【国家标准(GB)】 电线电缆燃烧试验方法 第7部分:电线电缆燃烧烟浓度试验方法

中华人民共和国国家标准
电线电缆燃烧试验方法
第7部分：电线电缆燃烧烟浓度
试验方法
Test method on electric wires orcables under fire conditionsPart 7:Measurement on smoke densityofwiresorcables
1主题内容与适用范围
GB12666.790
本标准规定了测定电线电缆燃烧时释出烟浓度的试验设备、试样制备、试验步骤和试验结果评定。本标准适用于测定电线电缆燃烧时的烟浓度，注：烟浓度的测定与火灾时人员的撤离和能否靠近灭火有关，应注意试样的数量及燃烧条件对烟浓度的影响。2试验设备
2.1燃烧室
燃烧室内部尺寸为长3000土30mm、深3000±30mm、高3000±30mm的立方体，四周墙壁及顶部用合适的材料制成，正面-侧有一扇带有玻璃观察窗的门。两侧墙居中距地面高2150士100mm处各设一只透明的密封窗，其最小尺寸为100mm×100mm，以让水平光测装置的光束可以透过，如图1。为了穿电缆等原因，并使燃烧室内外处在相同的大气压力下，燃烧室的墙在地平面上应开若干通气孔，这些孔的总面积应为50士10cm2。墙外侧的环境温度应为20士10℃，且不应受阳光的直接暴晒或处在极端的气候条件下。
为使在每次试验后能够把燃烧室内的烟迅速排出，可以在燃烧室外装设排风扇并通过带有阀门的管道通向室内。进行试验时，排烟阀门应关闭。进行排烟时，打开阀门，起动排风扇，如果此时把燃烧室的门适当打开，则可加速排烟过程。2.2光测装置
2.2.1光测装置如图2，光源和接收器应放在燃烧室两侧墙密封窗的外面，并与密封窗不直接接触，光束可以通过密封窗水平穿过燃烧室内。2.2.2光源是一只具有钨丝的透明石英卤素灯，具有如下的特性：额定功率
额定电压
额定光通量
额定色温
2 000~3 000 lm
2800~3200K
石英卤素灯应由12.00士0.01V的直流稳压电源供电，灯泡应安装在一个罩子里面，并由透镜组成的镜头来调节光束，使在对面墙壁的内表面上产生一个直径为1.5士0.1m的被均匀照明的圆面。2.2.3接收器采用硒光电池或硅光电池，其光谱灵敏度相当于人眼，光电池安装在长度为150±10mm国家技术监督局1990-12-28批准1991-10-01实施
GB12666.7-90
的管子的一端，另一端为透明的防尘窗。管的内表面应为无光泽黑色，以防光的反射。光电池应通过一个电阻负载使其运行在它的线性范围内，电阻负载的阻值应不超过1002，把光电池连接到电位记录仪上产生一个线性比例的输出。记录仪的输入阻抗，至少应比光电池的负荷电阻大10*倍。2.2.4光测装置在空白试验之前应通电，当达稳定时，应调节记录仪的零和满刻度值与检测器的透光率为0%（无光线透过)和100%相对应。2.2.5光测装置是烟浓度测定的关键设备，必须定期检测其性能是否符合要求。方法是用若干中性密度的滤光镜，覆盖住光电池的整个光线输入口。此时，用光电池测得的吸收系数（或光密度)数值，应在中性滤光镜标准值的士5%的范围内。这些滤光镜也应通过检测器对其线性响应特性进行标定，面检测器必须使用在与光线吸收系数成正比的范围内。2.3烟的混合装置
为保证烟在燃烧室中较为均匀地分布，应如图1在燃烧室内放置一台台式风扇，风扇的转轴离地面200~～300mm，距前墙面500士50mm。风扇风叶的旋转直径应为300士60mm，风量为10~15m2/min。室内空气由风扇作水平地鼓动，但火源则由挡板作保护，挡板用长1500mm、高1000mm、厚1~2mm的钢板或不锈钢板，以1400mm为弦弯成弧形。2.4试样支架及烟窗，用2.0mm厚的钢板或不锈钢板制造，如图3。2.5酒精盘
酒精盘用以盛放酒精作为燃烧试验的火源。酒精盘的尺寸及要求应符合GB12666.1一90第4.1.1条中酒精盘的规定。酒精盘应架起来，其底部距地面的高度为100土10mm，以便容许空气的流动。3000
密封窗
燃烧室
挡板高度：1000
：1000
酒精盘
台式风扇
密封窗、
测温点
接收器
石英/卤素灯
反射镜
稳压电源
滑板、
B-B视图Www.bzxZ.net
