对于电缆而言，阻燃尤为重要
因为火灾往往发生在密闭空间或者半密闭的有限空间
传统的电缆阻燃多为卤素阻燃
燃烧产生浓烟和有毒有害气体
会进一步降低在密闭空间逃生的可能性
电缆基础知识
国际电工委员会IEC标准
1、绝缘
聚氯乙烯：介损大，含氯，运行温度低，一般仅用于6kV及以下电压等级，将被淘汰。
聚乙烯: 熔融温度低(70℃),最高工作电压达500kV。
交联聚乙烯: 通过化学或物理方法将聚乙烯分子链间相互交联。最高运行温度可达90℃，短路时导电线芯允许的最高温度可达250℃。极大地提高了电缆的安全载流量和短路容量。其最高工作电压达500kV。
短路时（最长持续时间不超过5秒）电缆的最高温度：
聚氯乙烯绝缘为160℃ ；
聚乙烯绝缘为130℃ ；
高密度聚乙烯为150℃ ；
交联聚乙烯绝缘为250℃ 。
2、导体
铜电阻率为0.017241Ω·mm2/m ，比重8.89；
铝电阻率为0.028264Ω·mm2/m ，比重2.7(铜的30%)(66kV及以上不用铝芯)
我国国家标准上规定的常规导体截面（mm2）规格:1.0 、 1.5 、 2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185 、240、300、400、500、630、800、1000等规格；
线芯数量与形状：单芯、两芯、三芯、四芯(3 1)、五芯(3 2、4 1）等五种，并根据线芯的数量，将导线压成圆形、半圆形、扇形等形状；小截面实芯（即独股），大截面多股绞合。
3、填充
4、内衬层
可以挤包或者绕包；
电缆内衬层材料一般与电缆耐温等级相匹配；
不与电缆发生相互作用；
不对电缆参数有害反应；
正常内衬层材料与护套材料相同；
绕包层一般选择PVC再生带
5、钢带（铠甲层）
6、护套
采用聚氯乙烯或聚乙烯，在需要防火的场所也可做成阻燃型。
加入大量的阻燃剂（如石溴醚），具有很好的阻燃效果；
PE本身所具有的一些优良特性却丧失了许多，如防潮性能下降，电性能降低。
阻燃PE的成本也很高，不是首选品种
经典配方：EVA，MLLDPE,PE-MAH,阻燃剂，抗氧剂，润滑剂
抗氧剂：氢氧化铝，氢氧化镁
耐火电缆和阻燃电缆的生产标准
耐火电缆
GB∕T 19666-2005 阻燃和耐火电线电缆通则
1、产品表示方法:用NH-表示
①在普通电缆的型号前加N或NH；例如：NH-YJV、NH-YJV22 。
②阻燃耐火电缆在普通电缆的型号前加ZAN、ZBN、ZCN或ZRN；
例如：ZAN-YJV22；ZRN-YJV22 。
③低烟低卤阻燃耐火电缆在普通电缆的型号前加DDZAN、DDZBN或DDZCN；例如：DDZAN-YJV 。
④低烟无卤阻燃耐火电缆在普通电缆的型号前加DWZAN、DWZBN或DWZCN ，例如：WDZA-YJY 、WDZRN-YJY23。
2、工艺生产方法：
根据导体截面大小绕包2层相应规格的耐高温的云母带。
3、试验要求:
在电缆供电的情况下，火焰温度不低于750℃，燃烧（供火时间）90min熄灭火焰，电缆继续供电（冷却时间）15min；在整个试验过程中保持额定电压，标准要求：2A熔断丝不断，指示灯不熄灭 (即没有一个熔断器或断路器断开，导体不断，即灯泡一个也不熄灭。)
阻燃电缆
1、产品表示方法:
1）阻燃电缆：分四级，用ZA ZB ZC ZD表示
2）普通阻燃型电缆在原有电缆的型号前加ZA（ZRA）、ZB（ZRB）或ZC （ZRC）C可省略，例如：ZA-YJV；
3）低烟低卤型电缆在原有电缆的型号前加DDZA、DDZB或 DDZC，
例如：DDZB-YJV；
4）低烟无卤在电缆的型号前加WDZA、WDZB、WDZR或WDZC。
例如：WDZA-YJY23、 WDZR-YJY。
2、试验标准要求:
1）A级阻燃：每米电缆非金属含量7L，燃烧时间40min，炭化高度不超过2.5m；
2）B级阻燃：每米电缆非金属含量3.5L，燃烧时间40min，炭化高度不超过2.5m；
3）C级阻燃：每米电缆非金属含量1.5L，燃烧时间20min，炭化高度不超过2.5m；
3、低烟无卤电缆:
1）用WD表示无卤低烟。
2）产品方法：加在普通电缆的型号前。
3）低烟性能: 最小透光率≥60％。
4）无卤:不含卤素,燃烧产物的腐蚀性较低, PH≥4.3。
优点
①低烟低毒：减少在其燃烧时产生的有毒、腐蚀性气体。若在像飞机、火车车厢或是在船舶等通风不良的环境中，经常会使用低烟无卤的材料。
