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CMP級防火線纜特性與應用分析
2012-07-05   數據中心工作組

    隨著信息通信技術的發達,高密度網絡應用越來越多,傳輸速率也不斷提升,相應地,樓宇機房和數據中心里大量線纜密集敷設,也成為越來越突出的現象。在做好線纜綁扎和管理的同時,線纜防火安全也已經成為廣大用戶和設計單位最為重視的因素之一。

     基于線纜在通信傳輸中的基礎地位,其防火特性對于建筑物防火安全至關重要。一旦發生火災,線纜會成為火災蔓延的主要通道。使用火焰傳播性低、阻燃性高的線纜,可以防止火焰快速蔓延到建筑物的其他部分以及建筑物內易燃的材料上。

     那么,怎樣的線纜才是安全可靠,最具防火阻燃特性的呢?

 線纜材料防火等級分類

     首先,目前投入市場的各種通信線纜,具有很多種不同的標準和要求,每一種都具有不同的耐火、防煙、抗腐蝕和放毒性等特性。這些特性取決于線纜的材料成分、外皮尺寸及內部導線絕緣等。

     數據通信線纜的防火性能主要取決于其外皮的材料,目前總體上主要分為以下三種:

     普通(PVC)型:目前國內大多數局域網布線使用的線纜外套使用的都是PVC(聚氯乙烯)材料,PVC是在聚乙烯(PE)里面加入氯元素,用以提高線纜的燃點,PVC線纜的優點是價格較低,機械性能穩定,缺點是燃點低,火焰蔓延速度快,燃燒時發散出有毒的煙霧,能見度低,燃燒時釋放出熱量較多。另外還有一種防火型PVC,同樣可燃且產生有毒氣體,但燃點比普通PVC材料高。

     低煙無鹵型(LSZH/ LSOH):為了符合更嚴格的環保規范,低煙無鹵(LSZH)電纜生產過程中不使用鹵素,當燃燒時,這種線纜毒性及煙霧濃度很低,能夠減少有毒氣體的排放和對樓內設備的腐蝕,從而減少火災時的傷亡事故。阻燃低煙無鹵型(LSFRZH/LSFROH) 線纜則是在線纜護套中加入鋁氫氧化合物或鎂氫氧化合物,當線纜一旦燃燒,阻燃作用來自于燃燒時產生的水,燃燒的速度較PVC慢,燃點大約150℃。歐盟地區對于建筑物中采用的設備材料環保性有非常嚴格的要求,因此低煙無鹵(LSZH)電纜在歐洲應用非常廣泛。

     耐火型(fire resistant):耐火型(fire resistant)一般采用PTFE(聚四氟乙烯)或FEP(氟化乙丙烯)材料作外套,PTFE或FEP也是一種高效的絕緣體,燃燒煙霧濃度很低,因為氟具有更強的防火性,其燃點比FR PVC和LSZH還要高,燃點高達800℃。FEP電纜燃燒時,它釋放出無色、無味,但毒性比氯化氫更強的氟化氫。FEP電纜的毒性是PVC線纜的1.5倍,是無鹵線纜的5倍。

     在相關的國際標準中,也對線纜的防火性能進行了分類,例如國際電工委員會(IEC)發布的IEC332系列、美國國家電氣規范(NEC)推薦的CM系列等。在美國,NEC把線纜分為CMX(最低級別)、CM、CMR(垂直使用)和CMP(強制通風環境中使用)4個級別。

美國國家電氣規范中線纜防火對照表

防火級別

名稱

適用場所

級別

CMP

強制通風線纜

(增壓級)

用于通風位置和強制通風環境中,無須使用防火套管,定義此級別的目的是減少火焰和可見氣體蔓延到建筑物的其他部分。

最高

CMR

垂直線纜

(干線級)

在大樓干線和水平電纜中使用,在大樓干線使用時,火焰不會沿線纜在樓層間蔓延。

第二

CMG

通用線纜

(商用級)

用于水平走線,可以捆在一起使用,但不可以穿越樓板或天花板,只可以用于同一樓層。

第三

CM

通用線纜

(通用級)

同上

第四

CMX

限制使用線纜

(家居級)

應用于單獨敷設每條電纜的家庭或小型辦公室系統,不應成捆敷設。

最低

CMP線纜是防火冠軍

     綜合以上對于數據通信線纜外皮材料的分析,CMP(Communications plenum cable)級線纜具有最高等級的防火特性,其特點是阻燃溫度高(燃點高達800度,在此溫度上鋼鐵結構都開始軟化),并且發煙量極低(遠遠低于低煙無鹵線纜),發熱量也極低(僅為低煙無鹵線纜的九分之一)。

    具體到防火線纜的應用層面,在不同的標準分級中,都詳細說明了線纜防止火焰蔓延的需求。相關標準都建議,線纜防火等級的選擇應根據現場的實際情況(如應用場所、線槽/管的材料等)綜合考慮。

     例如對于主干應用來說,外皮材料需要符合更嚴格的防火規范,在線纜的要求上,就要比通用型線纜有更強的防止火焰蔓延的能力。

     而作為難燃、煙少、熱少的數據通信線纜產品,CMP線纜適用于對防火等級要求較高的數據中心、醫院、學校、媒體中心、金融中心、會展中心、博物館、工業廠房、超高層建筑等場所的建筑物。

     實際上,在數據中心和樓宇機房線纜用量快速攀升的背景下,為避免線纜問題釀成嚴重后果,近年來相關的國際和國內標準,都將線纜的防火特性提上日程。

     在美國,政府已明確規定樓宇綜合布線產品必須使用CMP阻燃線纜。采用氟樹脂PEF材料的CMP級阻燃通信線纜,其應用率已高達70%左右。

     我國于2007年頒布的《綜合布線工程設計規范GB50311-2007》第一次引入了線纜防火及環保的等級,該標準建議國內的用戶根據不同的場合選用不同等級的防火或環保線纜。隨著業內人士對于CMP阻燃線纜的關注越來越多,國內市場對CMP線纜的應用將打開新的局面。

     在CMP線纜研發和生產方面,萬泰科技是眾多線纜廠商中具有代表性的一家,該公司在CMP阻燃線纜上的產量高達每月3萬箱/軸,占全球CMP線纜總產量的十分之一強。

     據悉,自1998年起,萬泰科技即投入CMP線纜生產,并在產品研發和生產工藝上不斷改進。其群絞技術也采用一步式工藝,由八芯一并對絞并集合,一次完成生產工藝;絕緣層擠出同樣采用一步式工藝法,由2.6mm無氧銅,到0.5mm絕緣完成,生產線速達每分鐘1800米。而基于分布在世界各地的十幾家工廠及研發機構,萬泰目前已發展成為全球最大的CMP線纜供應商之一。

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