线缆的防火阻燃技术

文｜国际商业机器全球服务（中国）有限公司 蔡亦枫

一直以来，业界关于网络数据线缆外皮的特性问题争论不休，比如外皮能否满足阻燃或低烟的标准？是否需要含有高燃点、抗燃性，但是在火灾中却会释放出有毒气体的卤素？网络布线专业人士、广大的网络用户甚至在不同地区的标准组织之间，都存在分歧。随着集成语音、数据及图像为一体的、多媒体宽带的、融合的网络时代的到来，网络布线更将深入千家万户，正确认识网络数据线缆外皮的组成成份及其特性，对于未来网络的建设者及用户的工作和生活都是很重要的。线缆涉及火灾安全的主要技术指标是线缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。对于此技术指标的选择与标准，美国与欧洲各有不同的理念。

美国防火标准较关注前两个问题，美国传统的概念认为：火灾的根源在于一氧化碳（CO）毒气的产生以及其后的燃烧过程中CO转化为CO2的热释放，因此，提高物品的燃点以及控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。

针对于此，北美UL认证机构提出基于北美的线缆防火标准。要满足UL的标准必须将卤素添加到线缆绝缘层的聚合物中，其PVC线缆含有氯，而FEP线缆含有氟，FEP具有很强的防火性，在燃烧冒烟解体之前可以承受800℃以上的温度。但是，由于要满足UL的标准必须将当卤素添加到线缆绝缘层的聚合物中，则PVC线缆燃烧时会散发出氟化氢和二氧化物气体，它们被绿色和平组织确定为“科学已知的、具有毒性的合成化学物”。而当FEP线缆燃烧时，它释放出无色、无味，但毒性比氯化氢更强的氟化氢。有测试表明，在FEP烟雾中还存在另外一种危险气体。

欧洲则深信：在燃烧中产生的卤酸（HCL）释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。目前全球大部分地区敷设的电力及通信线缆均含有卤素，该类线缆在燃烧时会散发出有毒雾状化学物质。火灾现场，含卤线缆会产生酸性气体，有损人员的鼻、喉等器官，烟雾还容易使人员迷失方向，难以逃离火灾现场。因此，欧洲地区大部分均采用低含卤或低烟无卤素绿色环保型线缆标准。

无卤素线缆的特点是：

（1）不含有卤素，不产生有害气体及腐蚀性气体。在无卤素线缆的组成材料中，除了不使用卤族元素之外，磷类阻燃剂也在排除之列。欧洲的线缆生产商为了符合严格的防毒性规范，均不使用卤素，代之以金属加入到聚乙烯和聚内烯线缆绝缘层中。当受热时，这种线缆只散发出毒性很小的可见蒸气。

（2）燃烧时发烟量少。据统计，在火灾中死亡的人员中有三分之一的是因为吸入电线线缆燃烧时释放的有毒气体而窒息死亡，所以我们提出了线缆不仅需要具有良好的阻燃性能，而且应该具备一旦燃烧后产生的气体中无卤酸（有害气体）并且发烟量低，以确保不熟悉现场的人员有逃生机会。

（3）不含有铅等重金属，不含环境激素，不污染土壤。铅及铅的化合物，会被人体的消化器官和呼吸器官摄取，在人的血液及脑部积累，危害人体的健康。而当线缆皮经过破碎、掩埋处理后，铅化合物也会从氯化物中溢出，污染土壤和水质，危害人体。

（4）抗老化较好，可长久确保网络品质。PVC线缆四对线其芯线绝缘材质为聚乙稀（PE），因此在采用聚氯乙烯（PVC）当外皮材料时，经过一段时间后，聚氯乙烯（PVC）上的塑料油会自行移动至四对线的外皮，将导致其芯线绝缘的聚乙稀（PE）介质发生改变，从而造成网络四对线的传输特性变差。而如采用低烟无卤素（LSZH）当外皮材料，因为低烟无卤素（LSZH）本身就是一种PE材质，而PE与PE长时间接触并不会产生移动现象。因此也就不会影响四对线芯线绝缘介质聚乙稀（PE），不会改变四对线线对的特性，从而可确保线缆长久的品质。

同时，由于这种无卤缆的防火性能不如含卤缆，并且其绝缘层很快会燃烧。因此，越来越多的欧洲线缆生产商着眼于生产低烟无卤阻燃型线缆以及耐火型线缆，并已研制出用无卤复合物做护套线缆，其防火等级已相当于UL标准中CMR的线缆防火等级。这种耐火线缆在发生火灾时能正常工作，继续输送电力和数据，可用于烟雾报警和紧急照明。并且发生火灾时不会蔓延火势，只产生少量无腐蚀性、无毒的烟雾。

对于网络数据线缆外皮的选择及标准，北美与欧洲的标准组织和厂家就像他们对于使用UTP还是采用FTP屏蔽产品一样，争论已久，互不相让。归根结底，综合布线只是建筑物中的一个子系统，建筑物整体的阻燃能力并不单单取决于综合布线线缆的阻燃能力，客户选择时必须要综合考量监控、门禁等线缆以及管道材料的阻燃能力，根据实际需求和现场的情况再决定选用低烟无卤线缆还是其他类型线缆。