成束燃烧长度的计算方法

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电缆成束燃烧试验方法对比分析

电缆成束燃烧试验方法对比分析

电缆成束燃烧试验方法对比分析摘要:据消防救援局公布的2019年火灾数据,由于电气原因引发的火灾占已查明原因火灾中的52%,其中电气线路等引发的火灾尤为突出。

目前,我国现有高层建筑62万多栋,开通城市轨道交通的城市已有40座,大体量、超高层、受限空间等建筑形态,让城市火灾的扑救难度及防控压力持续增大,故必须提前布局防范对策。

在工程应用中科学选用电线电缆燃烧性能等级及加强质量监管,从源头上抑制火灾发生或蔓延具有重要意义。

关键词:电缆成束;燃烧试验;方法对比;分析引言随着城市的发展,人口越来越密集,高层建筑、大型商场、大型综合体、住宅社区、酒店、医院、车站、机场不断增加,地铁、隧道以及大型公共娱乐场所、公共交通设施等人员密集场合在逐年增加。

据不完全统计,在各地近年来发生的电气类火灾数量高达全国总火灾的30%左右,而由电线电缆引起的火灾数量又占总电气类火灾的60%左右。

在发生火灾时,如果供电系统不能保证线路的正常供电,将会导致电梯等设备及消防和救灾系统等无法正常工作,从而给疏散人群救援工作增加了难度。

1电线电缆燃烧性能选择应用目前,房屋建筑工程、城市综合管廊及城市轨道交通工程的电线电缆燃烧性能选择应用大部分都还停留在《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》(GB/T19666)中阻燃电缆的应用。

随着《民用建筑电气设计标准》(GB51348-2019)的发布实施,对民用建筑线缆选择敷设提出新要求。

人员密集场所的线缆、建筑高度超过100m的公共建筑、避难层(间)、一类高层公共建筑非消防负荷线缆及公共建筑中综合布线系统的通信电缆和光缆都应符合现行国家标准《电缆及光缆燃烧性能分级》(GB31247)的规定,综合考虑电线电缆火灾发生时的火灾蔓延及产生的烟气对人员疏散的影响。

当线缆在桥架内或竖井内成束敷设应用时,线缆的阻燃性能受线缆本身含有的非金属材料含量的影响,应根据实际选用的电线电缆规格及敷设根数计算受限空间中所敷设的每米成束电缆所含有非金属材料的总体积,得到线缆所需的阻燃级别,以使成束敷设的线缆的阻燃能力符合现行国家标准《电缆和光缆在火焰下的燃烧试验》(GB/T18380.33~36)的有关规定,当电缆的阻燃级别不能满足要求时,应选用不燃性电缆。

【安全课件】第2章燃烧参数计算

【安全课件】第2章燃烧参数计算


9、没有失败,只有暂时停止成功!。21.3.721.3.7Sunday, March 07, 2021

10、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。。09:18:1609:18:1609:183/7/2021 9:18:16 AM

11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。21.3.709:18:1609:18Mar-217-Mar-21
CO2(%) 3 4 5
7~10
表1-2 不同浓度 CO2对身体的影响
对身体的危害情况 刺激,呼吸、脉搏加快,血压升高
头痛,眩晕、耳鸣、心悸 呼吸困难,30min产生中毒症状 数分钟意识不清,出现紫斑,死亡
三、热烟气的危害性作用
1.毒性、刺激性及腐蚀性 2.减光性 3.爆炸性
四、燃烧产物计算
(一)固、液体可燃物燃烧产物体积计算 (二)气体可燃物燃烧产物体积计算 (三)产物百分组成 (四)产物密度计算
(一)固、液体可燃物燃烧产物体积计算
组成:C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%
VO.P V 0.CO2 V 0.SO2 V 0.H 2O V 0.N 2
(1C2
S 32
H 2
W 18
2N8)
22.4 100
0.79V0.air
(m3/kg)
(二)气体可燃物燃烧产物体积计算
13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。21.3.721.3.709:18:1609:18:16March 7, 2021

14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任Lor意em揉ip捏su。m 2d0o2lo1r年sit3a月me7t日, c星ons期ec日tet上ur午ad9ip时isc1i8n分g e1li6t.秒Fu0s9c:e1i8d:1u6rn2a1.b3la.7ndit, eleifend nulla ac,

