摘要：电缆的燃烧性能作为预防电气火灾、防止火焰蔓延的重要组成部分愈发受到国内业主及设计单位的重视，国内于2014年底颁布了规范《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)，同时在2019年更新了《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019)。两种规范对电缆的阻燃性能分级形成两种评价体系，通过着重分析两种规范对于火焰蔓延特性试验方法及性能差异，比较分析了两者阻止火焰蔓延能力的优劣，以供相关人员在进行电缆选型时参考。 关键词：阻燃电缆；火焰蔓延；试验
1 阻燃电缆火焰蔓延特性试验方法的差异
《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)将电缆分为燃烧性能A级、B1级、B2级及B3级，《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019)将电缆分为阻燃A级、B级、C级及D级。下面文章将从三个方面分析两者试验方法的差异。
1.1 试验设备
《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019)分级体系的试验设备主要分为四部分：试验箱、空气源、钢梯、引燃源。
《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)分级体系的试验设备主要分为十部分：试验箱、空气源、钢梯、引燃源、吸烟罩、排烟管道、排烟管道中的测试仪器、风机、烟密度测量设备、烟气分析设备。
因此可知上述两者装置成束燃烧部分试验装置相同，只是《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)在此基础上增加了热释放和产烟指标的收集及分析装置。
1.2 试验参数对比
两种规范的试验箱尺寸、试验梯架、样品长度参数基本一致，试验参数最大的差别在于空气源及供火时间的差距，《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)相较于《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019)供火时间更短但是空气源流量更大。其具体参数如表1所示。
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表1 试验参数对比表
电话银行是什么参数 | 规范类别 |
《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019) | 《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014) |
试验箱尺寸 | 宽 | (1000±100)mm | 相同 |
深 | (2000±100)mm |
高 | (4000±100)mm |
试验梯架 | 宽 | (500±5)mm | (500±5)mm |
(800±10)mm |
高 | (3500±10)mm | 相同 |
通信与信息管理样品长度 | 最小长度3.5m | 3.5～3.6m |
空气源 | (5000±500)L/m | (8000±400)L/m |
引火源 | 吉祥满族类型 | 标称纯度为95%的技术级丙烷 | 相同 |
热值 | 20.5kW | 20.5kW；30kW |
类别 | 根据非金属含量确定电缆样品根数 | 根据电缆外径确定电缆样品根数 |
供火时间 | A类：40min；B类：40minC类：20min；D类：20min 节约能源管理暂行条例 | 20min |
获取的试验数据 | 测得的碳化部分应不超过喷灯底边以上2.5m，即碳化高度≤2.5m | 火焰蔓延FS：即炭化高度；热释放速率峰值；热释放总量；燃烧增长速率指数；产烟速率峰值；产烟总量；滴落物/微粒 |
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1.3 试样制备
《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019)中通过测量截面积来计算每米电缆中非金属材料的总体积，再按照不同燃烧代号计算出试样根数。此方法较简单，但存在误差。
《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)试样根数，具体公式计算如下。
直径大于或等于20mm的电缆，试样根数N计算公式如下：
式中：dc为电缆的直径，mm；N为试样根数。
通过上述公式分别计算0.6/1kV电力电缆(截面积为25～240mm2)在两种规范中试验根数的结果，形成主要数据，如图1、图2所示。
循环伏安法 图1 阻燃B类与燃烧性能B1级试样根数
图2 阻燃C类与燃烧性能B1级试样根数
2 同等指标下电缆阻止火焰蔓延能力的对比
在工程实际中，B1级电缆的应用范围最广，文章着重讨论B1级电缆与阻燃B、阻燃C类电缆在防止火焰蔓延能力方面的试验差异。
根据前面的分析可知，两种电缆分级体系中试验方法的最大差别在于试样的取样方式、供火时间及炭化高度(火焰蔓延)。
2.1 燃烧性能B1级电缆与阻燃B类电缆的阻止火焰蔓延能力
由图1可知，当电缆规格在25mm2(单芯截面积)及以上时，同样试验条件下燃烧性能B1级电缆所需的试样根数更多，即非金属体积含量更高(当电缆截面积较大时，接近3倍的关系)；燃烧性能B1级电缆的空气源也更高，至少是阻燃B级电缆的1.4倍。
虽然两者供火时间一个为40min，一个为20min，但是由于引火源是完全一致的，因此其火焰燃烧的范围也是一致的。同时，因为空气流量的关系，高风量对燃烧性能B1级电缆试验
时间存在一定的加成作用。且由于同样试样条件下，燃烧性能B1级电缆的非金属含量较阻燃B级电缆更高(大部分电缆)，因此综合上述因素，燃烧性能B1级电缆的阻止火焰蔓延能力至少等于阻燃B级电缆或者更高。
2.2 燃烧性能B1级电缆与阻燃C类电缆的阻止火焰蔓延能力
由图2可知，阻燃C类和燃烧性能B1级电缆试验时间及炭化高度要求均一致，但是燃烧性能B1级电缆所需的电缆根数更多(即同样条件下，电缆非金属体积含量更高)；同时，燃烧性能B1级电缆试验的空气源流量更高，至少为阻燃C类电缆试验的1.4倍，试验时该工况下的电缆燃烧更充分。因此，燃烧性能B1级电缆阻止火焰蔓延的能力较阻燃C级电缆更强。
3 结论
因《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB 31247—2014)还需获取热释放速率峰值、受火1200s内的热释放总量、燃烧增长速率指数、产烟速率峰值、受火1200s内的产烟总量等参数，但是《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T 19666—2019)中未对上述参数进行要求，所以对上述参数不进行对比分析。文章通过对同等指标下电缆阻止火焰蔓延能力的对比分析，为选用两种体系下的电缆提供新的思路。
参考文献
[1] 韩惠福.阻燃B1级电缆和阻燃B类电缆的差异辨析[J].光纤与电缆及其应用技术，2019(4):38-40.
[2] 陈勇.城市轨道交通阻燃电缆采用标准分析探讨[J].隧道与轨道交通，2020(2):35-38+78.
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