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阻燃电缆的出现给人类带来了良好的社会效益和经济效益，形成了百花齐放的局面，但当下阻燃电缆的现状另人担忧，阻燃电缆“不阻燃”给人们带来了巨大经济损失，埋下了无数的安全隐患，火灾事故更给人们带来了不可承受之痛。
阻燃电缆是可以燃烧的，它只是具有一定的阻燃能力。若电缆自身着火，电缆应能自熄；若其他可燃物着火，电缆不成为导火线。因而，阻燃电缆能将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，从而保护人员的生命和财产安全。近些年，电线电缆导致的火灾事故频发，本文结合成功研制核电站1E级壳内/外电缆的启示，以及长期生产长寿命建筑用电线电缆的经验及市场反馈，做以下几个方面的总结，与大家探讨。
1.阻燃特性的影响因素
1.1影响电缆自身阻燃特性的因素
（1）材料
氧指数：氧指数是反应材料阻燃性能的一个固有特性，是影响电缆阻燃的一个因素，通常情况下，氧指数越高，越易通过成束阻燃，但也应辅以合理的结构设计，同时还应平衡材料的各项性能。
热释放量：成束阻燃试验或火灾中，相同质量，提高相同的温度，电缆中有机材料比热容大，燃烧时热释放率和热释放总量大，会造成有限范围内热量迅速累积，加速火势，阻燃电缆也“无力回天”，由于产生了大量的燃烧热，在试验过程中要求电缆达到自熄，是有难度的，而电缆中的有机材料不完全燃烧，产生了可燃、有毒的CO气体，其热值为12.67 MJ/Nm3与氢气（12.74 MJ/Nm3）相当，CO气体散发于空气中，会使人中毒并助长火势。
此外，还与材料配方中的阻燃体系、分子结构稳定性、键能大小、分子量大小等微观因素有关。如，用无卤阻燃乙丙橡皮护套料生产的阻燃电缆更易通过A类或B类成束阻燃试验，而塑料类无卤低烟阻燃护套料就稍逊一筹。
（2）结构
通过试验探索和研究，合理的结构设计对阻燃特性的影响较大。一般情况下，以下几类结构的电缆较易通过成束阻燃试验：
1）有高氧指数挤出隔氧层；
2）有金属铠装结构；
3）有金属屏蔽结构；
4）规格尺寸较大；
5）多芯电缆；
6）结构密实的电缆。
电缆结构影响可燃物含量，可燃物含量影响成束阻燃试验根数，此类因素也应重点考虑。
（3）工艺
通过试验跟踪分析，发现隔氧层、护套层的挤出方式对阻燃试验结果影响较大。挤出压力大时，胶料与缆芯结合紧密，缆芯间隙得以充分填充，有利于气体的排出，同时胶料层不易形成气孔，对电缆的阻燃特性提高显著。
实际生产过程中，推荐采用挤压式工艺挤出，同时考虑对挤出机压力的影响因素，如挤出机主机功率、螺杆转速、压力、温度等，此外，为防止材料骤冷对胶料的应力冲击，第一段冷却水温度建议设置在60 ℃左右（适用于挤塑机）。基于可追溯性和减少阻燃性能波动的考虑，应对以上影响因素的挤出工艺参数进行工艺固化。
2.2试验因素
（1）试验装置
试验送风、抽风装置对试验影响之重，不言而喻，不再累述。对于试验用仪器仪表的精度与校准应引起重视，如气体流量计、气流速率等，丙烷和空气流量应在试验前校准并在试验中时刻监控，根据需要，建议采用质量流量计控制流量。
（2）试验环境
由于成束阻燃试验装置配备的是转子流量计，它是被设计在标准大气温度20 ℃和压力1 bar下的，根据气体压强公式：
pV=nRP
（1）式中：p为理想气体压强，单位Pa；V为气体体积，单位m3；n为气体的物质的量，单位mol；R为气体常量，取8.31451 J/(mol·K)；T为体系温度，单位K。
从上式得出，温度和压强的变化对气体体积的影响是很大的，气体体积变化，气体的物质的量随之变化，该气体燃烧产生的热值也会相应发生变化，所以在试验前，应对温度和压力变化进行修正，同时校准喷灯火焰强度。
如果装在试验箱顶的风速计测得的外部风速大于8 m/s，则不能进行试验；同时，当成束阻燃试验装置的进气口的空气流量超出（5.0±0.5）m3/min范围时，空气流量对火焰燃烧条件有很大影响。
燃烧试验室室温应恒定，室外温度达到40 ℃以上时不建议开展试验。
（3）试验前电缆样品的处理
按照标准要求，试验前，电缆试样段应在（20±10）℃下放置至少16小时，同时电缆应干燥，若需表面清洁处理，不能用酒精、稀释剂等易燃有机溶液擦拭。
（4）电缆的安装
