P:2008-08-16 18:20:39
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業(yè)界一直關(guān)注網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線(xiàn)纜外皮的特性,比如外皮能否滿(mǎn)足阻燃或低煙的標(biāo)準(zhǔn),是否具有含有高燃點(diǎn)、抗燃特性,而具有后一種特性卻在燃燒中會(huì)釋放出有毒氣體的鹵素。網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)專(zhuān)業(yè)人士和廣大的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)甚至在不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)組織之間,都存在分歧。隨著集成語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及圖像為一體的、多媒體寬帶的、融合的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái),網(wǎng)絡(luò)布線(xiàn)更將深入千家萬(wàn)戶(hù),正確認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)電纜外皮的組成成份及其特性,對(duì)于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者及用戶(hù)的工作和生活都是很重要的。
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線(xiàn)纜外皮的選擇及標(biāo)準(zhǔn),北美與歐洲的標(biāo)準(zhǔn)組織和廠(chǎng)家就像他們對(duì)于使用UTP還是采用FTP屏蔽產(chǎn)品一樣,爭(zhēng)論已久,互不相讓。目前,北美、南美、亞太及中國(guó)等均采用基于北美的電纜防火標(biāo)準(zhǔn)UL及NEC(National Electrical Code),歐洲部分地區(qū)則采用低含鹵或低煙無(wú)鹵素綠色環(huán)保型電纜標(biāo)準(zhǔn)。
二.線(xiàn)纜外皮含鹵素與不含鹵素特性
目前全球大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信電纜均含有鹵素,該類(lèi)線(xiàn)纜在燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。在火中,含鹵纜會(huì)產(chǎn)生酸性氣體,有損人的鼻子、嘴和喉嚨,煙霧還使受害者容易迷失方向,難以逃離大火現(xiàn)場(chǎng)。認(rèn)識(shí)到這一潛在的危害性,部分歐洲國(guó)家已將無(wú)鹵纜作為電力與通信線(xiàn)纜的標(biāo)準(zhǔn)。但是,美國(guó)國(guó)家電氣法規(guī)卻明確規(guī)定:通信網(wǎng)必須使用具有含鹵素包層的超五類(lèi)或六類(lèi)UTP(非屏蔽雙絞線(xiàn))網(wǎng)絡(luò)電纜。這是因?yàn),含鹵電纜雖然具有重要缺陷,但鹵素本身卻具有很強(qiáng)的抗燃性及高燃點(diǎn),如果電纜根本不著火或很難著火,那么就不會(huì)引起燃燒,從而就不會(huì)散發(fā)出有毒的煙霧。
事實(shí)上,有些火災(zāi)就是因?yàn)殡娎|本身通電時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致過(guò)熱而引起的。無(wú)鹵線(xiàn)纜因?yàn)槿键c(diǎn)低,所以更易引起火災(zāi),而鹵絕緣層可以更好地防止電纜自燃。但是,如果電纜已經(jīng)處于火場(chǎng),那么其產(chǎn)生的煙霧就會(huì)導(dǎo)致生命中毒。上述這些矛盾在鹵素的應(yīng)用中一直是業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。
支持含鹵素線(xiàn)纜應(yīng)用的主要代表公司有,美國(guó)聯(lián)邦公司和Goodrich等公司。反對(duì)含鹵素線(xiàn)纜應(yīng)用的機(jī)構(gòu)更期望更能夠說(shuō)服NFPA(美國(guó)防火協(xié)會(huì))修改當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn),停止使用含鹵素線(xiàn)纜或允許在建筑物的通風(fēng)處使用含鹵素線(xiàn)纜。
無(wú)鹵線(xiàn)纜提倡者試圖修改標(biāo)準(zhǔn),但迄今為止都未成功。最主要的原因在于,主干線(xiàn)槽內(nèi)線(xiàn)纜自燃性的竄層燃燒使人們不易進(jìn)行區(qū)域防火控制,從而引起整棟大廈的火災(zāi),而且低燃點(diǎn)極易產(chǎn)生火源。另一主要原因是無(wú)證據(jù)證實(shí)無(wú)鹵線(xiàn)纜確能拯救生命(因?yàn)榉课輧?nèi)還存在大量其他裝飾物也含有鹵素)。
按照現(xiàn)行美國(guó)建筑法案規(guī)定,惟一能合法安裝的無(wú)鹵線(xiàn)纜是將電纜置于金屬導(dǎo)管中,這卻使整個(gè)布線(xiàn)系統(tǒng)的成本翻了一倍。因此,多數(shù)歐洲國(guó)家包括法國(guó)、意大利和英國(guó)等均轉(zhuǎn)向使用有鹵線(xiàn)纜。在歐洲的通信線(xiàn)纜中,目前無(wú)鹵線(xiàn)纜占約25%的比例,而在北美及世界大部分地區(qū),有鹵線(xiàn)纜則超過(guò)98%的市場(chǎng)。
