21 世紀，綜合布線系統(tǒng)進入了一個以千兆傳輸速率為標志的八類銅纜時代、以萬兆傳輸速率為標志的光纜時代，特別是5G的布局，千兆布線系統(tǒng)八類銅纜為代表的短線布線已經開始大量使用，然而很多的設計商、承建商、用戶在追求速度的同時，卻忽視了一個潛在的設計漏洞——火災風險。據權威機構調查表明，很多建筑發(fā)生火災都是由于電纜老化路短而導致自燃等原因造成的電氣火災。而在火災發(fā)生后最嚴重的災害是火勢廷電纜線路的曼延，如何減少安全隱患，提高系統(tǒng)的安全性，成為很多新建建筑的首要安全問題，今天的智能大廈首先應該是安全的大廈，才能保證系統(tǒng)智能化的正常工作.

標準與規(guī)則

美國國家電氣規(guī)程（NEC）、加拿大 CSA 和美國 UL 實驗室列表是國際上最為廣泛接受的電氣安全要求。在規(guī)程中對鋼纜和光纖都有防火要求。規(guī)程中最嚴重的 2 項災害是電回路的起火和電纜上火勢的蔓延，條款 800 針對銅纜分為：

CMP——用干阻燃，

CMR——用于垂直主干，

CM——用于普通使用（除阻燃和垂直主干外）等

要求通信的電纜必須經測試和滿足防火、機械和電子標準，并經過實驗室的獨立測試（保險實驗室）。條款 770 針對帶電導體的光纖電纜的安裝分為：OFN——導體光纖電纜，OFNP——非導體阻燃，OFNR——非導體垂直主干。其中 OPNF 為阻燃最高等級；NEC 的防火標準由美國國家防火協(xié)會（National Fire Protection Assiciation，NFPA）發(fā)布，并且每 3 年修訂一次，最近一次發(fā)布于 1996 年。NEC800 條款制定了所有安裝于建筑物內的通訊電線和電纜必須遵守的 4 個等級的防火要求。它們還必須用明顯的標記標明。這些電纜標記有助于確認安全等級，并且從建筑物檢驗和危險評估的觀點來說也是有價值的。

安全實驗室（Under writer Laboratories，UL 開發(fā)了核實電纜是否符合 NEC 標準的測試方法。NEC Article 800：CSA FT6/UL 910：用于空氣環(huán)境中空間傳遞的電纜和光纜的火焰?zhèn)鞑ズ蜔熿F濃度的測試。最大的火焰蔓延長度為本 1.50 米．通過這種測試的電纜被認為是適用于壓力通風空間的阻燃級電纜。

NEC Article 800：CSA FT4/UL 1666：用于安裝在垂直豎井中的電纜和光纜的火焰?zhèn)鞑サ臏y試。最大的火焰蔓延長度為本 1.50 米耐火溫度為方便用戶 454.4 攝氏度，所設計的垂直主干級電纜須通過這種測試。UL 和 ETL 都是防火線纜的認證機構 對于 NRTL（北美認可實驗室）而言，無論測試產品還是認證產品都必須取得資格認證。認證包括定期的工廠核查以保證制造者連續(xù)生產的產品符合工廠核查手冊。

當前，在北美有 9 家被認可的 NPTL，電子檢測實驗室（ETL），包括安全實驗室（UL）以及加拿大協(xié)會（CSA）等，他們可以測試、核實和認證通訊電纜的防火等級和 TIA／ EIA 類別性能。

在美國，由國家認可測試實驗室（NRTL）進行燃燒測試并編制電纜一覽表。由居住安全與健康管理局（OSHA）負責對NRTL 的任命并監(jiān)察他們與任命標準的連續(xù)一致性。每次任命有效期為 5 年。包括 UL 和 ETL 測試實驗室在內，共有 9 個 NRTL。這些實驗室還將測試通訊電纜是否符合 ANSI／TIA／EIA－568－AB 性能（類）規(guī)范。在加拿大，加拿大標準委員會可指定實驗室作為一個認證組織（CO）或者測試組織（TO）。組織如 C（UL）和 C（ETL）。

