额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘电缆电线和软线固定布线用电缆电线不延燃试验检测技术

检测原理
不延燃试验的核心原理是评估电缆电线绝缘和护套材料在特定引燃源作用下的抗火焰蔓延能力。其科学依据在于模拟电缆在过载、短路或外部火源等故障条件下可能遇到的着火场景，通过控制引燃源功率、作用时间及试样布置，量化材料阻止火焰传播和自行熄灭的特性。聚氯乙烯（PVC）材料本身含有氯元素，在高温下会分解出氯化氢气体，稀释可燃气体浓度并抑制燃烧链式反应，从而具备一定的阻燃性。试验即是通过验证此特性是否满足安全要求，防止火灾沿电缆线路扩大。

检测项目
不延燃试验主要分为单根电缆垂直燃烧试验和成束电缆燃烧试验两大类。

1. 单根电线垂直燃烧试验：主要考核单根绝缘电线在垂直状态下用规定火焰直接燃烧后的自熄能力。该项目侧重于材料本身的基本阻燃性能。

2. 成束电线电缆燃烧试验：模拟电缆在桥架、管道中成束敷设时，由于电缆间相互提供可燃物，燃烧更为剧烈的场景。该试验考核电缆在密集敷设条件下的阻燃等级，更为严苛。根据火焰强度、燃烧持续时间及试样非金属材料体积，可细分为A、B、C、D等多个阻燃等级。

3. 相关辅助项目：

   • 烟密度试验：评估电缆燃烧时产生的烟雾 obscuration 程度，关乎人员疏散和消防救援。

   • 酸气含量试验：测定燃烧产生的卤酸气体释放量，评估腐蚀性和毒性。

   • pH值和电导率试验：测量燃烧生成物的腐蚀性。

检测范围
不延燃性能检测覆盖所有使用额定电压450/750V及以下聚氯乙烯绝缘固定布线用电线电缆的领域，具体包括：

• 建筑工程：住宅、商业楼宇、公共设施（如医院、学校、车站）内的动力、照明、插座等固定敷设线路。

• 工业领域：工厂、矿山的厂房内部配电，控制柜内固定接线，但需注意特定恶劣环境（如煤矿）有更高级别的阻燃要求。

• 交通运输基础设施：地铁、隧道、机场等场所的固定安装电缆，通常要求高阻燃等级、低烟无卤。

• 信息通信系统：建筑物内通信、网络线路的固定敷设部分。

• 家用电器内部配线：作为电器内部固定布线，需满足相应的安全标准。

检测标准
国内外标准体系对不延燃试验的规定存在差异与对应关系。

• 标准：

  • IEC 60332系列：这是上广泛采纳的标准。IEC 60332-1用于单根垂直燃烧，IEC 60332-3用于成束电缆燃烧试验（A-F类分级）。

• 中国标准：

  • GB/T 19666：作为阻燃和耐火电缆的标准总则，明确了阻燃等级划分及试验方法依据。

  • GB/T 18380系列：等效采用IEC 60332系列标准。GB/T 18380.12（单根）和GB/T 18380.33（成束A类）、GB/T 18380.34（成束B类）、GB/T 18380.35（成束C类）、GB/T 18380.36（成束D类）具体规定了试验方法。

• 其他地区标准：

  • UL标准（美国）：如UL 1581中的VW-1（垂直燃烧）试验与IEC 60332-1类似但存在细节差异（如火焰高度、燃烧次数、指示绢纸等）。

  • EN标准（欧洲）：EN 60332系列与IEC标准基本一致。

• 对比分析：

  • 单根试验：IEC 60332-1/GB/T 18380.12与UL 1581 VW-1在试验原理上相似，但火焰施加时间、次数及合格判据（如是否引燃下方的铺底层）有不同，UL VW-1通常被认为要求更严。

  • 成束试验：IEC/GB体系根据阻燃性能高低进行A-D类分级，分类体系清晰，广泛应用于（除北美外）。北美地区更常采用基于UL标准的CM/CMR/CMP分级体系，其试验方法（如UL 1685）在火焰源、试样安装、测量参数（如火焰蔓延高度）上与IEC 60332-3有显著区别。

