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一.概述
業(yè)界一直關(guān)注網(wǎng)絡(luò )數據線(xiàn)纜外皮的特性，比如外皮能否滿(mǎn)足阻燃或低煙的標準，是否具有含有高燃點(diǎn)、抗燃特性，而具有后一種特性卻在燃燒中會(huì )釋放出有毒氣體的鹵素。網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)專(zhuān)業(yè)人士和廣大的網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)甚至在不同地區的標準組織之間，都存在分歧。隨著(zhù)集成語(yǔ)音、數據及圖像為一體的、多媒體寬帶的、融合的網(wǎng)絡(luò )時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)更將深入千家萬(wàn)戶(hù)，正確認識網(wǎng)絡(luò )數據電纜外皮的組成成份及其特性，對于未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的建設者及用戶(hù)的工作和生活都是很重要的。對于網(wǎng)絡(luò )數據線(xiàn)纜外皮的選擇及標準，北美與歐洲的標準組織和廠(chǎng)家就像他們對于使用UTP還是采用FTP屏蔽產(chǎn)品一樣，爭論已久，互不相讓。目前，北美、南美、亞太及中國等均采用基于北美的電纜防火標準UL及NEC(NationalElectricalCode)，歐洲部分地區則采用低含鹵或低煙無(wú)鹵素綠色環(huán)保型電纜標準。
二.線(xiàn)纜外皮含鹵素
與不含鹵素特性目前全球大部分地區敷設的電力及通信電纜均含有鹵素，該類(lèi)線(xiàn)纜在燃燒時(shí)會(huì )散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。在火中，含鹵纜會(huì )產(chǎn)生酸性氣體，有損人的鼻子、嘴和喉嚨，煙霧還使受害者容易迷失方向，難以逃離大火現場(chǎng)。認識到這一潛在的危害性，部分歐洲國家已將無(wú)鹵纜作為電力與通信線(xiàn)纜的標準。但是，美國國家電氣法規卻明確規定：通信網(wǎng)必須使用具有含鹵素包層的超五類(lèi)或六類(lèi)UTP(非屏蔽雙絞線(xiàn))網(wǎng)絡(luò )電纜。這是因為，含鹵電纜雖然具有重要缺陷，但鹵素本身卻具有很強的抗燃性及高燃點(diǎn)，如果電纜根本不著(zhù)火或很難著(zhù)火，那么就不會(huì )引起燃燒，從而就不會(huì )散發(fā)出有毒的煙霧。事實(shí)上，有些火災就是因為電纜本身通電時(shí)間較長(cháng)導致過(guò)熱而引起的。無(wú)鹵線(xiàn)纜因為燃點(diǎn)低，所以更易引起火災，而鹵絕緣層可以更好地防止電纜自燃。但是，如果電纜已經(jīng)處于火場(chǎng)，那么其產(chǎn)生的煙霧就會(huì )導致生命中毒。上述這些矛盾在鹵素的應用中一直是業(yè)界爭論的焦點(diǎn)。
支持含鹵素線(xiàn)纜應用的主要代表公司有，美國聯(lián)邦公司和Goodrich等公司。反對含鹵素線(xiàn)纜應用的機構更期望更能夠說(shuō)服NFPA(美國防火協(xié)會(huì ))修改當前的標準，停止使用含鹵素線(xiàn)纜或允許在建筑物的通風(fēng)處使用含鹵素線(xiàn)纜。無(wú)鹵線(xiàn)纜提倡者試圖修改標準，但迄今為止都未成功。最主要的原因在于，主干線(xiàn)槽內線(xiàn)纜自燃性的竄層燃燒使人們不易進(jìn)行區域防火控制，從而引起整棟大廈的火災，而且低燃點(diǎn)極易產(chǎn)生火源。另一主要原因是無(wú)證據證實(shí)無(wú)鹵線(xiàn)纜確能拯救生命(因為房屋內還存在大量其他裝飾物也含有鹵素)。按照現行美國建筑法案規定，惟一能合法安裝的無(wú)鹵線(xiàn)纜是將電纜置于金屬導管中，這卻使整個(gè)布線(xiàn)系統的成本翻了一倍。因此，多數歐洲國家包括法國、意大利和英國等均轉向使用有鹵線(xiàn)纜。在歐洲的通信線(xiàn)纜中，目前無(wú)鹵線(xiàn)纜占約25%的比例，而在北美及世界大部分地區，有鹵線(xiàn)纜則超過(guò)98%的市場(chǎng)。 目前涉及線(xiàn)纜的相關(guān)國際標準主要關(guān)注三個(gè)問(wèn)題是：防火性(線(xiàn)纜燃燒的速度)、煙的密度(產(chǎn)生多少可見(jiàn)煙)和有毒性(對人體產(chǎn)生多大的損害)。美國防火標準只涉及了前兩個(gè)問(wèn)題，但它卻在使用上更為廣泛和嚴格，要滿(mǎn)足美國標準必須將鹵素添加到線(xiàn)纜絕緣層的聚合物中，其PVC線(xiàn)纜含有氯，而FEP(Teflon特氟瓏聚四氟乙烯)線(xiàn)纜含有氟。FEP具有很強的防火性，在燃燒冒煙解體之前可以忍受高達800℃以上的溫度，它比通常無(wú)鹵線(xiàn)纜最高可承受150℃的溫度要高數倍，同時(shí)FEP也是一種高效的絕緣體。