在核电站电缆研制过程中，发现电缆在钢梯上的安装紧密程度对成束阻燃试验结果有很大影响。安装时，由于电缆自身应力无法校直，使电缆之间无法紧密排列，存在较大间隙，试验时火焰会通过间隙而窜到试样背后，使火焰与电缆的接触面积大大增大，形成全面燃烧，燃烧剧烈，试验箱内温度迅速升高，此时，试验结论偏差较在，甚至造成成束阻燃试验无法通过。
通过大量的成束阻燃试验研究，小截面或小尺寸电线电缆较易通过成束阻燃A类，相同试样情况下，由于B类成束阻燃试验试样根数减少一半，排列紧密度小，常有试验失败的情况，所以A类成束阻燃未必比B类成束阻燃容易通过,以上所述可理解为“蜂窝煤”效应。
（5）引燃源
考虑各种可燃气体的热值不同给试验结果带来的影响，应按照标准要求采用纯度为95%的技术级丙烷，避免使用液化天然气或石油气等代替。
当引燃源位置由人为确定时，应严格按照标准规定放置距电缆表面、试验箱底部、距电缆下端的距离和位置。
由于喷灯的自然老化以及长期试验过程中的表面炭化，为保证火焰强度，在每次试验时应对喷灯火焰强度进行校准。
2.3敷设与选型因素
近几年，与国内知名建筑、电力设计院做了大量沟通交流，了解到设计师在线缆选型时存在的一些疑惑。在建筑电气设计领域，通常将线缆的阻燃级别提高，以致选型保守，造成资源和资金浪费；同时，由于选型、敷设不当导致严重事故的案例也不在少数。线缆选型除应满足我国有关现行规范外，还应考虑如下因素。
（1）敷设环境
电缆敷设环境在很大程度上决定电缆受火源侵袭机率大小和着火后成灾的可能性大小，例如：直埋或单独穿管（金属、石棉、水泥管等）的可以用非阻燃电缆，而置于半密闭桥架、槽盒或带盖板的专用电缆沟时，可以降低一到二个阻燃级别，甚至采用非阻燃电缆，因为在上述环境下敷设后，电缆受外界火源的影响小的多，即使着火燃烧，但由于电缆根数少、空间狭小闭塞也容易自熄，不易成灾。反之，室内明敷或敷设于暗道、夹层、隧道、廊道等场所时，由于人迹火种容易到达，空间相对较大且空气容易流通，其阻燃等级应适度从严。当上述环境更处于高温场所或易燃易爆的化工、石油、矿井等环境中，则应严格服从规范要求，并且线缆选型时就高不就低。
在户外、埋地和埋地穿管敷设时，也常见有阻燃电缆，甚至要求无卤低烟阻燃电缆，从设计、环境和经济效益等各方面分析，都是没有必要的。
（2）敷设线路根数
同时敷设电缆数量的多少是确定阻燃类别高低的基础，在计算电缆非金属材料体积时，同一通道的概念是指电缆燃烧时，其火焰或热量可以不受阻挡地辐射到附近电线电缆并能够将其引燃的空间。如有防火板相互隔离的桥架或槽盒，其同一通道应指每一个桥架或槽盒，若上下或左右无任何防火隔离，一旦着火将全部殃及，计算非金属材料体积时统一纳入为宜。
电线要求具有A类或B类成束阻燃特性是无工程意义的，甚至也不必要求达到C、D类，从建筑电气设计角度认为如此多根电线同时敷设在一起也是不科学的（除数据中心等特殊场所外），明敷根数的电线实属罕见，不仅占用了建筑内有限的空间，且不利于工程的成本、物料和安全管理。而随着建筑物内电线的穿管暗敷，以穿3根～5根电线最为常见，考核电线成束阻燃特性实无必要。
（3）电缆尺寸
在同一通道中，非金属材料体积确定之后，还应考虑电缆外径的大小，外径小，吸热少且容易引燃，外径大，热容量大，不易引燃。选型和敷设时，应将电缆外径设置若干个档，例如：外径不大于20 mm、不大于40 mm和大于40 mm的电缆分别敷设于一个通道或敷设于一个通道内以隔火板隔离。
（4）阻燃与非阻燃电缆的敷设分类
在工程考查中，常见有不同阻燃级别或阻燃与非阻燃电缆敷设在同一通道的现象，宜将相近阻燃级别的电缆敷设在一起，非阻燃电缆敷设在专门通道内，且火源易及之处，应以敷设高阻燃类电缆为主。因为，阻燃级别低或非阻燃电缆的延燃对于高阻燃级别电缆而言即为外部火源，即使A类阻燃电缆也有着火的可能。
（5）动力电缆发热不容小觑
相对而言，动力电缆是热态系统而易着火，短路时击穿的可能性大，控制电缆、信号电缆因电压低，负载小处于冷态，本身不易自发起火。动力电缆选型时，除满足热稳定、电压损失、载流量和经济因素等前提下，还应关注用电负荷裕度和产散热平衡，防止因热量累积造成火灾。同时，动力电缆应选用更高的阻燃级别。
（6）选型时存在的问题
