浅淡阻燃B1级电缆的研制与设计要点

潘耀明

广州市新兴电缆实业有限公司

摘要：如今，阻燃B1级电缆被广泛的应用到相关领域中，为了提升阻燃B1级电缆的质量，需做好阻燃B1级电缆的研制与设计工作，明确研制思路和采用适合的研制方案，从而为阻燃B1级电缆质量水平做保障。本文探析阻燃B1级电缆研制与设计要点，力求通过全面和深入的分析相关企业以及从业人员阻燃B1级电缆研制与设计工作良好落实提供理论参考。

关键词：阻燃B1级电缆；研制；设计；要点

前言：现阶段，高层建筑以及各类人口密集场所中均应用了阻燃B1级电缆。之所以阻燃B1级电缆被广泛的应用，是因为其满足建筑电器防火设计要求，具备很强的抗腐蚀性，阻燃性较强，满足建筑防火等需求。因此，阻燃B1级电缆如今被广泛使用，同时阻燃B1级电缆也成为各个学者的研究热点。

1、阻燃B1级电缆的研制思路

第一，需要考虑好电缆所使用的原材料类型，结合实际情况来说建议选择和使用无卤类材料。第二，需要确保电缆满足相关标准及考核要求，电缆在燃烧期间，应该控制好电缆燃烧期间纵向火焰的的蔓延高度，不可蔓延过高。第三，在横向燃烧期间可以燃烧相关填充物与绝缘类材料。所以，电缆在填充环节、电缆的包带与保护套等各类材料，需要具备较强的阻燃性的特征，并且具备低烟和无卤与阻燃性能的材料。同时，电缆的生产工艺应该满足相关要求[1]。

2、B1级阻燃电缆研制原材料的选择方案

阻燃B1级电缆系列产品在制造期间多使用了无氧铜和镀锡铜这类电缆导体，另外也使用交联聚乙烯等无卤类型材料。具体填充环节则是采用的高温阻燃进行填充，采用的是低烟无卤类型的包带与高阻燃类型包带，内护套为低烟无卤与阻燃隔气层。在选择外护套时，充分结合实际需求，最终决定使用高阻燃性和低烟与无卤类的具备较强阻燃性能的隔气层。在选择外护套材料时，我们采用的是高阻燃性与低烟或者无卤阻类型的聚烯烃护套材料。之所以采用此类电缆，是因为阻燃B1级电缆具备较强的燃烧性能。

2.1导体结构的研究与选择

为了尽可能的控制可燃以及减少可燃或者发烟量过大的各类辅助材料的应用，所以，在选择导体结构期间，经过研究最后决定采用以下类型导体结构：包括异型导体结构、扇形导体结构以及瓦型导体结构和半圆形的导体结构。采用上述导体结构，能够避免和减少电缆在成览期间所使用的填充材料的用量。

2.2绝缘与护套的选择与使用

选择绝缘层和护层的材料过程中，市场面常见的无卤类、低烟类与阻燃性能较好的电缆并不是最佳选择，因为具有此类性质和特征的材料热值较高。以聚乙烯材料和交联聚乙烯材料为例，两种材料的燃烧值基本能够达到46MJ/kg。另外，经过研究我们发现聚氯乙烯类材料的燃烧值也达到16.43MJ/kg。如果在燃烧过程中护套和填充全部被揭穿，那么绝缘层就会有被燃烧的可能，还会引发热释放速率峰值。

与此同时，阻燃聚烯烃在燃烧时的值在两种之间峰值波动。因此，在产品设计期间绝缘层一般会选择使用辐照交联无卤或者低烟与具有高阻燃性的聚烯烃系列材料。对于外护层时常会选择使用具备很强阻燃性以及低烟以及无卤聚烯烃类材料。经过一系列的试验验证后给出：每个性能与每一项指标都可以满足相关要求和达标。

2.2成览的填充与包带材料的选择和使用

填充材料的选择，建议优先选择以下几类材料：第一种为耐火泥材料，第二种为玻璃纤维绳材料，第三种高温阻燃性填充材绳材料等。进行产品试制作期间，我们会发现尽管耐火泥具备很好的阻燃性，不过其会加大外经，还会影响到填充之后电缆弯曲后半径大小以及绝缘效果。如果使用玻璃纤维绳，其具备很好的阻燃性能，不过在生产与安装和敷设期间，很容易使人的皮肤发生过敏现象。

如果使用玻璃纤维绳材料，在生产期间很容易出现断裂问题，另外含有的石棉，会危害人身体健康。而使用高温阻燃性较强的填充绳，因为该材料内不含有玻璃纤维以及卤素及石棉等各类有害物质，满足ROHS的检测要求，并且重量较轻，与玻璃纤维绳相比较，石棉绳的重量为三分之一至五分之一，由此可见，这是一种对人们的身体与环境十分友好的一种环保类材料，具备较强的阻燃性。