电缆燃烧试验

电缆燃烧试验

电缆燃烧试验1、范图规定了在火焰条件下单根绝缘电线或电缆的垂直燃烧试验方法及试验要求。

注:1)使用能延缓火焰蔓延并符合GB/T 18380. 1-2要求的绝缘电线或电缆并不足以保证该电线电缆能在所有敷设条件下阻止火焰的蔓延。

因此,在一些蔓建危险性高的场合,如成束电缆大长度垂直敷设时,还应采用特殊的装置来预防。

不应认为电缆试样符合GB/T18380. 1- 2规定的性能腰求,而成束的该种电缆亦会表现出类似的性能。

2)GB/T18380.1- 2规定的试验方法不适用于导体直径小于0.8 mm的小线或截面积小于0.5 mm A2的小规格绞线。

因为其导蚀在试验结束之前会被熔化。

2、试祥试样应是一根长(6士 25)mm的成品电线或电缆。

3、试样处理试验前,所有试样应在(23±5)摄氏度,相对湿度为(50士 20)%的条件下处理至少16 h如果绝缘电线或电缆表面有涂料或清漆涂层时,试样应在(6O±2)摄氏度温度下放置4 h然后再进行上述处理。

4、试验设备.试验设备应置于合适的箱子里,试验期间不通风。

但可配备能除去燃烧时释有害气体的装置。

试验箱应放在(23±0)摄氏度温度中。

1)如果要求所用的标准通风柜做到不通风,那么一定是配备了能单独控制的排气扇,并且处在关闭”的情况。

有些通风柜可能没有配备这样的装置。

2 )如果通风柜在不通风情况下做试验,推荐采取如下安全措施:a)关闭排气扇,封闭出。

h)拉下通风柜的前门,留下足以操作喷灯到位的一条缱隙;c)确保操作人员的安全:d)试验期间不要移动通风柜的门;e)试验结束时,在打开门之前应充分排空通风柜。

5、试样安装试样两端应固定并垂直置于三面是金属板的金属罩中。

金属罩的尺寸为高(1 2 ±25) mm、宽(3 ±25)mm和深(450 ±25)mm,正面敞开,顶端和底部封闭。

试样应用1 mm A2的铜线绑在两个水平的支架上,支架底端和下支架顶端之间的距离应为(550 土 5)mm。

可燃气体在空气中燃烧极限的计算

可燃气体在空气中燃烧极限的计算

可燃气体在空气中燃烧极限的计算一、概述在化工、石油、天然气等工业领域中,可燃气体是一种常见的危险品。

在空气中,当可燃气体的浓度达到一定范围时,会出现燃烧或爆炸的危险。

研究可燃气体在空气中的燃烧极限,对于预防事故的发生具有重要意义。

二、可燃气体在空气中燃烧极限的概念可燃气体在空气中的燃烧极限是指在特定的温度和压力下,可燃气体与空气混合气体的最大和最小浓度范围。

其中,最大浓度称为上限,最小浓度称为下限。

当混合气体的浓度超出这一范围时,就失去了燃烧的能力。

三、燃烧极限计算的方法计算可燃气体在空气中的燃烧极限,通常采用实验室实验和理论计算相结合的方法。

以下是计算燃烧极限的一般步骤:1. 实验测定可燃气体的最大和最小燃烧浓度。

利用实验设备,将已知浓度的可燃气体与空气混合,通过点火器点燃,观察燃烧现象并记录数据。

重复实验,得出可燃气体的上限和下限。

2. 确定温度和压力条件。

由于燃烧极限与温度和压力密切相关,因此在计算燃烧极限时,需明确实验所处的温度和压力条件。

3. 理论计算燃烧极限。

根据实验数据以及温压条件,利用化学反应动力学和燃烧理论,进行燃烧极限的理论计算。

四、常见可燃气体在空气中的燃烧极限不同的可燃气体在空气中的燃烧极限存在差异,以下是一些常见可燃气体的燃烧极限范围:1. 甲烷:上限为15,下限为5。

2. 乙烷:上限为13,下限为3。

3. 丙烷:上限为9.5,下限为2.1。

4. 丁烷:上限为8.4,下限为1.8。

5. 乙炔:上限为80,下限为2.5。

五、可燃气体燃烧极限对工业安全的意义燃烧极限是工业生产中重要的安全参数,它的正确计算和控制对于预防可燃气体事故具有重要意义:1. 事故预防:通过准确计算可燃气体的燃烧极限,可以明确危险区域的范围,及时采取防范措施,预防火灾和爆炸事故的发生。

