。作為工業(yè)神經(jīng)的電線電纜對安全環(huán)保的要求及對其的研究在行業(yè)內(nèi)正形成一股新的熱潮。

本文從行業(yè)內(nèi)常見的三種阻燃電纜工藝結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案及其對應(yīng)材料選用進(jìn)行探討，希望有助于我國安全環(huán)保電纜質(zhì)量的提升，力求找到既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又能滿足產(chǎn)品設(shè)計要求及用戶需求的產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程。

1、有關(guān)術(shù)語

1.1阻燃

試樣在規(guī)定條件下被燃燒，在撤離火源后火焰在試樣上的蔓延僅在限定范圍內(nèi)，具有阻止或延緩火焰發(fā)生或蔓延能力的特性。

1.2耐火

試樣在規(guī)定火源和時間下被燃燒時能持續(xù)地在指定條件下運(yùn)行的特性。

1.3無鹵

燃燒時釋放出氣體的鹵素（氟、氯、溴、碘）含量均小于或等于1.0mg/g的特性。

1.4低煙

燃燒時產(chǎn)生的煙霧濃度不會使能見度（透光率）下降到影響逃生的特性。

2、安全環(huán)保阻燃電纜工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案概述

1）基本結(jié)構(gòu)+包帶+阻燃護(hù)套：行業(yè)內(nèi)常見結(jié)構(gòu)，材料比較容易找到，價格也適宜，但是部分產(chǎn)品的試驗(yàn)通過率低，試驗(yàn)風(fēng)險較大。

2）基本結(jié)構(gòu)+隔氧層+阻燃護(hù)套：行業(yè)內(nèi)常見結(jié)構(gòu)，材料性能比較高，價格相對也較高，試驗(yàn)通過率較高，試驗(yàn)效果相對較好。

3）基本結(jié)構(gòu)+擠壓式填充+阻燃護(hù)套：國外常見結(jié)構(gòu)，材料性能優(yōu)異，價格相對昂貴，試驗(yàn)通過率很高，試驗(yàn)效果較好。

3、材料選用

3.1金屬材料

用于導(dǎo)體、屏蔽或鎧裝的金屬材料主要有銅、鋁、鋼及合金材料等。有的電纜結(jié)構(gòu)存在鎧裝，那么鎧裝層也可以作為阻燃結(jié)構(gòu)的一部分。事實(shí)證明，鎧裝電纜的燃燒性能要明顯好于非鎧電纜，但無論鋼帶鎧裝還是鋼絲鎧裝都不是密閉結(jié)構(gòu)，燃燒過程中會透火，同樣需要別的結(jié)構(gòu)配合。                              表1常用金屬材料的熔點(diǎn)               

從表1可見，鋼的熔點(diǎn)達(dá)到1500℃，耐熱能力極強(qiáng)，遠(yuǎn)高于銅和鋁，滿足鎧裝性能的同時作為阻燃結(jié)構(gòu)也是好的選擇。試驗(yàn)結(jié)果也證明鎧裝結(jié)構(gòu)的電纜阻燃試驗(yàn)通過率遠(yuǎn)高于同規(guī)格非鎧裝結(jié)構(gòu)電纜。

以銅帶、鋁帶、不銹鋼帶/合金金屬帶等為原料用氬弧焊或互鎖鎧裝加工出無縫管，可以在燃燒過程有效的保護(hù)內(nèi)護(hù)結(jié)構(gòu)，但用銅管、合金帶成本較高，目前只有防火電纜采用。鋁管到底適不適合用于阻燃和耐火條件下，還有待進(jìn)一步商榷，因?yàn)槠淙埸c(diǎn)僅為660℃，而耐火試驗(yàn)的溫度為750℃，從企業(yè)試制的情況看，鋁管的作用也并不明顯。

3.2有機(jī)材料

高分子材料主要用于常規(guī)電線電纜的絕緣、護(hù)套或隔離層等。眾所周知，以前傳統(tǒng)的電線電纜，無論絕緣還是護(hù)套材料，大多使用PVC，這類含鹵材料組成的電纜在燃燒過程中會產(chǎn)生有毒氣體且不會自熄，危害人類健康甚至生命。

