（淮南新光神光纤线缆有限公司安徽淮南232008）
摘要：本文通过对电线电缆燃烧现象的分析，进而介绍电线电缆在解决阻燃耐火问题时采用各种方法的对应机理，同时罗列了行业内关于阻燃耐火电缆的分类和要求的各种标准规范，旨在引导读者对电线电缆阻燃耐火知识有一个基本的认识。
关键词：电线电缆、阻燃、耐火
1电线电缆引发火灾的原因
电线电缆引发火灾的原因主要是因为过负荷、短路、接触电阻过大及外部热源作用。在短路、局部过热等故障状态及外热作用下，绝缘材料绝缘电阻下降、失去绝缘能力，甚至燃烧，进而引发火灾。
2高聚物的燃烧机理
电线电缆的绝缘护套材料多采用高聚物，而高聚物具有热不稳定性，即当加热时发生化学破坏并伴随产生挥发物，从而留下多孔的残渣。这将使空气中的氧容易渗入，并在固体机体中引起进一步的氧化反应。残渣通常是由碳渣组成，它增加了从周围的辐射中吸收的热量，进一步促进材料的热裂解。这样就会产生累积性的温升，最后挥发物起燃，形成火焰，起燃可以由外部火焰引起，也可能自发的产生。燃烧产生的热量连续地为基材热裂解提供必需的热能而维持起燃。燃烧过程及产生物如下图：
3火灾中电线电缆可能引发的危害
3.1火灾温度一般在800℃～1000℃，在火灾情况下，电线电缆会很快失去绝缘能力，进而引发短路等次生电气事故，造成更大的损失；
3.2电线电缆在超过了规定的允许载流量，发生过载，影响相关电器的正常运行，引起连锁过载事故；
3.3发生短路状态，进而电线电缆会在瞬间引起绝缘材料熔化、燃烧，并引燃周围可燃物。
4电线电缆防火性能分析
4.1阻燃机理
4.1.1在燃烧反应的热作用下，位于绝缘材料凝聚相的阻燃剂分解吸热，使凝聚相内温度上升减慢，延缓了材料的热分解速度；
4.1.2阻燃剂受热分解后，释放出连锁反应自由基阻断剂，使火焰、连锁反应的分支中断，减缓了气相反应速度；
4.1.3催化凝聚相热分解固相产物，焦化层或泡沫层的形成加强了这些层状硬壳阻碍热传递的作用。
4.1.4在热作用下，阻燃剂出现吸热性相变，物理地阻止凝聚相内温度升高。
4.2耐火机理
4.2.1在电线电缆的绝缘和护套材料中加入某种添加剂，降低聚合物产生的热量，防止聚合物分解或促进绝缘和护套材料炭化形成保护层；
4.2.2在线芯处增加一层云母玻璃丝等无机绝缘材料，在绝缘和护套层被火烧蚀后，绕包在导体上的云母耐火带能够保持继续电绝缘性能，从而使电缆在着火时保持一定时间的正常运行，为救火争取更多的时间，保证连接的重要设备的应急使用。
4.3矿物绝缘电缆的阻燃机理
利用电缆绝缘材料中金属水合物的吸收效应使电缆具有阻燃性。例如：用AL(OH)3和Mg(OH)2作为阻燃剂，高温作业下AL(OH)3和Mg(OH)2回产生吸热分解反应，并释放出结晶水，特别是大量水蒸气的生成导致明显的吸热过程，降低了集合物燃烧表面温度，进而阻止了聚合物的进一步降解。因而可以抑制高聚物的燃烧。同事燃烧过程产生的氧化铝或氧化镁回同聚合物残炭等形成的表面层可以阻止凝聚相/气相界面间的热量与物资的传递过程。
5.基于燃烧性能的高分子材料分类
5.1易燃高分子：大多数分子链以C-C、C-O的单键为主的线型结构、受热容易分解并放出大量可燃气体，阻燃处理相对困难；典型聚合物：聚烯烃、聚苯乙烯、聚缩醛类、丙烯酸类聚合物、聚酯、纤维素、聚氨酯等。
