單根電線電纜垂直燃燒試驗(yàn)影響因素

單根電線電纜垂直燃燒試驗(yàn)機(jī)依據(jù)GB/T18380、GB/T5169.14-2007、IEC60332-1等試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中的參數(shù)要求設(shè)計(jì)研發(fā)，用于測(cè)定單根塑料線、控制、交聯(lián)、電梯、船用、礦用電纜等不延燃性能。在分析和研究同類產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，采用*的計(jì)時(shí)裝置，試驗(yàn)時(shí)間的精度高，設(shè)計(jì)成延時(shí)電子點(diǎn)火，保證試驗(yàn)的可靠性，并且延長(zhǎng)儀器壽命。

試驗(yàn)步驟

1.將儀器安放在合適的地方，能夠使標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)柜后上部排氣系統(tǒng)順利將有害氣體放出室外。

2.將標(biāo)志接通空氣壓縮機(jī)氣源，液化氣或丙烷氣源。

3.裝好連接導(dǎo)線，接通220V電源。

4.檢查火焰強(qiáng)度，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定安放熱電偶及支架與燃?xì)鈬姛粝鄬?duì)位置。

5.打開(kāi)電源、溫度開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)點(diǎn)燃按鈕，使燃?xì)鉄羧紵?，調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁坑?jì)的流量（≧650ml/min），和空氣流量計(jì)的流量（≧10L/min）使產(chǎn)生火焰的藍(lán)色內(nèi)錐體高度為50-60mm，外焰高度為170-190mm，觀察熱電偶從100℃-700℃所需時(shí)間為40-50秒,視為火焰強(qiáng)度合格,如不合格調(diào)整燃?xì)馀c空氣比例,直至滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,然后關(guān)閉電源與溫度開(kāi)關(guān),取掉熱電偶和支架.

6.將試驗(yàn)電線或電纜綁扎在燃燒箱中心支架上。

7.調(diào)整燃?xì)鈬姛粑恢?，根?jù)標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)置試驗(yàn)時(shí)間，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)撥至自動(dòng)狀態(tài)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，按動(dòng)點(diǎn)燃按鈕即可試驗(yàn)。

8.試驗(yàn)結(jié)束后，開(kāi)啟排風(fēng)扇開(kāi)關(guān)將有害氣體抽盡排除室外。

試驗(yàn)結(jié)果誤差分析

現(xiàn)行的單根絕緣電線電纜垂直燃燒試驗(yàn)方法執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為GB／T18380．12-2008，在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)試驗(yàn)條件作了詳細(xì)規(guī)定：包括試樣處理、試驗(yàn)溫度、試樣的安裝、噴燈的位置、噴燈與試樣的角度、供火時(shí)問(wèn)等。包括試驗(yàn)裝置在GB／T 18380．11—2008標(biāo)準(zhǔn)中也有明確規(guī)定。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)線纜企業(yè)及相關(guān)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)均采用以上標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定以及大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析可以得出，試驗(yàn)中的某些試驗(yàn)條件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的影響。以下對(duì)其中幾項(xiàng)做簡(jiǎn)要分析和探討：

1)燃燒功率

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定引燃源應(yīng)符合GB／T 5169．14．2007的規(guī)定，尤其對(duì)試驗(yàn)火焰的認(rèn)可方法進(jìn)行了規(guī)定。欲使試驗(yàn)結(jié)果有良好的再現(xiàn)性和可比性，對(duì)于影響火焰在電纜上的傳播因素，在試驗(yàn)條件中都應(yīng)做出具體的規(guī)定。雖然標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)可燃?xì)怏w和空氣的流量以及火焰高度做了明確規(guī)定。但是在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)結(jié)果的差異很大程度上是由于火焰強(qiáng)度不同造成的。在試驗(yàn)中，不僅僅是達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的溫度就可以滿足要求，而必須要達(dá)到一定的熱量值，才能真正的考核電纜的阻燃性。標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的可燃?xì)怏w的流量、空氣流量、火焰高度等僅是達(dá)到燃燒功率的基本要求，但是并未對(duì)噴燈功率的校準(zhǔn)和測(cè)定提出明確的方法。因此明確噴燈燃燒功率的要求及測(cè)定方法勢(shì)在必行。

