防火电缆的技术发展趋势

随着信息系统日益普及，开始进入各种工作环境和每家每户，综合布线系统已经从二十年前的新发明转变为人们日常生活中随处可见的信息系统传输电缆。当人们能够完成高稳定、高可靠的综合布线系统时，布线系统是否能抵御外部侵袭和避免对外危害就成为人们注意的新目标。

　　在现代社会中，人们越来越依赖火，也越来越被火所危害，所以建筑材料，包括综合布线系统的防火安全性就成为人们关注的内容。

　　外界的火会破坏综合布线系统，引起传输中断;同时，综合布线系统在火焰中，或多或少的会产生有害气体、烟气，还可能有助于火势逐步蔓延到其它楼层或其它房间。
　　根据消防部门的统计，在火灾中，约有85%的死亡是由于火灾中产生的有害气体毒死、被弥漫的烟气窒息或因看不见路径而无法逃生。而建筑物内，综合布线电缆数量之多、遍布之广超过了建筑物中的各种电缆，因此综合布线系统的防火已经开始成为人们对系统性能的重点考虑因素之一。

　　在中国，目前主要用到的阻燃型电缆有：

　　⊙ CM级电缆

　　CM级电缆是目前最常用的双绞线阻燃等级，它的测试标准为UL 1581。在中国，常规的双绞线几乎都可以满足CM级阻燃测试。
　　因此CM级双绞线的防火特点如下：
　
　　◆ 不会自燃;
　　◆ 在火焰中会冒烟，并可能出现火苗;
　　◆ 火焰顺电缆蔓延的速度很慢;
　　◆ 当外部火源切断后，电缆上的火苗会逐渐熄灭。

　　CM级电缆只要符合阻燃等级要求即可，它不考虑烟密度和毒性(在UL 1581中没有提及烟密度和毒性)。
　　CM级电缆大多是水平双绞线，在配线子系统中使用。
　　CM级电缆的护套层多为PVC材料，绝缘层则为高密度PE材料。它的优点是价格便宜，而缺点是燃点低，常规的工作温度为70℃以下，当温度达到160℃或更高时，PVC材料会散发出有毒的卤素和烟雾。如果不幸烧着了它，还会释放出大量的热量。
　　根据综合布线施工规范，双绞线应该穿金属管、金属桥架后敷设在楼板、天花和墙内。这时，采用普通双绞线就可以安装在不需要考虑烟和毒性的任何场合。

　　⊙ CMR级电缆

　　CMR级电缆属于美国UL标准中定义的阻燃电缆之一，主要用于室内的垂直主干部分。
　　当电缆垂直放置时，电缆的方向与火焰的方向一致，而且电缆根数往往较多，可能引起的火势比较大，这时应该采用比普通双绞线高阻燃等级的电缆。在美国的UL标准中，定义CMR级电缆可以用于垂直干线。
　　CMR级电缆的测试标准为UL 1666，主要用于垂直干线子系统中的电缆。
　　在UL 1666的1.3条中，明确提出"本标准并不研究燃烧或分解产物的毒�"，同时在该标准中，没有提及烟密度问题。由此，可以认为拥有CMR级测试证书的电缆没有烟密度数据和毒性测试数据。如果要知道这两个参数的数值，需另找标准进行测试。
　　CMR材料的外护套层为高阻燃PVC材料，绝缘层为高密度PE材料。CMR高阻燃材料通过提高双绞线的燃点(300℃左右)和阻燃性能来达到不易燃烧的目的。在遇火焰燃烧后，它会散发出有毒的卤化气体及铅蒸汽，卤化气体迅速吸收氧气，从而使火熄灭，导致电缆自行熄灭。因此，在火焰中，CMR材料一旦分解就会产生对人体有害的气体和烟雾，同时它的气体遇水结合后，会形成对设备有腐蚀性的酸性液体。
　　同样，CMR级双绞线也应该穿金属管、金属桥架后敷设在竖井内。