2. 设备设计:燃烧极限的计算能够为化工、石油、天然气等行业的设备设计提供重要的参考依据,确保设备在特定的工作条件下能够安全运行。

成束燃烧长度的计算方法

成束燃烧长度的计算方法

( 接 下页)
题时注 重实际应用, 删减削弱计算繁杂题 目。
1 6 1 . 7 4 mm
由规格型号可 以得 出阻燃级别为A 类 ,那么试 样根数应使每米所含 的
非 金属 材 料 的总 休积 为7 L 。那 么 根 数 = 1 0 0 0 x 7 / 1 6 1 . 7 4 = 4 3 . 2 8 4 3 根
V =M / P xL
每一种 非金属材料C 的体积V ̄ ( L / m) 的电缆, 按下式计算:
式 中:
综上所述两种方法都可 以算出所 需要的 电缆根数 ,但是密度法 比较精 确, 适合用 于仲裁试验时的计算, 一般方法 比较简单 能很快速的算出电缆根 数, 适用 于 常 规 的 试 验方 法 。■
MI _ 一 材料c I 的质量 , 单位为 ( k 窖 ) ; P - _ 一 材料cI 的密度, 单位为千克每立方分米 ( k g / d m3 ) ; L一 电缆试样段 的长度。单位为米 ( m) 。 例如现在选取 一根规格型号为Z A- KV VR . P 4 5 0 / 7 5 0 7 x 2 5 的样品来计 算一下他成束燃烧所需要的电缆根数。
图 所 示) 绕 包 法 测 出外 护 套 的 周长 为4 9 . 3 2 mm, 外 护套 直 径 为 1 5 , 7 0 mm, 那 外
护套内的面积为1 9 3 . 5 9 am r 。 同理 , 测 出屏蔽层 的周长为3 8 . 9 6 mm, 那屏蔽层 的直径为1 2 . 4 0 am, r 屏蔽层 内面积为1 2 0 . 7 6 n m a 。测得屏蔽层 的单丝 直径为 O . 1 9 n  ̄ n , 可以得出绕包带层的直径为 1 2 . 4 0 — 0 . 1 9 x 4 = 1 1 . 6 4 mm, 绕 包 带 内 的 面积为1 0 6 . 4 1 mm 。可 以算 出 金属 屏 蔽 层 的 面 积 是 屏 蔽层 内 的 面积 减 去绕 包带 内的面积 1 2 0 . 7 6 — 1 0 6 . 4 1 = 1 4 . 3 5 1 1 1 1 1 1 2 。导体 的截 面积 根据 样品规 格7 ×

火药燃烧的数学模型

火药燃烧的数学模型

火药燃烧的数学模型随机弹道学已成为航空航天工业的核心技术,关于火药燃烧规律的研究构成随机弹道学的一个重要基础。

最早在高压条件下对火药的燃烧规律进行深入研究的是法国弹道学家维也里,他提出了火药的几何燃烧模型:火药在燃烧是按照平行层或同心层的规律逐层进行的.我们称这种燃烧规律为几何燃烧规律. 几何燃烧规律基本上反映了火药的燃烧规律,但它又不完全符合火药的实际燃烧情况.这是因为火药各点的化学性质和物理性质不可能完全相同,火药的形状尺寸不可能严格一致,也不可能保证所有的火药同时全面着火或在完全相同的条件下进行燃烧.所以说,几何燃烧规律是一个把燃烧过程过于理想化了的定律. 所以,要想真正的反映火药的实际燃烧规律,必须考虑到火药形状尺寸、火药表面粗糙度、以及点火传火过程等随机因素对火药燃烧过程的影响.所以我们 综合考虑火药燃烧过程中的随机因素,建立随机燃烧模型。