這些實驗室按照標準進行測試，并負責保證電纜充分標明了適當的防火等級。實驗室還對工廠進行審查以保證制造工藝的一致性。如何識別線纜的防火性能 防火性能在線纜外皮上有標記，下面以 IBDN 電纜編碼為例。

Nordx／CDT 提供了三個系列的增強型水平電纜。

它們是 IBDN—1200、IBDN—2400 和 IBDN 一 4800LX 系列。IBDN－1200

由 1212、1213、1224 等特殊電纜組成。IBDN－2400 和 IBDN－4800LX 系列與之類似。前兩位數（如“12”“24”’）與最大建議數據

傳輸率有關，當用于 IBDN 千兆位布線解決方案時，電纜可分為 1.2 和 2.4Gbps。第三位數與電纜設計有關，表示如下：

1 表示 UTP 和使用一些鹵化材料（如 PVC、LSPVC 或 FEP）

2 表示 U T P 和使用低煙無毒材料（如：LSOH）

最后一位數代表火焰?zhèn)鞑サ燃?，表示如下?/p>

·1 表示 CM、CMX 通用目的；

·2 表示 CMR（inc.FT－4）*豎井；

·3 表示 CMP 阻燃；

·4 表示 IEC 332－l。

Nordx／C D T 還提供三個系列的光纜。它們是 IBDN—FX300、IBDN—FX600 和 IBDN－FX2000 光纖線纜，防火性能的標記為：

OFN——非導體光纖線纜

FNR——一非導體垂直主干

OFNP——一非導體光纖阻燃 阻燃級線纜

用于壓力通風管道的阻燃級線纜，列示和認證標記為 CMP，OFNP。該線纜具有高阻燃性、冒煙少，可用于空氣流通的空間如升高的天花板和地板。豎井級線纜 垂直安裝的經過一層以上的線纜，或垂直安裝于通風豎井內，列示和認證標記為 CMR，OFNR。這 些線纜具有阻燃性并可以防止火焰的蔓延。

目前,電纜行業(yè)習慣將阻燃( Fire Retardant)、無鹵低煙(Low Smoke Halogen Free ,LSOH)或低鹵低煙(Low Smoke Fume ,LSF)、耐火(FireResistant)等具有一定防火性能的電纜統(tǒng)稱為阻燃防火電纜.

◎ 阻燃電纜(Flame Retardant)

阻燃電纜的特點是延緩火焰沿著電纜蔓延使火災不致擴大.由于其成本較低,因此是防火電纜中大量采用的電纜品種.無論是單根線纜還是成束敷設的條件下,電纜被燃燒時能將火焰的蔓延控制在一定范圍內,因此可以避免因電纜著火延燃而造成的重大災害,從而提高電纜線路的防火水平.

◎ 無鹵低煙阻燃電纜(LSOH)

無鹵低煙電纜的特點是不僅具有優(yōu)良的阻燃性能,而且構成低煙無鹵電纜的材料不含鹵素,燃燒時的腐蝕性和毒性較低,產生極少量的煙霧,從而減少了對人體、儀器及設備的損害,有利于發(fā)生火災時的及時救援.無鹵低煙阻燃電纜雖然具有優(yōu)良阻燃性、耐腐蝕性及低煙濃度,但其機械和電氣性能比普通電纜稍差.

◎ 低鹵低煙阻燃電纜(LSF)

低鹵低煙阻燃電纜的氯化氫釋放量和煙濃度指標介于阻燃電纜與無鹵低煙阻燃電纜之間.低鹵( Low Halogen)電纜的材料中亦會含有鹵素,但含量較低.這種電纜的特點是不僅具備阻燃性能,而且在燃燒時釋放的煙量較少,氯化氫釋放量較低.這種低鹵低煙阻燃電纜一般以聚氯乙烯(PVC)為基材,再配以高效阻燃劑、HCL 吸收劑及抑煙劑加工而成.因此這種阻燃材料顯著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃燒性能.