因此，FEP非常適用于制作傳輸高速數據的線(xiàn)纜，是目前通風(fēng)處廣泛采用超五類(lèi)UTP的關(guān)鍵因素。在高樓豎井和其他通風(fēng)地方，FEP電纜已大量取代了PVC電纜。歐洲有些國家的標準則不同，為了符合嚴格的防毒性規范，電纜生產(chǎn)商不使用鹵素，代之以金屬加入到聚乙烯和聚內烯線(xiàn)纜絕緣層中。當受熱時(shí)，這種線(xiàn)纜只散發(fā)出毒性很小的可見(jiàn)氣體。但是，這種無(wú)鹵線(xiàn)纜的防火性能不如含鹵線(xiàn)纜，并且其絕緣層很快會(huì )燃燒。因此，無(wú)鹵線(xiàn)纜不能符合嚴格的美國防火標準，要達到通風(fēng)及抽風(fēng)處級別的防火要求，就不得不加入過(guò)量的金屬氫氧化物，從而影響線(xiàn)纜性能及技術(shù)要求。當PVC電纜燃燒時(shí)會(huì )散發(fā)出氟化氫和二氧化物氣體，而FEP電纜燃燒時(shí)，它釋放出無(wú)色、無(wú)味，但毒性比氯化氫更強的氟化氫。有測試表明，在FEP煙霧中還存在另外一種危險氣體。歐洲的Anderson實(shí)驗室使用被稱(chēng)為匹茲堡測試的方法(此方法由匹茲堡大學(xué)發(fā)表)來(lái)測量電纜外皮的毒性。在測試中，燃燒一定量的絕緣層，將煙通過(guò)導管傳送到4只白鼠所在的空間，觀(guān)察直至有2只白鼠死亡。通過(guò)這個(gè)測試，人們發(fā)現，FEP電纜的毒性是PVC纜的1.5倍，是無(wú)鹵纜的5倍。FEP支持者則認為，這個(gè)測試只是學(xué)術(shù)性的，因為測試環(huán)境并不是真實(shí)的火災現場(chǎng)，而且在建筑物中達到釋放那些有毒氣體所需的溫度時(shí)，無(wú)論什么都會(huì )因為溫度太高（800℃）而早已死去了。2.1低鹵（Lowhalogen），構成線(xiàn)纜的材料中可含有鹵素，但含量較低。用IEC60754－1：1994（國標為GB/T17650.1－1998）方法測定HCI含量。標準中無(wú)指標，建議HCI≤100mg/g。2.2無(wú)鹵 （Freehalogen），構成線(xiàn)纜的材料不含鹵素，即低腐蝕性，其燃燒產(chǎn)物的腐蝕性較低。用IEC60754－2：1991（1997修正），我國等同采用的國標為GB/T17650.2－1998方法測定，指標為PH≥4.3，r（電導率）≤10ps/mm。國外不少?lài)一蚬景褵o(wú)鹵標準定為HCI≤5mg/g，國人也有所仿效，這是不恰當的。因為IEC60754－l已明確指出該方法不能用來(lái)測定HCI含量小于5mg/g的材料，即不能判定'無(wú)鹵'。其次，當HCI含量＞2mg/g時(shí)，其水溶液的PH值就小于4.3，即不符IEC60754－2的要求。此外，有人認為IEC定的指標PH≥4.3，而德國的指標是PH≥3.5，因此IEC的要求比德國高。這只是表面現象。其實(shí)兩者的效果是完全相同的。2.3低煙（Lowsmoke），線(xiàn)纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙塵較少，即透光率較高。低煙的國際標準要求為透光率≥60%。必須指出，我國以PVC為基的所謂低鹵低煙材料所制作的電線(xiàn)電纜，其低煙達不到上述要求，不應采用低煙的型號。除非在產(chǎn)品標準中另有說(shuō)明，例如降低透光率的指標，并說(shuō)明該指標低于國際標準或國家標準的要求，以免用戶(hù)誤解。2.4低毒（LOWtoxicity），線(xiàn)纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性較低。有關(guān)標準IEC尚在考慮中。目前使用較多的是英國海軍工程標準NES713，用毒性指數（TI）表示，如要求絕緣材料的毒性指數小于3，護套的毒性指數小于5。