目前涉及線(xiàn)纜的相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注三個(gè)問(wèn)題是:防火性(線(xiàn)纜燃燒的速度)、煙的密度(產(chǎn)生多少可見(jiàn)煙)和有毒性(對(duì)人體產(chǎn)生多大的損害)。美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn)只涉及了前兩個(gè)問(wèn)題,但它卻在使用上更為廣泛和嚴(yán)格,要滿(mǎn)足美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)必須將鹵素添加到線(xiàn)纜絕緣層的聚合物中,其PVC線(xiàn)纜含有氯,而FEP(Teflon特氟瓏聚四氟乙烯)線(xiàn)纜含有氟。FEP具有很強(qiáng)的防火性,在燃燒冒煙解體之前可以忍受高達(dá)800℃以上的溫度,它比通常無(wú)鹵線(xiàn)纜最高可承受150℃的溫度要高數(shù)倍,同時(shí)FEP也是一種高效的絕緣體。因此,F(xiàn)EP非常適用于制作傳輸高速數(shù)據(jù)的線(xiàn)纜,是目前通風(fēng)處廣泛采用超五類(lèi)UTP的關(guān)鍵因素。在高樓豎井和其他通風(fēng)地方,F(xiàn)EP電纜已大量取代了PVC電纜。
歐洲有些國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)則不同,為了符合嚴(yán)格的防毒性規(guī)范,電纜生產(chǎn)商不使用鹵素,代之以金屬加入到聚乙烯和聚內(nèi)烯線(xiàn)纜絕緣層中。當(dāng)受熱時(shí),這種線(xiàn)纜只散發(fā)出毒性很小的可見(jiàn)氣體。但是,這種無(wú)鹵線(xiàn)纜的防火性能不如含鹵線(xiàn)纜,并且其絕緣層很快會(huì)燃燒。因此,無(wú)鹵線(xiàn)纜不能符合嚴(yán)格的美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn),要達(dá)到通風(fēng)及抽風(fēng)處級(jí)別的防火要求,就不得不加入過(guò)量的金屬氫氧化物,從而影響線(xiàn)纜性能及技術(shù)要求。
當(dāng)PVC電纜燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出氟化氫和二氧化物氣體,而FEP電纜燃燒時(shí),它釋放出無(wú)色、無(wú)味,但毒性比氯化氫更強(qiáng)的氟化氫。有測(cè)試表明,在FEP煙霧中還存在另外一種危險(xiǎn)氣體。歐洲的Anderson實(shí)驗(yàn)室使用被稱(chēng)為匹茲堡測(cè)試的方法(此方法由匹茲堡大學(xué)發(fā)表)來(lái)測(cè)量電纜外皮的毒性。在測(cè)試中,燃燒一定量的絕緣層,將煙通過(guò)導(dǎo)管傳送到4只白鼠所在的空間,觀(guān)察直至有2只白鼠死亡。通過(guò)這個(gè)測(cè)試,人們發(fā)現(xiàn),F(xiàn)EP電纜的毒性是PVC纜的1.5倍,是無(wú)鹵纜的5倍。FEP支持者則認(rèn)為,這個(gè)測(cè)試只是學(xué)術(shù)性的,因?yàn)闇y(cè)試環(huán)境并不是真實(shí)的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),而且在建筑物中達(dá)到釋放那些有毒氣體所需的溫度時(shí),無(wú)論什么都會(huì)因?yàn)闇囟忍撸?00℃)而早已死去了。
2.1低鹵(Low halogen),構(gòu)成線(xiàn)纜的材料中可含有鹵素,但含量較低。用IEC60754-1:1994(國(guó)標(biāo)為GB/T 17650.1-1998)方法測(cè)定HCI含量。標(biāo)準(zhǔn)中無(wú)指標(biāo),建議HCI≤100 mg/g。
2.2無(wú)鹵(Free halogen),構(gòu)成線(xiàn)纜的材料不含鹵素,即低腐蝕性,其燃燒產(chǎn)物的腐蝕性較低。用IEC 60754-2:1991(1997修正),我國(guó)等同采用的國(guó)標(biāo)為 GB/T17650.2-1998方法測(cè)定,指標(biāo)為PH≥4.3,r(電導(dǎo)率)≤10ps/mm。國(guó)外不少?lài)?guó)家或公司把無(wú)鹵標(biāo)準(zhǔn)定為 HCI≤5mg/g,國(guó)人也有所仿效,這是不恰當(dāng)?shù)。因(yàn)镮EC 60754-l已明確指出該方法不能用來(lái)測(cè)定 HCI含量小于5mg/g的材料,即不能判定"無(wú)鹵"。其次,當(dāng)HCI含量>2mg/g時(shí),其水溶液的PH值就小于4.3,即不符IEC6 0754-2的要求。此外,有人認(rèn)為IEC定的指標(biāo)PH≥4.3,而德國(guó)的指標(biāo)是PH≥3.5,因此IEC的要求比德國(guó)高。這只是表面現(xiàn)象。其實(shí)兩者的效果是完全相同的。
2.3低煙(Low smoke),線(xiàn)纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙塵較少,即透光率較高。低煙的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求為透光率≥60%。必須指出,我國(guó)以 PVC為基的所謂低鹵低煙材料所制作的電線(xiàn)電纜,其低煙達(dá)不到上述要求,不應(yīng)采用低煙的型號(hào)。除非在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中另有說(shuō)明,例如降低透光率的指標(biāo),并說(shuō)明該指標(biāo)低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求,以免用戶(hù)誤解。
2.4低毒(LOW toxicity),線(xiàn)纜材料燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體毒性較低。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)IEC尚在考慮中。目前使用較多的是英國(guó)海軍工程標(biāo)準(zhǔn)NES713,用毒性指數(shù)(TI)表示,如要求絕緣材料的毒性指數(shù)小于3,護(hù)套的毒性指數(shù)小于5。國(guó)內(nèi)有些廠(chǎng)家稱(chēng)可提供無(wú)鹵、低煙、低毒線(xiàn)纜。因無(wú)鹵、低煙材料燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒的CO,如材料中含有P、N、S,則生成的有毒氣體還要多。
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