1. 火药的随机燃烧模型1.1模型假设膛内火药的燃烧过程是一个复杂瞬变的过程,影响燃烧过程的随机因素很多,为了研究问题的方便,假设:(1)在装药中,所有药粒的形状和几何尺寸严格一致;(2)火药在局部着火时,火焰以相同的概率向各个方向传播;(3)火药在不同点上的理化性能存在差别,在同一个方向上,在任意确定的时间段内,燃烧的厚度是随机的.1.2模型的建立以)(t δ表示火药在t 时刻的已燃厚度,显然有0)0(=δ.则在不同时刻1t , 2t , ,L n t ,有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧−++−+−=−+−=−=−)]()([)]()([)]0()([)()]()([)]0()([)()0()()(1121121211n n n t t t t t t t t t t t t δδδδδδδδδδδδδδδL L L L L (1) 由于火药在不同点上的理化性能不完全一样,故)()(1−−i i t t δδ是许多独立的小位移之和,由中心极限定理,)()(1−−i i t t δδ服从正态分布.则)()]()([11−−−=−i i i i t t m t t E δδ,121)]()([−−−=−i i i i t t r t t D δδ,这里0>m 是依赖于火药燃烧环境(如压力,温度等)的一个常量,0>r 是依赖火药自身理化性能(如火药密度,表面粗糙度等)的一个常量.增量−)(1t δ)0(δ, −)(2t δ)(1t δ, ,L −)(n t δ)(1−n t δ是相互独立的,则()(1t δ,)(2t δ,,L )(n t δ)服从n 维正态分布.其概率密度函数为⎭⎬⎫⎩⎨⎧−−−=−)()(21exp )2(1)(1212a x B a x B x f T n π (2) 式中:,a B 分别为n 维随机矢量的数学期望和协方差矩阵.因此)(t δ是一个正态(高斯)随机过程.2.随机燃烧规律下的形状函数不同火药在燃烧过程中,它的相对已燃体积、相对已燃表面积和相对已燃厚度之间存在着一定的确定性函数关系.在火炮的点火过程中,膛内单体药粒被点燃的初期,大致要经历两种情形:1.药粒局部着火;2.所有表面同时着火.实际上,火药被点燃初期,在膛内压力不太大时,火焰总是先出现在火药端面的尖角处,之后向火药的其它表面传播.随着膛内压力的增大,火药才出现全面燃烧.下面我们以带状火药为例来考虑在膛内压力较小时火药局部燃烧时燃烧面的变化规律.设带状药的长度为2c ,宽度为2b , 厚度为2e 1,起始燃烧表面积为S 1 ,以)(t δ表示火药在t时刻沿火焰传播法线方向的燃烧位移.图1 直角坐标系下的带状火药图2 顶点着火时的带状火药设火药的燃烧是从某一个顶点开始的,记该顶点为A.以A 为原点建立空间直角坐标系,如图1所示.以)(t X ,)(t Y ,)(t Z 表示在时刻t 时分别沿x, y, z 方向火药的已燃厚度.则)(t X ,)(t Y ,)(t Z 也是正态随机过程,且有)(t δ≈))()()((t Z t Y t X ++此时燃烧面为一曲面,可近似看作为一个部分球面,其半径为))()()((t Z t Y t X ++,所以有)()()(222t Z t Y t X ++≈)(32t δ,如图2所示.此时,火药的相对燃烧面积σ为)444(2)3)()()((24)()()()444(211222211be cb ce t Z t Y t X t Z t Y t X be cb ce +++++++−++=ππσ )444(2)(41112be cb ce t ++−=δπ 令 b e 1=α, c e 1=β, 1)()(e t t z δ= 代入上式,则 αββαπσ1)(3212++−=t z 再令βααβμ++=1 则 32)(12t z πμσ−= (3) 将(3)式代入dtdZ dt d χσψ=并且积分得 )144)(1)((2t Z t Z πμχψ−= (4)此即为火药局部引燃时的形状函数.