  • 趋势：范围内，IEC标准的影响力日益增强，但在具体市场准入时仍需满足当地法规和标准要求。

检测方法

1. 单根垂直燃烧试验（以GB/T 18380.12为例）：

   • 试样制备：截取约600mm长的单根电线，垂直固定在金属梯架上。

   • 火焰施加：使用特定规格的喷灯，其丙烷燃气流量经校准，产生规定高度（如125mm）的蓝色火焰。火焰以45度角施加于试样下端，距上夹具下缘约475mm处。

   • 操作要点：火焰持续施加一定时间（如60秒），随后移开。观察并记录试样上的有焰燃烧时间。试验可能重复进行多次。

   • 关键控制：喷灯与试样的相对位置、燃气流量、环境风速。

2. 成束电缆垂直燃烧试验（以GB/T 18380.33-2X, B类为例）：

   • 试样制备：将规定长度（通常3.5m）的多根电缆试样成束垂直安装在钢制梯架前，试样总体积的非金属材料含量需满足标准对B类的要求（如1.5L/m）。

   • 火焰施加：使用带型喷灯（或梯型喷灯，取决于标准版本），以规定功率（如（73.7±1.8）MJ/h）的火焰从底部燃烧试样一定时间（如40分钟）。

   • 操作要点：试验在具有强制通风的燃烧室内进行，控制空气流量。燃烧结束后，观察火焰自熄情况。

   • 关键控制：试样数量计算（确保非金属材料体积准确）、束状试样在梯架上的紧密排列、火焰强度稳定性、燃烧室空气流速。

检测仪器

1. 燃烧试验装置：

   • 单根燃烧试验仪：主要由垂直试样架、高精度气体流量控制系统、标准喷灯、自动点火和计时装置组成。技术特点在于喷灯嘴尺寸和燃气流量的精确控制，以确保火焰尺寸和热输出的重复性。

   • 成束电缆燃烧试验箱：核心为一个大型垂直燃烧室，内嵌标准钢梯或梯架。配备大功率带型或梯型喷灯系统、高精度燃气和空气供应系统、流量计、排烟系统。技术特点在于能提供稳定且大热量的火焰，并维持燃烧室内稳定的气流环境，通常具备自动控制和数据记录功能。

2. 辅助设备：

   • 气体流量校准装置：用于定期校准喷灯的燃气和空气流量，是保证试验结果准确性的关键。

   • 尺寸测量工具：游标卡尺、钢尺等，用于精确测量试样尺寸、火焰高度和炭化距离。

   • 环境监测设备：温湿度计、气压表，用于记录试验环境条件。

结果分析

1. 单根垂直燃烧试验：

   • 评判标准（以GB/T 18380.12为例）：移开火焰后，试样上的有焰燃烧应能在规定时间内自行熄灭。通常要求燃烧痕迹（炭化部分）的上端与夹具下缘的距离不小于50mm。铺底层的棉纸不应被滴落物引燃。

   • 分析方法：直接观察记录燃烧时间、熄灭情况、炭化长度，并检查铺底层。任何一项不符合标准要求即判定为不合格。

2. 成束电缆垂直燃烧试验：

   • 评判标准（以GB/T 18380.33 B类为例）：停止供火后，电缆上的火焰应在规定时间内自行熄灭。燃烧蔓延的高点（炭化点）距喷灯上缘的高度不应超过规定值（如2.5m）。这是判断阻燃等级（A、B、C、D）是否达标的核心依据。

   • 分析方法：试验后，测量试样上炭化痕迹的高点与喷灯上缘中心的垂直距离。将此测量值与标准规定的极限值进行比较。同时观察火焰自熄时间。炭化高度超过限值或火焰未在规定时间内熄灭，则判定该等级不合格。

结果分析需严格依据所执行标准的全部条款，任何偏离都可能导致结论错误。对于阻燃电缆，其标识的阻燃等级（如ZA, ZB, ZC, ZD）必须通过相应类别的成束燃烧试验验证。