5.2可燃高分子：通常是线型结构，主链上含有杂原子（O、N、P、SI、S等）、易于成炭的高分子材料，经适当阻燃处理可达到难燃的阻燃级别；典型聚合物：硅树脂、聚碳酸酯、聚砜等
5.3本质阻燃高分子：含有大量卤素或高分子主链为连续的芳香结构、笼型结构等的高分子材料，具有高的热稳定性及阻燃性能（成炭量高）。典型聚合物：聚四氟乙烯、全芳香聚醚砜、全芳香聚酰亚胺、全芳香聚酯、全芳香聚醚酮、聚偏氟乙烯等。
6.阻燃剂介绍
6.1阻燃剂体系
6.2阻燃剂的分类
按照使用方法不同，阻燃剂可分为反应型和添加型两大类。
按照阻燃元素种类，阻燃剂可分为卤素阻燃剂、有机磷系、卤-磷系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、铝-镁系列阻燃剂、无机磷系阻燃剂、硼系阻燃剂、钼系阻燃剂等。
按无卤分类为：含卤阻燃剂和无卤阻燃剂。
7阻燃电缆材料
阻燃电线电缆是在线缆的绝缘材料和护套材料中加入阻燃添加剂，从而达到阻燃效果。
阻燃电缆料按其燃烧时产生的卤素气体释放量和发烟量可分为一般阻燃电缆料、低卤型阻燃电缆料低卤低烟和无卤低烟电缆料。
低烟无卤型电缆料在燃烧时产生的腐蚀性气体较少，发烟量小，在火灾事故中可以将由电缆燃烧引起的灾害和损失降低到最低限度。
一些重要的场所所用电缆正趋向低烟无卤型发展，如：地铁、机场、高层建筑和核电站等。
8电线电缆燃烧特性分类及其标准试验
电线电缆根据其本身具有的燃烧特性，可分别为普通电线电缆、阻燃电线电缆、耐火电线电缆、无卤低烟电线电缆及矿物绝缘电缆。
8.1阻燃电线电缆难以着火并具有防止或延缓能力的电线电缆。常用标准试验为GB/T18380（等同于IEC60332）。
8.2耐火电线电缆指在规定温度和时间的火焰燃烧下，仍能保持线路完整性的电线电缆，常用的标准试验为GB/T12666（等同于IEC60331-21）
8.3无卤低烟电线电缆部分分为阻燃性和阻燃耐火型两种。阻燃性指在材料不含卤素，燃烧时产生的烟尘较少并且有阻止或延缓火焰蔓延的电缆。常用的标准试验有GB/T17650、GB/T17651（等同于IEC61034-2）和GB/T18380.3(IEC60332-3)三项。阻燃耐火型在以上的基础上还需满足保持线路完整性的要求，同时常用的标准试验增加了GB/T12666.6（等效于IEC60331）；
8.4矿物绝缘电缆在火焰中具有不燃和无卤无毒的性能，其基本身上不会因短路而引起火灾，常用的试验标准除GB/T12666耐火试验外，还应针对火灾的实际情况，参照英国BS标准中对电缆的试验有抗喷淋水和抗机械撞击（中午坠落）能力的标准的要求，同、时，可以参照国家标准《额定电压750V及以下矿物绝缘电缆及其终端》（GB13033-1991）。
9结束语
电线电缆是工业生产的大动脉和人民生活必不可少的依赖，然而也是造成火灾事故的主要因素，安全环保作为电线电缆设计的一个指标越来预人们提倡和重视，阻燃、耐火以及无卤低烟和绿色环保电缆，必将成为未来的竞争趋势，选用适合的阻燃耐火技术和环保材料，既能满足性能又能节省成本，这样才可以提高产品的竞争优势。
参考文献
[1]GB∕T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则[S].
[2]GA535-2005阻燃及耐火电缆阻燃橡皮绝缘电缆分级和要求[S].