CHV92/DA船用通信电缆是专为船舶极端高温及高风险环境设计的通信电缆,其阻燃性能需满足IMO A-90级耐火标准(90分钟耐火试验),并在材料、结构设计上进一步优化,以实现更低的热释放速率、更高的烟密度透光率及更低的毒性。以下从阻燃等级、材料技术、性能参数、测试认证、应用场景及与CHV82/DA对比等维度,系统解析其阻燃性能:
一、阻燃等级与核心标准
CHV92/DA需通过国际海事组织(IMO)及船级社(如DNV GL、ABS、LR)的严苛认证,核心标准包括:
IMO FTP Code(国际船舶耐火试验程序规则)
通过90分钟耐火试验,火焰蔓延距离≤1.5m,温升≤140℃。
典型应用场景:船舶极端高温区域(如锅炉舱、柴油机排烟管附近),需在火灾中保持电路完整性至少90分钟,为关键设备运行和人员疏散提供更长时间保障。
A-90级耐火:
扩展要求:部分船级社(如DNV GL)要求通过A-120级耐火测试(120分钟),但CHV92/DA通常以A-90级为主。
IEC标准
毒性测试,卤素含量≤0.05%(超低烟无卤LSZH护套需满足此要求)。
烟密度测试,透光率≥75%(普通船用电缆为≥60%)。
成束电缆垂直燃烧测试,火焰功率1.5kW,燃烧速度≤0.2m/min(普通船用电缆为≤3.5m/min)。
IEC 60332-3 Category A:
IEC 61034:
IEC 60754:
船级社附加要求
二、CHV92/DA阻燃性能核心参数
| 参数 | CHV92/DA典型值 | 说明 |
|---|---|---|
| 阻燃等级 | IMO A-90 / IEC 60332-3 Category A | 适用于船舶极端高温区域(如锅炉舱、柴油机排烟管附近),需保持电路完整性90分钟。 |
| 氧指数(OI) | ≥35% | 通过无机阻燃剂(氢氧化铝+硼酸锌+磷系协效剂+纳米二氧化硅)优化,燃烧难度显著高于普通船用电缆的≥26%。 |
| 烟密度(透光率) | ≥75%(IEC 61034) | 烟雾极少,疏散视线清晰(超低烟无卤LSZH护套透光率≥80%)。 |
| 卤素含量 | ≤0.05%(超低烟无卤LSZH护套) | 燃烧时HCl释放量≤20ppm(普通船用电缆≤100ppm),CO释放量≤300ppm。 |
| 热释放速率(HRR) | ≤20kW/m² | 火焰蔓延速度极慢,优于普通船用电缆的≤40kW/m²。 |
| 耐温等级 | 92℃(XLPE绝缘) | 适用于船舶极端高温环境(如锅炉舱,温度约70-95℃)。 |
| 抗喷淋性能 | 通过45分钟高压水喷淋测试 | 耐火试验后电路仍保持完整性,适应长时间消防灭火场景。 |
| 抗机械冲击性能 | 承受10J冲击能量(IMO FTP Code) | 火灾中抵抗物体坠落冲击,保障电路安全。 |
三、阻燃材料与技术
CHV92/DA通过材料创新和结构设计实现超高等级阻燃性能:
绝缘层材料
采用硅烷交联工艺,耐温等级达92℃(高于CHV82/DA的82℃,适应锅炉舱等极端高温环境)。
添加氢氧化铝(ATH)+ 硼酸锌(ZB)+ 磷系协效剂(如聚磷酸铵APP)+ 纳米二氧化硅(增强成炭性)复合阻燃体系,氧指数≥35%(普通船用电缆为≥26%)。
交联聚乙烯(XLPE):
护套材料
在高温下形成陶瓷化硬壳(耐温≥1200℃),隔热性能优于LSZH(但成本高约40%)。
以氢氧化镁(Mg(OH)₂)+ 氢氧化铝(ATH)为主阻燃剂,配合磷-氮协效剂(如三聚氰胺氰尿酸盐MCA)和纳米蒙脱土(增强成炭性),氧指数≥33%(通过结构优化接近35%)。
优势:燃烧时烟密度极低(透光率≥75%),毒性极低(HCl≤20ppm,CO≤300ppm)。
超低烟无卤(LSZH)护套:
可选配置:陶瓷化硅橡胶护套(高端场景)
结构设计
铜带或铝塑复合带包裹,反射热量并屏蔽电磁干扰(适用于高干扰环境如锅炉舱)。
导体屏蔽层(半导电带)+ 阻燃XLPE绝缘层 + 陶瓷化硅橡胶带(耐温≥1200℃) + 玻璃纤维带(增强机械强度) + 超低烟无卤LSZH护套。
陶瓷化硅橡胶带:在高温下形成致密陶瓷层,隔绝氧气和热量(区别于CHV82/DA的三层结构)。
玻璃纤维带:增强电缆抗机械冲击能力(承受10J冲击能量)。
四层阻燃结构:
金属屏蔽层(标配):
四、阻燃性能测试方法
CHV92/DA需通过以下严苛测试验证性能:
成束电缆垂直燃烧测试(IEC 60332-3 Category A)
