浅析自限温电伴热带的特性

张良 ,曹晓希 ,李少辉 ,赵兴盛 ,张雨辰

丹佛斯（天津）有限公司 , 天津 300700

摘要：自限温伴热带线缆涉及火灾安全的主要技术指标是 CO₂、电缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。美国的防火标准较关注前两个问题，但是欧洲和美国对火灾安全有着完全不同的观点。美国传统的概念认为：火灾的根源在于一氧化碳（CO）毒气的产生以及其后的燃烧过程中CO转化为CO₂的热释放，因此，控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。欧洲传统一直深信：在燃烧中产生的卤酸（HCL）释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。本文就自限温伴热带关于低烟和无卤等特性进行简单的阐述。

关键词：低烟 ;无卤

随着自限温电伴热带在国内逐步推广使用,很多安装的场景比较复杂，同时使用者也更加关注产品使用过程中的安全性，本文就伴热带的组成成分和燃烧过程产生的烟雾进行分析，具体说明测试的方法和标准，以及具体试验装置.

1. 低烟无卤自限温伴热带：

1.1低烟无卤：

（Low smoke zero halogen），简称有LSZH、LSOH、LS0H、LSFH及OHLS，是在电线电缆产业中电线护套的材料分类。低烟无卤电线护套是由受热时排烟量低，且本身不含卤素的热塑性或是热固性组成。

大部分的线缆包覆层是由聚乙烯、聚氯乙烯或热塑性聚氨酯组成。若着火时，含氯的塑胶会释放有毒的氯化氢，若遇到水会产生盐酸。而低烟无卤材料在着火时不会释放卤化氢或是其他酸类。

低烟无卤材料可减少在其燃烧时产生的有毒、腐蚀性气体。若在像飞机、火车车厢或是在船舶等通风不良的环境中，经常会使用低烟无卤的材料。在铁路工业中也普遍使用低烟无卤材料，因为在铁路下方会有高压线路或是传送火车位置的信号线。使用低烟无卤材料也减少线路因失火或是短路受损时，所累积的有毒气体。

1. 2. 自限温伴热带：针对自限温伴热带产品 主要聚焦于3个部分材质，涉及卤素成分，分别是 外护套，绝缘层， PTC 发热电阻体 ；

1. 2. 卤酸气体含量：除氟化氢气体含量以外，卤酸气体逸出量为每克试样释出的氯化氢气体的毫克数。

   3. 试验方法原理：被试材料应在干燥的空气流中被加热，释放出的气体应在0.1mol/L 氢氧化钠溶液中被吸收，然后测定吸收卤酸气体的总量。方法：用硝酸使氢氧化钠溶液酸化并加入一定容积的0.1mol/L硝酸银溶液，以硫酸铁铵作为指示剂，用0.1mol/L硫氰酸铵返滴定该余量。

   4. 卤酸气体含量的计算：

卤酸总量以每克试样的氯化氢的毫克数表示，应按以下公式计算：

C=36.5(B-A)M×(1000/200)/m.

式中：

C:卤酸气体含量，以每克试样释放出的氯化氢的毫克数表示，单位为毫克每克(mg/g)

B:用于空白试验的0.1mol/L硫氰酸铵溶液的体积，单位为毫升(mL);

A:用于试样试验的0.1mol/L硫氰酸铵溶液的体积，单位为毫升(mL);

M:硫氰酸铵溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升(mol/L)

m:试样质量，单位为克(g)

36.5:氯化氢的摩尔质量；

1.6试样结果评估:

卤酸气体含量C应取两个试样的算术平均值.

当卤酸气体含量≥5mg/g时，两个试样结果之差不应大于算术平均值的+/- 10%;

当卤酸气体含量＜5 mg/g时,记录结果为5mg/g

2 酸度和电导率的测定；

2.1 方法和原理： 通过测量电缆或光缆各组件上的材料在燃烧过程中释出气体溶解在水溶液中的酸度(pH)和电导率，来测定其潜在的腐蚀性的装置和程序。

被测材料应在干燥的空气流中被加热，释出的气体应通过盛有蒸馏水或去离子水的洗瓶冒泡吸收。应采用测定pH值来测量溶液的酸度，溶液的电导率也应测定。

在相似试验条件下某一特定电缆或光缆中各种材料组合时预期释出的燃烧气体的pH值和电导率可参考下述公式进行计算。

pH值；

测得电缆或光缆单位长度上的每种非金属材料i的质量为 ;

pH的加权值pH’参考下述公式：

pH’= /

式中：

x:每种非金属材料i的pH值；

电导率

测得电缆或光缆单位长度上的每种非金属材料i的质量为

电导率的加权值c’按下式计算：

c’= /

式中：

：每种非金属材料i的电导率

2.2 性能要求：

从电线中取下的特定化合物或组分的性能要求或电缆的加权值得要求宜在相关得线缆或光缆标准中给定，在没有任何给定要求得情况下，参考下述标准执行：

电缆或光缆得加权值：

按上述公式求得得pH加权值应不小于4.3；

按求得得电导率加权值宜不超过10μS/mm;

3.电缆或光缆燃烧时得烟密度是评估电缆或光缆燃烧性能得重要指标。在火灾发生时，电缆或光缆得低烟特性对保证各类人员的安全撤离和消防救援工作的正常开展，对社会公共安全和减少火灾损失具有重要作用。

3.1测试方法和步骤：

燃烧1L±0.01L规定的甲苯和酒精试液。记录试验期间测得的最小透光率 I_t

吸收系数A_m

A_{m = /} ）

式中：A_m ：吸收系数

:入射光的起始透光率；

:认可燃烧试验期间测得的最小透光率

标准吸收系数A_c

A_{c =} ×

式中： A_m ： 吸收系数；

A_c ：标准吸收系数

A_c 的计算值应在下属范围：4%甲苯：0.18m²-0.26m²

10%甲苯：0.80m²-1.20m²

3.2试验程序：

1.在开始试验之前，立即在试验箱门内面距地面高度1.5m～2.0m,距墙最小0.2m的地方测量燃烧室的温度应在25ºC±5ºC的范围内；

2.建议进行一次空白测试来预热燃烧室；

3.试验用的火源应符合IEC 61034-1 中第6章规定；

4.将试样架在酒精盘的上面，开动风扇使空气流通并点燃酒精，在确认所有操作人员已离开燃烧室后将门关闭；

5.火源熄灭后5min的透光率，参考下述公式

L_t=I_t/I₀

式中：L_t ：透射光的强度；

I_t ：入射光的强度；

L_t：最小透光率,用百分比表示；

特定型号或类别的绝缘导线或电缆的性能要求宜在各自电缆标准中给出

在没有任何特定要求的情况下，建议采用60%的透光率作为测试任何线缆的最小值。

参考文献：

[1]GB/T 17650.1-2021 取自电缆或光缆的材料燃烧时释放出气体的试验方法 第1部分：卤酸气体总量的测定

[2] GB/T 17650.2-2021 取自电缆或光缆的材料燃烧时释放出气体的试验方法 第2部分：酸度和电导率的测定;

[3]GB/T 17651.1-2021 电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定 第1部分：试验装置

[4]GB/T 17651.1-2021 电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定 第2部分：试验程序和要求