②环保性：不含有铅、镉等对人体有害的重金属。
问题
①价格高于PVC电缆料。
②PE基体加入大量无机阻燃剂，力学性能下降，使用时会发生开裂
低烟无卤电缆料配方示例
配方一：乙烯—醋酸乙烯68、高密度聚乙烯52、水滑石108、高纯消烟剂4、红磷8.5、主抗氧剂1、辅抗氧剂1、硅烷偶联剂3、聚乙烯蜡1、白油4。
配方二：EVA20% 、 LDPE 9% 、 PP-MA 2% 、M,3 62% 、油（硅油或硅酮母粒3% 、 腊 2% 、小料 2%
配方三：EVA40、LLDPE10、Al(OH)3 50、Mg(OH)2 25、偶联剂1、助偶联剂1.5、抗氧剂0.4、润滑剂1.2。
低烟无卤电缆料性能测试方法
01
阻燃特性
(1) 氧指数
GB/T 2406方法来测试常温下阻燃电缆料的氧指数，以考核材料的阻燃性。该方法缺少对温度指数的测试。（温度指数表示了在环境温度到底升到多高时，材料能在空气中点燃）。低烟无卤电缆料常温下氧指数达到33-35即可满足一般电缆阻燃要求，其温度指数为300左右。
部分国外用户已开始采用UL 94中的V-0等级来考核无卤材料的自熄性。
更为接近实际燃烧性能的锥体量热计法对材料燃烧时的着火时间、发热速度、总发热量等燃烧参数进行定量评价。
( 2）烟密度
成品电缆一般采用GB/T17651的成束燃烧方法测试电缆燃烧后的透光率来考核电缆低烟性能，低烟无卤电缆透光率达到60%以上符合要求。对材料来说，一般采用GB/T8323的方法来测试其有焰及无焰燃烧时的最大烟密度Dm，以此来考核材料的发烟性能。低烟无卤电缆料燃烧指标一般为有焰Dm≦100,无焰Dm≦200,而含卤阻燃电缆料有焰及无焰Dm均为300以上。
（3）卤素含量
IEC 754-1和MIL-C-24643A测定卤素及氢卤酸气体含量。前者不适于卤酸气体含量低于5mg/g的场合，即不适于无卤材料含卤量的测定，后者为采用χ射线原理测量体系卤元素的含量，测试精度为0.2%，严格意义上来说凭此方法也不能完全判定被测材料是否丝毫不含卤素。因此很多无卤材料标准中不将卤素含量做为一项考核指标，更多地是通过PH值及电导率来表征其无卤性。只有BS、IEC 等标准中将无卤体系中卤化氢释放量的指标定在≦5mg/g，作为分界点考核。
(4) 腐蚀性
IEC 1991年公布IEC 754-2，通过测定PH值和电导率来测试电缆材料燃烧时释放气体的酸度，并规定测得PH≧4.3及电导率≦10μs/mm为无卤、低腐蚀标准。IL-C-24643A规范中规定电缆材料燃烧时释放出的气体，卤素含量≦0.2%作为无卤、低腐蚀性标准。低烟无卤电缆料PH值一般为4.5-6.0,电导率为0.7-5μs/mm。
02
物理机械及电气性能
(1)抗张强度及断裂伸长率降低。
无卤电缆料抗张强度在10-14Mpa左右，断裂伸长率在150-250%左右;
(2)抗老化性能有所降低。
大量无机阻燃剂的加入，使无卤电缆料抗老化性能受到较大影响。热塑型无卤阻燃电缆料一般以经100℃×168hr老化后，抗张强度及断裂伸长率变化率不大于±30%做为考核指标;
(3)热变形变大。
由于无卤阻燃电缆料中高VA含量EVA比例较大，致使其耐热变形性能较差，一般以80℃×4hr变形率不大于50%做为考核指标;
(4)柔软度较差。
一般无卤阻燃聚烯烃电缆料邵氏A硬度均超过HA90，邵氏D硬度超HD40。
(5)耐外伤性能较差，经外力擦划后易有伤痕。
与配方有关系，不同品种电缆料差异大。
(6)耐潮湿性能较差。
氢氧化镁、氢氧化铝的加入使无卤阻燃电缆料极易吸湿，若无真空铝箔包装，常态下其贮存期最好不要超过1个月，否则将吸潮影响使用。无卤阻燃电缆料浸水一天后，体积电阻率将下降60~80%。
(7)体积电阻率及电气击穿强度有所下降。
与含卤阻燃聚烯烃电缆料相比下降并不很明显，但与非阻燃聚烯烃电缆料相比下降却比较明显。
(8)介电常数ε及介质损耗角正切tgδ急剧下降。
阻燃电缆无卤阻燃剂的应对策略
无机填料阻燃剂
氢氧化镁、氢氧化铝、水镁石、水滑石等
烟密度低，价格低
问题
添加量大，对力学性能影响明显
解 决 方 法
表面改性
控制结晶形态
加入含磷阻燃剂协同作用（APP，红磷，二乙基次膦酸盐等
文章来源：PINFA中国无卤阻燃 公众号
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