◎ 耐火電纜(Fire Resistant)

耐火電纜是在火焰燃燒情況下能保持一定時間的正常運行,可保持線路的完整性( Circuit Intergrity).耐火阻燃電纜燃燒時產生的酸氣煙霧量少,耐火阻燃性能大大提高,特別是在燃燒時,伴隨著水噴淋和機械打擊震動的情況下,電纜仍可保持線路完整運行.

阻燃電纜標準及等級

電纜涉及火災安全的主要技術指標是 CO2 電纜的阻燃性、煙霧的密度和氣體的有毒性.美國防火標準較關注前兩個問題,但是歐洲和美國對火災安全有著完全不同的觀點.美國傳統(tǒng)的概念認為:火災的根源在于一氧化碳(CO)毒氣的產生以及其后的燃燒過程中 CO 轉化為CO2 的熱釋放,因此,控制燃燒過程中的熱釋放量可減少火災的危害.歐洲傳統(tǒng)以來深信:在燃燒中產生的鹵酸(HCL)釋放量、氣體腐蝕性、煙霧濃度及氣體毒性是決定人們能否安全脫離火災現(xiàn)場的主要因素. IEC 阻燃等級為了評定線纜的阻燃性能優(yōu)劣,國際電工委員會分別制定了 IEC60332-1、IEC60332-2 和 IEC60332-3 三個標準.IEC60332-1 和 IEC60332-2 分別用來評定單根線纜按傾斜和垂直布放時的阻燃能力(國內對應 GB12666.3 和 GB12666.4 標準).IEC60332-3(國內對應GB12666.5-90)用來評定成束線纜垂直燃燒時的阻燃能力,相比之下成束線纜垂直燃燒時在阻燃能力的要求上要高得多.

◎ IEC60332-1/BS4066-1 阻燃等級(單根電線或電纜垂直燃燒測試 Flame Test On Single Vertical Insulated Wires/Cables)這是單根電纜的阻燃標準.試驗規(guī)定,一根 60cm 長的試樣垂直固定在前壁開通的金屬箱內,火焰長度 175mm 的丙烷燃燒器從距試樣的上部固定端 450mm 的位置上火焰錐與電纜以 45 度角接觸,如果試樣燃燒損壞部分距離固定如果試樣燃燒損壞部分距離固定端下部不超過 50mm,測試通過.

◎ IEC60332-3/BS4066-3 阻燃等級(成束電線或電纜垂直燃燒測試 Flame Test On BunchedWires/Cables)

這是成束電纜的阻燃標準.試驗規(guī)定,成束 3.5m 長的電纜試樣用鐵絲固定在梯形測試架上,試樣數量按不同分類所要求的非金屬物料決定.試樣垂直掛在燃燒爐背壁上,空氣通過底板上的進氣口引入燃燒爐.丙烷平面燃燒器以 750℃的火焰與試樣接觸,試樣在強制吹風(氣流排放 5m3/分鐘,風速 0.9m/秒)的情況下,必須在垂直燃燒 20 分鐘內燃不起來,電纜在火焰蔓延 2.5 米以內自行熄滅.IEC60332 有 A 類、B 類、C 類和 D 類之分,以評定阻燃性能優(yōu)劣.

