WCA May 2016

在本研究中，导线的另一考虑因素，即是采用铜质的单芯结 构还是绞合结构也被纳入研究，用以调查其对电线燃烧性能 的影响。 图三中是在 VW-1 燃烧试验中，导线类型对于所有 30 密耳绝缘 层成分的燃烧时长的影响。对于这两类纵向燃烧规定成分， 相较于绞合导线，单芯导线的火焰熄灭得更快，表明采用单 芯导线的阻燃性更高。 单芯导线具有更佳性能的其中一个原因可能在于其与绝缘层 的紧密联接，从而为聚合物提供更好的散热性能。另一方 面，对于绞合结构的导线来说，聚合物层和固体铜线之间的 空隙形成了隔热层，从而在聚合物内留存了更多的热量。 由于 VW-1 燃烧试验要求样品的燃烧时长小于 60 秒，因此采用 两种结构的试验结果差别很大。在使用两种纵向燃烧规定成 分的条件下，当采用绞合导线时，样品的燃烧时长会超过最 大限制而使试验失败。 在实际试验中， VB-2 样品的整个电线长度都燃烧殆尽，未炭 化长度为零（如图五所示）。另一方面，通过 VW-1 试验的单 芯导线则保留有一定的余量。 如图三所示，在不考虑两类结构（单芯结构和绞合结构）的 情况下， HB-1 样品的燃烧时长数据具有一些误导性，电线燃 烧至标记处，样品全部炭化。 图四中是在绝缘层厚度为 60 密耳的条件下，采用单芯导线和 绞合导线的效果。在绝缘层厚度为 30 密耳的条件下，单芯和 绞合结构的 HB-1 样品全部燃烧殆尽。 绞合导线的 VB-2 样品也有相同的试验结果。这些试验结果再 次表明，在相同的成分和几何结构条件下，绞合导线的燃烧 性能较差。 如图五所示，在为比较导线类型效果而进行的 VW-1 燃烧试验 中，以纵向燃烧规定成分下电线样品的未炭化长度作为试验 结果。 值得注意的是，虽然 VB-1 绞合样品燃烧时间较长（大于 60 秒），在火焰熄灭后，该样品仍保留足够的未炭化长度。

单芯结构 绞合结构

燃烧时长（秒）

❍ 图三 ; 30 密耳绝缘层条件下，导线类型对于不同成分的燃烧时长 的影响

单芯结构 绞合结构

燃烧时长（秒）

❍ 图四 : 30 密耳绝缘层条件下，导线类型对于不同成分的燃烧时长 的影响

有较高阻燃性的成分，绝缘层厚度的增加会降低电线的燃烧 时长，含有 VB-1 成分的 60 密耳绝缘层记录到的燃烧时长为 零。

这些试验结果与对绝缘层或阻燃材料制品的预期结果一致， 即火焰的持续燃烧越来越难以维持。

单芯结构 - 30 mil 绞合结构 - 30 mil 单芯结构 - 60 mil 绞合结构 - 60 mil

数据显示，对于阻燃性较弱的材料，即本例中 HB-1 样品，试 验结果可能正相反。这一观测结果表明在低于最低阻燃性水 平的情况下，当较厚的材料着火并持续燃烧时，由于可燃性 材料较多，燃烧时间也会更长。在 HB-1 配方的两项实例中， 电线样品一直燃烧至标记点，未炭化长度为零。 如图二所示，样品的未炭化长度也可指示绝缘层厚度对于燃 烧性能的影响。由于横向燃烧规定样品的燃烧面积覆盖整个 线长，未炭化长度为零，因此显示了 VW-1 规定样品的试验 结果。由此可见对于这两种配方，涂层越薄则未炭化长度越 大，表明涂层越厚则阻燃性能越强。这些数据还表明，相较 于 VB-2 , VB-1 的阻燃性能更佳，后者的未炭化长度更长并且 燃烧时间更短。 3.2 导线或类型的影响（单芯结构还是绞合结构） 虽然本文没有对绝缘层厚度对于低压电线燃烧性能的影响进 行系统性的研究，但是对于其他阻燃材料的类似研究已经开 始进行了，其中一项是家具装饰用品或儿童衣物的纤维织物 的研究 [3] 。 由于金属导线的高导热性降低了保温性能同时增加了理解不 同结构和聚合物涂层几何参数效果的难度，因此在比较研究 此类阻燃性电线时，需格外仔细周密。

未炭化长度（毫米）

❍ 图五 :导线类型对于不同成分的未炭化长度的影响

配方材料

LOI, %

HB-1

24

VB-1

27

VB-2

27

❍ 表二 :阻燃成分研究的极限氧指数

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Wire & Cable ASIA – May/June 2016