隨后為改變電纜易燃燒的現(xiàn)狀，開始在塑料中加入氯化石蠟、三氧化二銻、氫氧化鎂等阻燃劑，以提高阻燃性能。但含鹵始終無法滿足人們對電纜的安全環(huán)保的更高需求，低煙無鹵材料及低煙無鹵電線電纜步入線纜行業(yè)的舞臺。

有機(jī)塑料是電纜絕緣的重要結(jié)構(gòu)，常用的低煙無鹵阻燃電纜的絕緣有阻燃交聯(lián)聚乙烯（XLPE）、交聯(lián)聚烯烴（XLPO）和內(nèi)層交聯(lián)聚乙烯外層交聯(lián)聚烯烴雙絕緣等幾種。XLPE優(yōu)勢在于電絕緣性能，XLPO優(yōu)勢在于阻燃性能，假如燃燒時燒不到絕緣結(jié)構(gòu)，XLPE更具有價格和性能的優(yōu)勢，假如燃燒時燒到絕緣結(jié)構(gòu)，則XLPO和雙層絕緣優(yōu)勢更為明顯。

低煙無鹵阻燃電纜的護(hù)套可選用低煙無鹵阻燃聚烯烴、低煙無鹵阻燃輻照交聯(lián)聚烯烴等，材料本身也存在側(cè)重點(diǎn)，有的偏向于阻燃，有的偏向于機(jī)械強(qiáng)度及特殊性能等。但是，此類護(hù)套材料結(jié)構(gòu)中可燃物的比例仍比較大，對于嚴(yán)苛的阻燃要求，還需要其它結(jié)構(gòu)的配合才能實(shí)現(xiàn)。

3.3無機(jī)阻燃帶材

帶材在電纜中應(yīng)用較多，而對于電纜的阻燃要求，無機(jī)阻燃帶材也起到至關(guān)重要的作用。以我司試制過的一根低煙無鹵阻燃電纜為例，外護(hù)套內(nèi)繞包1層玻纖帶，其煙密度為56%，而繞包1層玻纖帶+1層無鹵低煙阻燃帶，其煙密度可達(dá)70%以上，提升十分明顯。

云母帶一般用于耐火電纜導(dǎo)體外的耐火層，也多用于柔性防火電纜的絕緣層，其阻燃隔火性能突出，包括陶瓷化硅橡膠帶及陶瓷化防火耐火復(fù)合帶，也可以用于建筑類高阻燃電纜的結(jié)構(gòu)中，只是這兩種材料價格較貴，現(xiàn)階段使用受到一定限制。

3.4無機(jī)阻燃填充

傳統(tǒng)的填充材料為聚丙烯（PP）撕裂膜繩或玻璃纖維填充等。隨著技術(shù)的發(fā)展，逐步采用無機(jī)金屬水合氧化物（如AL(OH)3、Mg(OH)2）等代替。   

其工作原理是：在火焰高溫下AL(OH)3分解成AL2O3和H2O，水能降溫，蒸汽能排氧，而殘存物AL2O3又緊密地裹覆在交聯(lián)絕緣芯外，成為隔堵熱氧的屏障，使得防火電纜獲得極高的阻燃及耐火能力。

此類結(jié)構(gòu)對于阻燃的效果較好，但由于材料所限，生產(chǎn)必須注重時效性，其狀況與水泥類似，3個月內(nèi)便會硬化，對安裝使用造成影響。

除此以外，還必須填充飽滿、包覆緊密，以防止在燃燒過程中因?yàn)槁┌斐商畛渖⒙浠蛘咭驗(yàn)樘畛淙毕萦绊懻麄€試驗(yàn)的結(jié)果。

青島華強(qiáng)電纜是一家專注生產(chǎn)電線電纜的廠家，公司生產(chǎn)的華宇牌電線電纜各項(xiàng)性能均達(dá)到國際電工委員會和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，主導(dǎo)產(chǎn)品有：鋁合金電纜、交聯(lián)電力電纜、聚氯乙烯絕緣電力電纜、控制電纜、計算機(jī)電纜、礦物絕緣電纜、電氣裝備用電線電纜等多種型號電纜，還可以根據(jù)用戶需求加工定做需要的特種電纜