成包类型材料的选择，可以优先选择使用具备较强阻燃性的无纺布类型纤维带，或者玻璃纤维带，也可以选择和使用低烟和无卤与高阻燃带等相关优质材料。具体生产环节，由于考虑到了阻燃无纺布内存在卤素，无法满足产品的使用要求。若是使用比例纤维带，该产品材料具备较强阻燃性，但是在生产和使用期间，会使人们引起不同程度的过敏反应，使用低盐与无卤阻燃包带则不会出现上述反应，同时具备很强的阻燃性，其无卤较低，还具备较高的伸长率。还有值得一提的是，绕包很紧密，并不会发生干裂的问题，方便了人们的加工和生产，并不会对人类身体造成威胁与损害[2]。

2.3挤制隔氧层的结构

挤制隔氧层所采用的氧指标数在45的无卤阻燃类材料，另外我们在隔氧层的外部区域也应用到低盐与无卤及高阻燃性的包带。隔离层中使用了轻氧化物类型的阻燃剂。如果应用过程中发现所使用的阻燃剂发生分解反应，此时可以认定这一反应就是吸热反应。之所以会产生吸热反应主要是因为阻燃剂吸收到周围空气所产生的大量的热量，这充分的证明其良好控制电缆的燃烧热的释放总量。

研究阻燃B1级电缆的试验方法与应用标准内容，我们得到这样的讯息：

针对燃烧根数与样品内的金属材料体系（其实就是金属导体的截面积）的大小之间并无联系，但与样品的外径却有响应的联系。两种之间的关系情况如下：样品的外经变大，那么参加燃烧的样品根数则就越少。如果样品的外经保持在上下档的水平，此时会受到外经很大影响。那些外径过大的品与外经过小样品相比较，前者更符合标准样品的要求。因此，在隔氧层设计过程中，较大规模类型产品所设计的隔氧层其厚度与外经产品的隔氧层相比较厚度会更小一些[3]。

3、阻燃B1级电缆的设计要点

结合电缆研制的思路与方案，最终决定尝试制作一种阻燃B1级电缆，该电缆产品工艺流程如下。第一个工序为导体的绞制，第二个工序辐射照交联聚乙烯绝缘，第三个工序是成览饶包，第四个工序是挤包内护套，第五个工序是镀锌钢带凯装，第六个工序双层包带，第七个工序为挤包外护套。电缆结构设计包括：导体与绝缘，填充与成览饶包以及内护套和铠装与外护套。

阻燃B1级电缆设计期间，一方面产品结构的设计与原材料均需要确保可以满足火焰蔓延的高度的要求，另一方面也要保障燃烧过程中那些非金属材料燃烧火焰过程中的均匀程度。出于上述种种，建议在控制火焰燃烧的平稳度过程中，关注以下五个要点：、电缆绝缘与护层两者在挤出时的厚度必须保证均匀性，将偏心度控制于百分之十之内。因为护套所采用的是低烟和无卤阻碍燃烧聚乙烯类材料的氧指数很高，达到四十上下，另外材料的粘度很大，材料挤出时的拉伸较小，需满足电缆阻燃性特征，基于此，为了确保电缆的密实度，避免电缆出现护套的松动以及中间空隙过大等问题，影响电阻燃烧期间的传热速度以及热释放等相关特性，必须进行挤压试验，并且保证上述指标符合相关标准和要求[4]。

结束语：综上所述，经过对阻燃B1级电缆的研制思路与原材料的选择以及结构的设计和关键工艺的控制与燃烧特征的试验情况分析与研究，再一次证明阻燃B1级电缆研制的可行性。企业通过上诉研制思路与方案与设计方法，已经成功的研制出阻燃B1级电缆，并将其应用到长春地铁站与合肥地铁站和南宁地铁站等各个重点项目中，运行效果较好，并且得到用户的称赞和一致的好评。

参考文献：[1]林珊,邓树,柯志欣,刘丽萍,赵美君,贺超武. 地铁用阻燃B_1级柔性控制电缆的研制[J]. 电线电缆,2022,(04):6-10.

[2]王岩鹏,曾婉,贾超民. 消防安全用中压阻燃B1级耐火电力电缆的研制与应用[J]. 湖南安全与防灾,2021,(06):58-59.

[3]宫传播,盛睿,束义飞. 浅析阻燃B1级电缆的研制、设计[J]. 中国新技术新产品,2020,(03):19-20.

[4]韩惠福. 无卤低烟阻燃B1级电缆的研制[J]. 光纤与电缆及其应用技术,2019,(03):38-3