◎ 增壓級-CMP 級(送風燃燒測試/斯泰鈉風道實驗 Plenum Flame Test/Steiner TunnelTest)

這是 UL 防火標準中要求最高的電纜(Plenum Cable),適用安全標準為 UL910,實驗規(guī)定在裝置的水平風道上敷設多條試樣,用87.9KW 煤氣本生燈(300,000BTU/Hr)燃燒 20 分鐘.合格標準為火焰不可延伸到距煤氣本生燈火焰前端 5 英尺以外.光密度的峰值最大為 0.5,平均密度值最大為 0.15.這種 CMP 電纜通常安裝在通風管道或空氣處理設備使用的空氣回流增壓系統(tǒng)中,被加拿大和美國所認可采用.符合 UL910 標準的 FEP/PLENUM 材料,阻燃性能要比符合 IEC60332-1 及 IEC60332-3 標準的低煙無鹵材料的阻燃性能好,燃燒起來煙的濃度低.

◎ 干線級-CMR 級(直立燃燒測試 Riser Flame Test)

這是 UL 標準中商用級電纜(Riser Cable),適用安全標準為 UL1666.實驗規(guī)定在模擬直立軸上敷設多條試樣,用規(guī)定的 154.5KW 煤氣本生燈(527,500BTU/Hr)30 分鐘.合格標準為火焰不可蔓延到 12 英尺高的房間的上部.干線級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般用于樓層垂直和水平布線使用.

◎ 商用級-CM 級(垂直燃燒測試 Vertial Tray Flame Test)

這是 UL 標準中商用級電纜(General Purpose Cable),適用安全標準為 UL1581.實驗規(guī)定在垂直8 英尺高的支架上敷設多條試樣,用規(guī)定的20KW 帶狀噴燈燃燒(70,000BTU/Hr)20 分鐘.合格標準為火焰不可蔓延到電纜的上端并自行熄滅.UL1581 和IEC60332-3C 類似,只是敷設電纜根數不同.商用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應用于同一樓層的水平走線,不應用于樓層的垂直布線上.

◎ 通用級-CMG 級(垂直燃燒測試 Vertial Tray Flame Test)

這是 UL 標準中通用級電纜(General Purpose Cable),適用安全標準為 UL1581.商用級和通用級的測試條件類似,同為加拿大和美國認可使用.通用級電纜沒有煙霧濃度規(guī)范,一般僅應用于同一樓層的水平走線,不應用于樓層的垂直布線上.

◎ 家居級- CMX 級(垂直燃燒測試 Vertial Wire Flame Test)

這是 UL 標準中家居級電纜(Restricted Cable),適用安全標準為 UL1581,VW-1.實驗規(guī)定試樣保持垂直,用試驗用的噴燈燃燒(30,000TU/Hr)15 秒鐘,然后停止 15 秒鐘,反復 5 次.合格標準為余火焰不可超過 60 秒鐘,試樣不可燒損 25%以上,墊在底部的外科用棉不可被落下物引燃.UL1581-VW-1 和 IEC60332-1 類似,只是燃燒的時間不同.這種等級也沒有煙霧或毒性規(guī)范,僅用于敷設單條電纜的家庭或小型辦公室系統(tǒng)中.這類電纜不應成捆敷設使用,必須套管.煙密度、鹵素含量和毒性等級

◎ IEC60754-1/BS6425-1 鹵素氣體含量的測定(Emission Of Halogens)

這是 IEC 和 BS 標準中針對氯化氫(HCL)釋放濃度的規(guī)范.鹵素含氟(Florine)、氯(Chlorine)、溴(Bromine)、碘(Iodine)和放射性易揮發(fā)的元素砹(Astatine),成分的毒性很高.實驗規(guī)定,燃燒爐預熱到 800℃時,把一根內置 1.0g 試樣推入爐內,利用氣流排放速率使 HCL 溶入水中,再測定水溶液的鹵酸含量.如果電纜材料燃燒時鹵酸(HCL)釋放量少于 5mg/g 時,可被稱為無鹵電纜(LSOH),如果鹵酸(HCL)釋放量大于 5mg/g 時而小于 15mg/g 時,可被稱為低鹵電纜(LSF).值得注意的是,IEC60754-1 方法.

編輯：黃飛