2)試驗(yàn)溫度

電纜阻燃性能的優(yōu)劣取決于材料配方中各種阻燃劑的阻燃性，尤其以自熄性更直接影響了電纜的阻燃效果。材料的阻燃性目前的考核指標(biāo)為氧指數(shù)，氧指數(shù)的高低可以作為衡量材料阻燃性能優(yōu)劣的指標(biāo)。然而，我們往往忽略了“溫度指數(shù)"。即阻燃材料在一定溫度下可以自行燃燒的溫度。由此可知。材料的氧指數(shù)會(huì)受到溫度很明顯的變化，這也是核電電纜為何需要測(cè)試絕緣材料在不同溫度下氧指數(shù)的原因，以考核絕緣材料在不同溫度下阻燃性能的變化是否在可接受范圍內(nèi)。因此在試驗(yàn)中應(yīng)該嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度執(zhí)行。當(dāng)然，在試驗(yàn)的常規(guī)環(huán)境內(nèi)，由于環(huán)境溫度的變化較小，不會(huì)對(duì)其阻燃性有明顯的影響。但是即便如此，為了消除試驗(yàn)溫度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，標(biāo)準(zhǔn)中亦規(guī)定了試驗(yàn)溫度的要求。

3)試樣的表面處理

電纜的生產(chǎn)需要連續(xù)多次工序的組合和轉(zhuǎn)序，在生產(chǎn)過(guò)程中可能會(huì)有油污之類的混合物附著在電纜表面。此類附著物在試驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生助燃的作用，可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果偏離正常指標(biāo)。因此，在試驗(yàn)之前應(yīng)仔細(xì)檢查試樣表面，及時(shí)清除試樣表面的附著物。以保證試驗(yàn)結(jié)果的正確性。尤其對(duì)輻照交聯(lián)型電纜影響較大，在輻照交聯(lián)過(guò)程中由于電子束的穿透造成電纜短時(shí)間內(nèi)溫度較高，部分會(huì)出現(xiàn)表面析出油類物質(zhì)，如果輻照后短時(shí)間內(nèi)直接進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有明顯的影響，因此建議對(duì)于輻照型電纜在輻照后應(yīng)對(duì)表面進(jìn)行處理，然后進(jìn)行燃燒試驗(yàn)。

4)擠出過(guò)程的加熱和冷卻

由于阻燃型材料里加了大量的阻燃劑，所以對(duì)擠塑機(jī)的加熱和冷卻系統(tǒng)提出了更高的要求，如果擠出溫度過(guò)低會(huì)造成擠出壓力過(guò)大，擠出表面不光滑，如果擠出溫度過(guò)高，會(huì)造成阻燃劑的分解，影響電纜的阻燃性能，因此，對(duì)于阻燃型材料的生產(chǎn)，為了避免溫度過(guò)高導(dǎo)致阻燃劑分解，必須對(duì)機(jī)膛和螺桿進(jìn)行冷卻，并且必須將擠出機(jī)溫度控制在±2℃以內(nèi)。

5)引燃源

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，引燃源應(yīng)使用純度超過(guò)95％的技術(shù)級(jí)丙烷進(jìn)行供火。針對(duì)丙烷純度不低于95％這一條，在現(xiàn)實(shí)中有大多數(shù)的實(shí)驗(yàn)室不能滿足要求，由于很多實(shí)驗(yàn)室使用的氣源是瓶裝石油液化氣，雖然石油液化氣的平均燃燒熱量和丙烷的燃燒熱量差異不是很大，但是在試驗(yàn)中我們無(wú)法對(duì)石油液化氣的成分及其燃燒試驗(yàn)值進(jìn)行測(cè)定，所以就無(wú)法保證試驗(yàn)?zāi)軡M足試驗(yàn)規(guī)定的要求。為使試驗(yàn)更具對(duì)比性，應(yīng)使用符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的具有一定燃燒熱量值的引燃源。

6)噴燈

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了氣體流量、火焰高度等，但是未對(duì)噴燈的表面的處理和校準(zhǔn)做出任何規(guī)定。在長(zhǎng)期試驗(yàn)中，由于噴燈裝置的自然老化會(huì)導(dǎo)致噴燈表面碳化，這種碳化會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，因此這就要求必須有一個(gè)行之有效的方法對(duì)噴燈燃燒功率的具體數(shù)值進(jìn)行測(cè)定和校準(zhǔn)。