國內有些廠(chǎng)家稱(chēng)可提供無(wú)鹵、低煙、低毒線(xiàn)纜。因無(wú)鹵、低煙材料燃燒時(shí)會(huì )產(chǎn)生有毒的CO，如材料中含有P、N、S，則生成的有毒氣體還要多。三.線(xiàn)纜外皮阻燃與耐火特性防火（Flameproof）線(xiàn)纜是具有防火性能線(xiàn)纜的總稱(chēng)，通常分為阻燃線(xiàn)纜和耐火線(xiàn)纜兩類(lèi)。從防火安全和消防救生出發(fā)，對線(xiàn)纜防火性能的要求越來(lái)越多，例如：阻燃（Flameretardancy）-阻滯、延緩火焰沿著(zhù)線(xiàn)纜的蔓延，使火災不擴大。耐火（Fireresistance）-在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的運行，即保持線(xiàn)路的完整性（Circuitintegrity）。
我國阻燃和耐火線(xiàn)纜的研究開(kāi)發(fā)始于1982年。經(jīng)過(guò)5年時(shí)間，許多電纜廠(chǎng)家已投入生產(chǎn)，其產(chǎn)品已被用戶(hù)所認同。3.1阻燃特性阻燃不要稱(chēng)為難燃，阻燃與國際通用的FLAMERETARDANT切合，因為RETARDANT是延遲、阻止之意。根據IEC332，阻燃有單根和成束之分。為了評定線(xiàn)纜的阻燃性能優(yōu)劣，故國際電工委員會(huì )分別制定了IEC332-1和IEC332-2、 IEC332-3三個(gè)標準。IEC332-1和IEC332-2分別用來(lái)評定單根線(xiàn)纜按傾斜和垂直布放的阻燃能力（國標對應GB12666.3和GB12666.4），EC332-3（國標對應GB12666.5-90）束垂直燃燒，相比之下成束垂直在阻燃能力的要求上高得多。按GB12666.5-90成束垂直燃燒試驗標準規定，阻燃按其容量多少和試驗時(shí)間（外火源噴火時(shí)間）長(cháng)短分A、B、C三類(lèi)。
其差異如表1所示：圖片點(diǎn)擊可在新窗口打開(kāi)查看此主題相關(guān)圖片如下：圖片點(diǎn)擊可在新窗口打開(kāi)查看試樣線(xiàn)纜容量的計算方法如下：V=n(S1-S2)÷1000式中n-線(xiàn)纜試樣根數；S1-試樣線(xiàn)纜外截面（mm2）；S2-試樣線(xiàn)纜中金屬面積之和（mm2）；V-試樣容量之和（升/米）成束燃燒因有阻燃A類(lèi)、阻燃B類(lèi)、阻燃C類(lèi)之分。在IEC的新提案中的阻燃D類(lèi)，適用于外徑12mm及以下的電線(xiàn)電纜。其所用試樣的非金屬材料總體積僅為C類(lèi)的1/3，即0.5L/m。要求在火中時(shí)間20min和燒焦高度小于2.5m則與C類(lèi)相同。因為這個(gè)提案尚待表決通過(guò)。此外，IEC332－3有一個(gè)規定，即做A類(lèi)試驗時(shí)，若試樣取間隔排列（有一芯導體大于35mm2的場(chǎng)合）在標準梯子前面排列不下時(shí)，可在后面排列，并且用AF/R表示?；虿捎脤捫吞荩?/span>0.8m寬）全部排在梯子的前面（用AF表示），并且用雙噴燈供火。但若大規格電纜在標準梯子前面排得下時(shí)，則用單噴燈供火，仍記作AF。3.2耐火特性根據我國標準GB12666.6－90，耐火分A類(lèi)和B類(lèi)二個(gè)級別。A類(lèi)的供火溫度為950℃～1000℃，B類(lèi)的供火溫度為750℃～800℃。按IEC331－1970標準要求，相當于我國標準的B類(lèi)。但是，在最近IEC新出版的標準IEC60331－1999中，供火溫度仍為750℃～800℃，而提高試驗溫度的建議尚在考慮中。因此，如等同采用編制新的國家標準時(shí)，耐火等級就沒(méi)有A類(lèi)B類(lèi)之區分。礦物絕緣（MI）電纜是有別于有機絕緣電纜的另類(lèi)電纜，阻燃和耐火是其固有特性之一，因此，在需防火的地方，可推薦選 用MI電纜。
關(guān)于耐火電纜的阻燃等級根據新近出版的英國標準BS7629-1997和BS6387－1994，耐火電纜的阻燃特性要求是通過(guò)單報垂直燃燒試驗。因此，如果我國予以仿效，在制訂標準時(shí)也可統一規定耐火電纜的阻燃等級為單根阻燃，則在耐火電纜的型號中可把阻燃的代號省去。當然，如用戶(hù)要求提高阻燃等級，再在型號中把阻燃代號介入即可。電纜的燃燒特性都每時(shí)總體，并不計較各組成構件的個(gè)別特性。