步骤:3.5根电缆/m²成束固定,施加1.5kW火焰20分钟。
合格判据:火焰蔓延距离≤0.3m(普通船用电缆为≤1.5m),燃烧速度≤0.2m/min。
烟密度测试(IEC 61034)
步骤:电缆样品在27m³密闭箱内燃烧,记录透光率变化。
合格判据:最小透光率≥75%(超低烟无卤LSZH护套≥80%)。
毒性测试(IEC 60754)
步骤:燃烧电缆样品,收集气体分析卤化氢(HCl、HBr)含量。
合格判据:卤化氢释放量≤20ppm(超低烟无卤LSZH护套),CO释放量≤300ppm。
耐火试验(IMO FTP Code A-90)
步骤:电缆安装在钢制试验架上,施加950℃火焰90分钟,同时通入空气模拟通风。
合格判据:电路完整性保持(如电压降≤50%),温升≤140℃。
抗喷淋测试
步骤:耐火试验后,对电缆施加45分钟高压水喷淋(压力≥0.2MPa)。
合格判据:电路仍保持完整性(如绝缘电阻≥1MΩ)。
抗机械冲击测试
步骤:耐火试验后,对电缆施加10J冲击能量(如自由落体锤击)。
合格判据:绝缘层无破损,电路完整性保持。
热释放速率测试(锥形量热仪)
步骤:电缆样品暴露于50kW/m²热辐射下,记录HRR变化。
合格判据:峰值HRR≤20kW/m²(普通船用电缆≤40kW/m²)。
五、实际应用建议
选型匹配
极端高温区域(如锅炉舱、柴油机排烟管附近):优先选择CHV92/DA(A-90级+超低烟无卤LSZH护套),确保90分钟电路完整性和超低烟无毒。
高温环境(如锅炉舱顶部):选择耐温92℃的XLPE绝缘(CHV92/DA标配),若温度更高可考虑陶瓷化硅橡胶护套(耐温≥1200℃)。
预算敏感场景:若风险等级稍低,可选用CHV82/DA(A-60级),成本降低约15-20%。
安装规范
电缆桥架:保持间距≥25mm(CHV92/DA耐温92℃,需避免高温堆积)。
穿管保护:使用金属管或阻燃PVC管,避免火焰直接接触。
终端处理:采用阻燃型电缆接头,密封等级≥IP67(防海水腐蚀)。
维护检测
定期检查:每3个月进行外观及阻燃层完整性检查(超低烟无卤LSZH护套需重点关注紫外线老化)。
抽样测试:每年抽取样品复测氧指数和烟密度(超低烟无卤LSZH护套稳定性高,周期可延长至2年)。
六、CHV92/DA与CHV82/DA对比
| 参数 | CHV92/DA | CHV82/DA | 优势方向 |
|---|---|---|---|
| 阻燃等级 | IMO A-90 | IMO A-60 | CHV92/DA耐火时间更长(90分钟 vs 60分钟) |
| 氧指数 | ≥35% | ≥32% | CHV92/DA材料更难燃烧 |
| 烟密度透光率 | ≥75% | ≥70% | CHV92/DA烟雾更少 |
| 卤素含量 | ≤0.05%(超低烟无卤) | ≤0.1%(低烟无卤) | CHV92/DA毒性更低 |
| 热释放速率(HRR) | ≤20kW/m² | ≤25kW/m² | CHV92/DA火焰蔓延更慢 |
| 耐温等级 | 92℃(XLPE) | 82℃(XLPE) | CHV92/DA耐温更高 |
| 结构设计 | 四层(含陶瓷化硅橡胶带+玻璃纤维带) | 三层(含陶瓷化硅橡胶带) | CHV92/DA隔热和抗冲击性能更强 |
| 抗喷淋性能 | 通过45分钟高压水喷淋测试 | 通过30分钟高压水喷淋测试 | CHV92/DA适应更长时间消防灭火 |
| 抗机械冲击性能 | 承受10J冲击能量 | 无强制要求 | CHV92/DA适应火灾中物体坠落场景 |
| 适用场景 | 船舶极端高温区域(如锅炉舱) | 船舶高风险区域(如机舱核心设备) | 两者互补 |
| 成本 | 较高(因耐火时间和材料要求更高) | 较低 | CHV92/DA成本高约15-20% |
总结
CHV92/DA船用通信电缆通过氧指数≥35%、烟密度透光率≥75%及IMO A-90级耐火技术,实现了超高等级的阻燃性能,适用于船舶极端高温区域(如锅炉舱、柴油机排烟管附近)。其标配超低烟无卤(LSZH)护套,卤素含量≤0.05%,燃烧时毒性极低。与CHV82/DA相比,CHV92/DA在耐火时间、氧指数、隔热性能和抗机械冲击性能上更优,但成本更高,适合对安全性要求极高的场景。选型时需根据风险等级和预算平衡性能与成本,并严格遵循安装规范以保障长期阻燃效果。
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