3试验设备的认定
GB12666.790
3000 ±30
A-A视图
酒精盘
密封窗
150±10
防尘窗
光电池
内表面无光
泽的黑色管
在相同条件下燃烧同一种电线电缆时，要使不同的燃烧室得到相同的试验结果，必须对全套试验设备按下述方法进行认定试验。
3.1空白试验
在做认定试验之前，先做空白试验。GB12666.7—90
3.1.1把1士0.01L的酒精倒入酒精盘中，酒精的组分必须符合GB12666.1--90第4.1.1条的规定。3.1.2关闭排烟阀门，点燃酒精盘里的酒精，开动风扇，试验人员撤离燃烧室，关闭燃烧室门，对燃烧室进行预热。
3.1.3燃烧室内的温度必须在25土5℃的范围内。该温度应在门内侧距地面高1.5～2.0m、距墙面200士10mm居中的地方测量。
3.1.4待酒精烧完之后，关闭混烟风扇，打开排烟阀门，开动排烟装置，并打开燃烧室门，以排除燃烧室内的燃烧产物。
3.1.5擦净燃烧室两侧的密封窗，在电压稳定之后，光测装置应返回到100%的透光率。3.2认定试验
在空白试验之后，接着进行认定试验。3.2.1用甲苯与空白试验用的酒精混合，其容量比为4：96和10：90，必须用滴管和容量瓶作精确度量。
3.2.2用上述混合溶液1土0.01L按第3.1条空白试验的方法进行认定试验。记录在试验期间测得的最小透光率I（%）。
3.2.3标准吸收系数的计算
首先按公式（1)用测得的最小透光率I.计算最大吸收系数Am：Am log1o
式中：A—最大吸收系数；
1。—起始透光率，%；
1.一最小透光率，%。
然后，按公式（2)计算标准吸收系数A。：Ao
式中：Ao-
一标准吸收系数；
V.燃烧室内的体积，m”
C一一甲苯酒精混合溶液中甲苯的体积百分比浓度，%；L一一光程长度，等于两密封窗之间的距离，m。所有计算值均应精确到小数点后第二位3.2.4认定合格指标
如果标准吸收系数A。的计算值在下述的范围内，则试验设备的认定合格：4%甲苯时，A。=0.18～0.26
10%甲苯时，A。=0.80~1.20
4试样制备
4.1取样
（1）
（2）
从成品电线电缆上截取试样，每根试样长度为1士0.05m。试样根数根据试样的外径按照表1确定。
试样外径，mm
>10～20
>20～40
4.2试样的安装
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试样根数
试样应紧挨着布放在试样支架上，在距试样每端约300mm处与支架夹紧固定。数
试样外径在10mm及以下时，应把每7根试样按（1十6)结构平行束合成一束，并每隔100mm用直径0.5～1.0mm的金属丝绕两圈扎紧。线束应紧换着布放在试样支架上，并在距线束每端约300mm处与支架夹紧固定。
试样的下表面到酒精盘底部之间的距离应为150士5mm。烟肉应按图3架在试样上面，把两侧面上的滑板向下移动使与试样相接触。烟窗前面和背面的下边缘与酒精盘顶部的距离约为30mm。4.3试样预处理
试验前，试样应在20±5℃下至少放置24h。5试验步骤
5.1空白试验
在试验或一系列试验之前，应按第3.1条的规定作一次空白试验。但进行空白试验时，酒精盘不应放在试样支架上，空白试验后，应使光测装置返回到100%的透光率。5.2正式试验
如果燃烧室内的温度在25士5℃，则可进行正式试验，步骤如下。5.2.1把1士0.01L符合第3.1.1条规定组分的酒精，倒入酒精盘内。酒精盘应放在试样支架上。5.2.2关闭排烟阀门，点燃酒精使产生火焰直接燃烧试样。开动混烟风扇，试验人员立刻离开燃烧室并把门关闭。
5.2.3在点燃酒精的同时开动电位记录仪，以不大于1min的间隔时间测量透光率。如果试验时间到达40min之后，透光率不再减小，则试验可以结束。5.2.4读取最小透光率的数值，
6试验结果评定
如最小透光率符合表2的规定，则试验合格。表2
最小透光率不小于
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附录A
电线电缆燃烧烟浓度试验指导原则(参考件）