在火药全面着火后,形状函数近似为 ))()(1)((2t Z t Z t Z μλχψ++= (5)3.经典内弹道随机模型3.1 模型的建立由于火药的随机燃烧和膛内不断变化的压力的作用,经典内弹道的火药燃速公式由下述来确定.以)(t δ表示火药在t 时刻的已燃厚度,以)(t p 表示火药在t 时刻的膛内平均压力.在很小的时间区间[,t dt t +]内,火药燃烧的厚度的变化由两个方面作用引起:一方面是由于压力的作用,其变化为dt t p u n )(1_;另一方面是由于火药自身理化性能的差异而引起的随机燃烧,其变化为dt t b )(,此处,)(t b 是一正态过程.于是dt t b dt t p u t dt t n )()()()(1_++=+δδ由此可得火药随机燃烧的速率公式 )()()(1t b t p u dtt d n +=δ (6) 同时给出内经典内弹道其它方程:弹丸运动方程为mdv SPdt ϕ= (7) 内弹道学基本方程为 22)(mv f l l SP ϕθϖφψ−=+ (8) 式中 ])1(1[0ψδαδψ−Δ−Δ−=l l 联立式(4)到式(7),就得到经典内弹道的随机模型.3.1.1 随机模型与内弹道零维模型若用))((t Z E 分别去替换式(4)(5)中的)(t Z ,则有 ⎪⎩⎪⎨⎧≥++=<−=时时0202)))(())((1))(((144))((1))(((t t t Z E t Z E t Z E t t t Z E t Z E μλχψμχψ (9) 式(8)中的0t 是一个时间点,在o t t <时,表示单体火药处于局部燃烧阶段,在o t t >时,表示单体火药已开始全面燃烧.0t 的大小根据火药的类型的不同而不同.在具体的模拟计算中,0t 的值由试验来确定.在一般情况下,由于火药局部燃烧阶段较短,可将该过程略去.对式(5)两边求数学期望,有1_n dE((t ))u p (t )dt E(b(t ))dt δ=+ (10)特别,若令式(3.15)中0E(b(t ))=,此时式(3.14)、(3.15)以及内弹道其它方程即构成经典内弹道的零维确定模型.一般来说E(b(t ))是不等于零的,不妨令E(b(t ))b =,则(9)式可写为 b t p u dtt dE n +=)())((1_δ (11) 此式从形式上同经典内弹道的综合燃烧公式是一致的.式中的b 是与火药各点理化性能的一致性相关联的一个待定常数3.2.3 火药的随机燃烧与初速或然误差为了判断弹丸的初速是否一致,通常用初速或然误差来进行衡量.在实际的射击试验中,初速或然误差按下式计算. )1/()(6745.021_0−−=∑=n v v r i n i v (12) 式中:_v —一组炮弹的平均速度;i v —单发炮弹的速度;n —一组的发数. 注意到式(11)右端根号下即为初速的一组样本值的样本方差,样本方差为总体方差的无偏估计.联立经典内弹道的弹丸运动方程和正比燃速公式,并消去Pdt 就能得到 dZ mSI u de m S dv k φφ==1 (13) 两边积分后有 )(0Z Z m SI v k −=φ (14) 设经过时间g t ,弹丸运动到炮口.可以看出,若在弹丸出炮口前火药已经全部燃完,则火炮的初速将达到最大.若S ,k I ,φ和m 为常量,则对式(13)两端分别求方差后代入式(11)得 ))((6745.0))((6745.00t Z D m SI t v D r kg v φ== (15)上式表明:在起始条件和装填参量一致的条件下,火药的随机燃烧和点火传火过程众多随机因素的影响, 是造成初速不稳定的重要因素,0v r 的大小取决于)(t Z 在0t 时刻的波动程度.因此,为了提高火炮射击的稳定性,减小散布,除了控制起始条件装填参量的一致性外,还要减小点传火过程中随机因素对火药燃烧过程的影响. 同时, 对单体火药而言,还要提高自身理化性能的一致性.。