现代建筑中，电线穿管暗敷于墙体内，因金属或塑料管内氧气稀薄，电线不易着火，可降低阻燃级别或采用非阻燃类电线；墙体内潮气较重，采用无卤低烟阻燃电线时绝缘易吸潮，会大大降低绝缘电阻，应用时应得到进一步论证；导管封闭，卤素等气体不易溢出，穿PVC管对电线要求无卤更是无此必要。故，电线选型时应结合实际选用。
在建筑电气有关规范、图集、线缆产品标准和市场中常见有105 ℃、125 ℃、135 ℃甚至150 ℃耐温等级的阻燃电线应用于工程中，然而，从散热平衡、经济效益、电能效率、节能、高温隐患以及与其他联接电器耐温匹配等方面综合权衡，选择此类电线时应慎重。若实际需要在如此高温下运行，则应做好散热处理，防止高温带来的不利影响，甚至酿成火灾事故。
在《民用建筑电气设计规范》（JGJ 16-2008）8.7.1中规定“电缆在室内、电缆沟、电缆隧道和电气竖井内明敷时，不应采用易延燃的外护层。”，在《建筑电气常用数据》（04DX101-1）的“电线电缆使用场所分级”中，规定了不同建筑类别需选择使用的电线电缆阻燃级别，但考虑建筑物内各场所对电线电缆阻燃级别要求的不同，使设计师在对线缆选型时无从着手，往往存在选择阻燃级别过度保守或级别不够的现场，两者皆不合适，后者更会埋下火灾隐患。
在《电力工程电缆设计规范》（GB 50217-2007）第7章，7.0.1中规定“对电缆可能着火蔓延导致严重事故的回路、易受外部影响波及火灾的电缆密集场所，应设置适当的阻火分隔，并应按工程重要性、火灾几率及其特点和经济合理等因素，……”，7.0.6中规定“电缆多根密集配置时的阻燃性，应符合现行国家标准《电缆在火焰条件下的燃烧试验 第3部分：成束电线或电缆的燃烧试验方法》GB/T18380.3 的有关规定，并应根据电缆配置情况、所需防止灾难性事故和经济合理的原则，选择适合的阻燃性等级和类别”，根据这两处的规定，虽然各项因素均已考虑，但对设计选型者来说，仍然存在困难。
3.讨论
3.1材料氧指数差值试验
因氧指数是材料阻燃特性的固有特性，在考核全寿命周期内电缆的阻燃性能时，建议增加室温与电缆运行温度下氧指数差值的检测，试验标准参考ASTM D 2863。
3.2老化后成束阻燃试验
由于生产各类阻燃电缆的原材料配方中加入的阻燃剂不尽相同，在电缆经受长期运行后，由于热老化等因素的影响，电缆的阻燃性能将有所变化，为验证长期运行后的电缆具有与原始出厂电缆一致的阻燃特性，建议增加电缆热老化对成束阻燃特性的验证试验。
3.3耐火电缆应同时考核其阻燃特性
耐火电缆首先应具有阻燃功能，其次是保持线路完整性的耐火功能，业内人士对耐火电缆应同时考核阻燃特性的呼声应得到有关部门的回应。
3.4规范阻燃电线电缆的鉴别、选型和安装方法
从试验角度考核阻燃特性已很成熟，建议完善阻燃电线电缆的鉴别、选型和安装敷设体系，以减少因其形成的隐患和造成的事故。
IEC、GB和UL三类标准中规定的阻燃级别，如此多的类别，电缆业内人士区分起来尚且不易，站在设计、用户和市场的角度，如何正确的鉴别、选型是存在一定难度的，应制订相关的指导性文件加以规范、指导。
此外，在GB/T 19666-2005和GB 31247-2014标准中分别规定了相应的阻燃电线的燃烧性能分级，在电线电缆上如何标识也给线缆企业带来了麻烦。
4.结束语
电缆阻燃特性不仅依赖于电缆材料的选择和结构的设计，也应从制造工艺、试验方法、电缆敷设和选型等方面找原因。电缆的设计制造、试验、选型和敷设，任何一个环节造成对阻燃电缆不利的影响，都会使阻燃电缆“不阻燃”，同时，也呼吁社会各界从各方面加强对阻燃电缆的监督，把隐患消除于萌芽状态，保卫家园，促进社会安定安全。
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[7]GB/T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则[S].
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[9]JGJ 16-2008 民用建筑电气设计规范[S].
[10]IEC 60332 Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions[S].
[11]UL 1581:2011 Reference Standard for Electrical Wires, Cables, and Flexible Cords[S].