A1关于燃烧室及试验的环境条件A1.1早先曾规定燃烧室用2mm厚的钢板固定在角铁框架上构成，以保证墙壁的热损失比较均匀。但由于采用了甲苯酒精混合溶液的认定程序，因此，这个要求已丧失其重要性。A1.2重要的是，应保证在试验时燃烧室内外的压力均匀，因此，采用砖砌结构建造燃烧室是比较实用的方法。
A1.3试验时，保持燃烧室内的温度为25士5℃十分重要。如果温度过低，冷凝将导致异常的结果。例如，在15℃时是不称心的，18℃走最低温度，而20℃才是可靠的最小值。如果低于20℃，可以采用加热的方法使室温升高，以达到规定的要求。A1.4如果能够保证燃烧室内的温度为25士5℃，且采用绝热性能较好的砖墙结构等建造燃烧室，则有关墙外侧环境温度为20士10℃的规定在一般气候条件下就不重要。A2关于火源
A2.1酒精盘应托起离开地面，以便空气的流通。A2.2酒精中的含水量对吸收系数的数值有重大影响，所以，试验时酒精中的含水量应保证在所规定的百分率范围内。为此，采用化学试剂级进行精确调配是必要的，并且从混合到进行试验时的时间不要超过2h。
A2.3混烟风扇的风量应用合适的方法认证或检查。例如，把风扇放在1.0m长管子的一端，另一端用风速计进行测量，管子的内径为风叶掠过的直径，即300士60mm。A3光测装置
A3.1没有理由说明光源的输出，例如实际输出功率对试验的准确度没有影响，并且灯泡可能一直被使用到损坏。不过，因为所有1，的测量都是相对于起始的1。的，因此这种影响可以忽略。A3.2采用硒光电池或硅光电池作为接收器，在实际上可以认为是对于人眼的反应。因此，灯泡的色温和发光能力在各种波长上的影响也是极小的。简而言之，光谱“蓝端某些亮度的减弱或“红”端亮度的增加，以及灯泡的一般老化都没有关系，因为当用接收器来“衡量”时，这些波长的影响非常小。A3.3如同上述，供给灯泡的直流电压基准值的精确度也没有多大的重要性。因为，采用12.1V或11.9V来代替12.0V，其作用只不过是改变了绝对亮度和色温。这两个作用对试验结果的影响极微。供给灯泡电压的决定性特性是必须保持稳定到一-个非常狭小的公差范围内。所以，理想的是在试验期间维持电压到士0.01V,即使把绝对电压稳定在11.9V、J2.0V或12.1V.上,关系也不大。A3.4接收器的光电池应很好地设计运行在它的线性范围内，例如，采用硒光电池时，在本试验的光照条件下，其实际输出电压应大约为3.5士1.5mV。如果输出电压为40mV时就变成非线性的了。A3.5有必要逐月按照相同的步骤用若于中性滤光镜检定光测装置的相应的响应特性。在校验光测装置之前，应用通用可见分光计在400~~800nm的范围内对这些滤光镜进行标定，以确认其吸收系数的标称值。在这些滤光片的线性响应特性作了标定认可之后，当光束强度发生任何变化时，这种变化应为合适的照度计所测得。
A3.6在理论上，测量1o/1.的相对值，意味着光测装置在使用之前的密封窗不必很干净。但在实际上，在每次试验之后总是要求把它擦干净。这是因为，在密封上，烟的沉积会从小变大，光线由于反射而透35
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过量减小。所以，在每次试验或一系列试验之后，要擦净玻璃窗，以保证一定的一致性。如果在试验期间，用连续的流量最大为2L/min的空气吹拂密封窗的表面，将可得到满意的结果。A3.7调节光源使产生漫射和散开成一个圆面，原因有二：一个是光电池要运行在它的线性范翻内，其输出电压不能太大，因此只能从一个大的均匀的照射面积中取很小的一部分来测量；另一种原因是，如果亮斑正好落在光电池所检测面积的外围，那么由于烟产生的散射光进入到光电池中，就会给出一个虚假的读数。在本标准中，规定光面的直径为1.5士0.1m。如果光面太小，例如1.1m，也会得出错误的结果。
A3.8电位记录仪的输入阻抗应足够大，例如在1M2以上。如果采用计算机进行运算处理，则可得到更为满意的结果。
附加说明：
本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出。本标准由机械电子工业部上海电缆研究所归口。本标准由机械电子工业部上海电缆研究所、上海电缆厂等单位负责起草。本标准主要起草人徐应麟、夏争鸣。36
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