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Wire & Cable ASIA – May/June 2016
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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
❍
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
单芯结构
绞合结构
燃烧时长（秒）
单芯结构
绞合结构
燃烧时长（秒）
配方材料
LOI, %
HB-1
24
VB-1
27
VB-2
27
❍
图五
:导线类型对于不同成分的未炭化长度的影响
❍
表二
:阻燃成分研究的极限氧指数
单芯结构
- 30 mil
绞合结构
- 30 mil
单芯结构
- 60 mil
绞合结构
- 60 mil
未炭化长度（毫米）
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。
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。
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。
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。
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。