　　⊙CMP级电缆

　　CMP级电缆的测试标准主要是美国的UL 910，主要用于水平子系统中的不采用金属管线而直接敷设在通风或强制通风环境中的电缆。

　　在UL 910中，明确提出了对阻燃和烟密度的测试要求，但在1.3条中，仍有"本标准并不研究燃烧或分解生成物的毒性"字样。由此可知：高阻燃电缆除了阻燃要求外，已经要求考虑烟密度，但仍然将毒性分离在外。

　　CMP级电缆的护套层采用了氟材料(如：PTFE：聚四氟乙烯或FEP：氟化乙丙烯)，它在分解温度高(大于400度)，燃点也高(800度以上)，在火势不大时不容易燃烧，因此它具有比其它有机材料更好的防火性能。但是，万一CMP材料燃烧时，就会释放出无色、无味、毒性更强的氟气体，遇水(包括水蒸气)后转变为具有腐蚀性的氟酸。

　　CMP材料的造价非常高，其售价远高于普通的CM级电缆，这对于CMP电缆的普及来说同是拦在人们面前的两大拦路虎(造价和毒性)之一。

　　根据公认的说法，CM级电缆在穿金属管后的阻燃效果与CMP级电缆相当或高于CMP级电缆，但这是以增加金属管和多占用建筑空间为代价的，当然金属管线还同时具有其它的保护功能。
　　美国的国家电气法规(NEC)有着明确的规定：通信网络必须使用具有含卤素材料的非屏蔽双绞线。这是因为，含卤电缆虽然具有重要环保缺陷，但卤素本身却具有很强的抗燃性及高燃点，如果电缆根本不着火或很难着火，那么就不会引起燃烧，从而就不会散发出有毒的烟雾。

　　美国是综合布线系统的发明地，在防火问题上，美国过去一直要求将弱电电缆象强电电缆一样敷设在金属管线中进行防火。随着材料技术的发展，美国开始允许弱电系统在使用高等级的防火电缆后，不使用金属管线进行防火保护，但前提要求是：电缆的防火能力要求达到普通电缆穿金属管后的同等防火等级。因此，就逐渐形成了一系列的高。

　　高阻燃防火电缆的分解温度远高于普通的PVC、PE材料的电缆。例如，使用氟材料的CMP级电缆护套的分解温度高达400度以上，而普通的PVC材料的分解温度仅有160度左右。这样，在火势刚起时，由于电缆上受到的温度还没有达到分解温度(目前的双绞线不会自燃)，因此高阻燃电缆不会放出毒气和烟雾，也不会发出热量，使人们可以有更多的时间逃生。

　　由于UL910斯坦纳隧道试验(NFPA-262)表明，采用氟材料作为护套层的电缆具有和铁制金属管同等的低燃烧性和低烟性特性，这一点奠定了CMP级电缆的基础。

　　防火电缆的发展趋势

　　目前的综合布线厂商早已进入了全球化销售的道路，各大综合布线厂商都同时具有高阻燃电缆和低烟无卤电缆两大系列，而且有些厂商还具有既满足低烟无卤要求，又满足高阻燃要求的电缆。
　　随着科学技术的发展，美国和欧洲的技术也在争吵中不断的融合。例如：欧洲出台了比CMP更严格的EN 50289-4-11标准，并正在建立适合于各种电缆的CPD系列高阻燃标准，如果高阻燃配以低烟无卤，那么可以想象到：今后的建筑物电缆将不容易分解，而即使分解了也不会放出大量的毒气和烟雾。应该说这已经是目前综合布线电缆领域中梦寐以求的目标了。

　　在中国，绿色环保已经成为人们不得不考虑的问题，加之低烟无卤电缆的制造设备便宜，也不需要配备专门的毒气处理设备，因此低烟无卤技术的发展远比高阻燃(如：CMP、LCC)技术的发展更快。