单根、成束电缆阻燃过程分析及解剖

单根、成束电缆阻燃过程分析及解剖

为什么单根电缆能自熄而多根电缆(成束)就延燃不止非阻燃的BV线的绝缘是由普通聚氯乙烯材料构成,它的材料氧指数是26,而空气中的含氧量为21%,21<26,故外火源移走后即自熄是不难理解的.但是敷设数量增多了以后情况就发生了变化,因为有机材质的燃烧(热氧化反应)是一个先吸热后放热的过程,PVC材质引燃前须经软化\熔融\裂解\气化最终才实现和氧的结合,没有外部火源提供足够的热值,就不能完成从软化到气化的演变,这是一个吸热的过程.一旦材质被引燃的热反应开始,大量燃烧的热就伴随而生,这些放出来的热量一部分用来补偿未燃前材质的吸热需要,另一部分以辐射\对流的方式扩散到周围的空间,当放出的热值大于预热与散热之和时,另一部分以辐射、对流的方式扩散到周围的空间,当放出的热值大于预热与散热之和时,燃烧就有趋旺的征状,反之小于时,则趋于熄灭,小的愈多,熄得愈快。

单根BV线用打火机点着能烧,是因为BV线引燃后放出的热量除了本身的燃烧热外还叠加了打火机点着能烧,是因为BV线引燃后放出的热量除了本身的燃烧热外还叠加了打火机的热能,一旦打火机移走能量减少,放出的热量不足以补偿时就熄灭,而成束BV线引燃后放出热量大增但空间的散热量并未同步递增,故放热、吸热(包含散热)有出现趋平(维持燃烧)和>0(燃烧趋旺)的可能。

有此得到一个结论,有机材料的阻燃概念是相对的,有条件的,不是一成不变的,即此时阻燃,彼时又变成可燃了。

阻燃电缆适用标准和其类别ABC如上所述,电缆阻燃不阻燃很大程度决定敷设电缆的数量多少。

数量少时,不加阻燃剂的普通VV电缆,也能阻燃自熄,但数量一多时就由量变到质变,从阻燃变成不阻燃。

为了评定电缆的阻燃性能优劣,故IEC分别制订了332-1、332-2-332-3三个标准。

332-1和332-2分别用来评定单根电线按倾斜和垂直布放时的阻燃能力(国标对应的是GB12666.3和GB12666.4),对于以聚氯乙烯为基材的电线或电缆即使不加任何阻燃措施,均能顺利通过上述单根标准的考核,故此标准条款已失去评定价值。

iec 60332-3中a类成束燃烧试验方法的探讨

iec 60332-3中a类成束燃烧试验方法的探讨

iec 60332-3中a类成束燃烧试验方法的探讨IEC 60332-3中A类成束燃烧试验方法的探讨1. 前言IEC 60332-3是国际电工委员会(IEC)发布的有关电线电缆燃烧特性的测试标准之一,其中A类成束燃烧试验方法是其中之一。

本文将对IEC 60332-3中A类成束燃烧试验方法进行全面评估,并对其进行深度和广度的探讨。

2. IEC 60332-3中A类成束燃烧试验方法的概述IEC 60332-3中A类成束燃烧试验方法是用来评估电线电缆在火灾条件下的燃烧性能。

该试验方法通过测试材料在特定燃烧条件下的燃烧速度和火焰传播特性,以确定其在火灾中的燃烧行为。

3. A类成束燃烧试验方法的测试条件在A类成束燃烧试验中,电线电缆的成束样品被置于特定的燃烧设备中,通过应用特定的热源来引燃样品。

试验中需要监测样品的燃烧时间、火焰传播速度以及火焰的燃烧特性,以评估其燃烧性能。

4. A类成束燃烧试验方法的意义A类成束燃烧试验方法的意义在于评估电线电缆材料在火灾条件下的燃烧性能,以确保其在实际使用中具有良好的阻燃性能和火焰传播特性。

这对于保障人身安全和减少火灾危害具有重要意义。

5. 对A类成束燃烧试验方法的个人观点和理解个人认为,A类成束燃烧试验方法是衡量电线电缆燃烧性能的重要手段,能够全面评估材料在火灾条件下的表现。

通过该试验方法可以有效地评估材料的阻燃性能,提高电线电缆在火灾条件下的安全性。

6. 总结通过对IEC 60332-3中A类成束燃烧试验方法的全面评价,我们了解了该试验方法的概述、测试条件和意义。

个人观点认为,这一试验方法在评估电线电缆材料燃烧性能方面具有重要意义。

在实际应用中,我们应该重视该试验方法的结果,以确保电线电缆在火灾条件下具有良好的阻燃性能和火焰传播特性。

在这篇文章中,我们从IEC 60332-3中A类成束燃烧试验方法的概述开始,深入探讨了其测试条件和意义,同时共享了个人的观点和理解。

希望这篇文章能够帮助读者更全面、深入地了解该试验方法,并对电线电缆的燃烧性能有更深刻的认识。

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成束燃烧长度的计算方法
作者:蒋韬
来源:《科学与财富》2013年第11期
在我们日常的试验中要经常接触成成束燃烧试验,但是在做实验前要计算样品的长度,那现在我就来简绍以下计算试验样品长度的计算方法。

试样应由若干根相同长度的电缆组成,每根电缆的最小长度为3.5m。

首先我们要确定电缆的规格型号:
试样的总根数应符合下列三种类型之一种的规定;
A类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总休积为7L
B类:试样根数应使侮米所含的非金属材料的总体积为3.5L
C类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总休积为1.5L
D类:试样根数应使每米所含的非金属材料的总休积为0.5L
每米电缆所含的非金属材料的总体积V等于各种非金属材料的体积V1,V2的总和。

V= V1+V2
将试样的阻燃类别规定试验类别的每米体积除以每米电缆非金属材料的总体积V即为要安装的试样根数。

根数=试验类别的每米体积/每米电缆非金属材料的总体积
注:根数取最接近的整数(四舍五入)
上面就是我们计算根数的一个整体,现在我们分体积法和简易计算法简绍以下计算过程。

体积法:
小心的截取一段至少0.3M的样品段,其截面与电缆轴线成直角以便能精确测量其长度。

每种非金属材料(包括发泡材料)的密度应采用适当方法测量,如GB/T 2951.13 2008,测得的数据修约到小数点后第2位。

这里选用悬浮法测量密度,基本原理就是把样品放入溶液中(密度小于1g/ml的乙醇和水的混合物,密度大于等于1g/ml的氯化锌和水的混合物),再
加入去离子水或蒸馏水,直至样品悬浮在溶液中,溶液和样品的密度一样,用比重计测量混合的密度,测得的密度就是样品本身的密度。

从电缆段上剥下每一种非金属材料Ci并称重。

任何小于非金属材料总质量的5%的材料应假定其密度为1kg/dm3。

如果半导电屏蔽不能从绝缘材料上剥离,可以视为一体测量质量和密度。

每一种非金属材料Ci的体积Vi(L/m)的电缆,按下式计算:
Vi=Mi/Pi×L
式中:
Mi━材料CI的质量,单位为(kg);
Pi━材料CI的密度,单位为千克每立方分米(kg/dm3);
L ━电缆试样段的长度。

单位为米(m)。

例如现在选取一根规格型号为ZA-KVVRP 450/750 7×2.5的样品来计算一下他成束燃烧所需要的电缆根数。

每米电缆所含的非金属材料的总体积V=0.064+0.094+0.001=0.159L/m
由规格型号可以得出阻燃级别为A类,那么试样根数应使每米所含的非金属材料的总休积为7L。

根数=7/0.159=44.03≈44根
简易计算法:
这种方法的整体思路就是根据金属材料的截面积算出非金属材料的截面积,然后根据试样的阻燃类别规定试验类别的每米体积除以每米电缆非金属材料的总体积V即为要安装的试样根数。

非金属材料体积法更精确和科学一些。

在对试验结果产生怀疑或仲裁试验时应体积法的计算方法。

n=1000V/(S-Sm)
式中:
n为试样根数,单位(根),取最接近的整数(0.5及以上进位至1)
V为按照试验类别确定的每米非金属材料的总体积,单位(L/m)
S为试样的总截面积,单位(mm2)
Sm为试样中金属材料的总截面积,单位(mm2)
例如现在有一根规格型号为ZA-KVVRP 450/750 7×2.5的样品(如上图所示)绕包法测出外护套的周长为49.32mm,外护套直径为15.70mm,那外护套内的面积为193.59mm2。

同理,测出屏蔽层的周长为38.96mm,那屏蔽层的直径为12.40mm,屏蔽层内面积为
120.76mm2。

测得屏蔽层的单丝直径为0.19mm,可以得出绕包带层的直径为12.40-
0.19×4=11.64mm,绕包带内的面积为106.41 mm2。

可以算出金属屏蔽层的面积是屏蔽层内的面积减去绕包带内的面积120.76-106.41=14.35 mm2。

导体的截面积根据样品规格7×2.5=17.5 mm2。

到这里可以算出该样品非金属材料的截面积=193.59-14.35-17.5=161.74mm2
由规格型号可以得出阻燃级别为A类,那么试样根数应使每米所含的非金属材料的总休积为7L。

那么根数=1000×7/161.74=43.28≈43根
综上所述两种方法都可以算出所需要的电缆根数,但是密度法比较精确,适合用于仲裁试验时的计算,一般方法比较简单能很快速的算出电缆根数,适用于常规的试验方法。

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