多種電纜外皮的特性解析

多種電纜外皮的特性解析

一直以來(lái)，業(yè)界關(guān)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線纜外皮的特性問(wèn)題爭(zhēng)論不休，比如外皮能否滿足阻燃或低煙的標(biāo)準(zhǔn)？是否需要含有高燃點(diǎn)、抗燃性，但是在大火中卻會(huì)釋放出有毒氣體的鹵素？網(wǎng)絡(luò)布線專(zhuān)業(yè)人士、廣大的網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)甚至在不同地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)組織之間，都存在分歧。隨著集成語(yǔ)音、數(shù)據(jù)及圖像為一體的、多媒體寬帶的、融合的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)布線更將深入千家萬(wàn)戶(hù)，正確認(rèn)識(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)電纜外皮的組成成份及其特性，對(duì)于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者及用戶(hù)的工作和生活都是很重要的。

??? 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線纜外皮的選擇及標(biāo)準(zhǔn)，北美與歐洲的標(biāo)準(zhǔn)組織和廠家就像他們對(duì)于使用 UTP還是采用FTP屏蔽產(chǎn)品一樣，爭(zhēng)論已久，互不相讓。目前，北美、南美、亞太及中國(guó)等均采用基于北美的電纜防火標(biāo)準(zhǔn)UL及NEC(National Electrical Code),歐洲部分地區(qū)則采用低含鹵或低煙無(wú)鹵素綠色環(huán)保型電纜標(biāo)準(zhǔn)。

??? 外皮含鹵素之爭(zhēng)

??? 目前全球大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信電纜均含有鹵素，該類(lèi)線纜在燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出有毒霧狀化學(xué)物質(zhì)。在火中，含鹵纜會(huì)產(chǎn)生酸性氣體，有損工人的鼻子、嘴和喉嚨，煙霧還使受害者容易迷失方向，難以逃離大火現(xiàn)場(chǎng)。

??? 認(rèn)識(shí)到這一潛在的危害性，部分歐洲國(guó)家已將無(wú)鹵纜作為電力與通信線纜的標(biāo)準(zhǔn)。但是，美國(guó)國(guó)家電氣法規(guī)卻明確規(guī)定：通信網(wǎng)必須使用具有含鹵素包層的超五類(lèi)或六類(lèi)UTP(非屏蔽雙絞線)網(wǎng)絡(luò)電纜。這是因?yàn)椋u電纜雖然具有重要缺陷，但鹵素本身卻具有很強(qiáng)的抗燃性及高燃點(diǎn)，如果電纜根本不著火或很難著火，那么就不會(huì)引起燃燒，從而散發(fā)出有毒的煙霧。

??? 事實(shí)上，有些火災(zāi)就是因?yàn)殡娎|本身通電時(shí)間較長(zhǎng)導(dǎo)致過(guò)熱而引起的。無(wú)鹵線纜因?yàn)槿键c(diǎn)低，所以更易引起火災(zāi)，而鹵絕緣層可以更好地防止電纜自燃。但是，如果電纜已經(jīng)處于火場(chǎng)，那么其產(chǎn)生的煙霧就會(huì)導(dǎo)致生命中毒。上述這些矛盾在鹵素的應(yīng)用中一直是業(yè)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。

??? 現(xiàn)在，電纜鹵素的擁護(hù)者，包括美國(guó)聯(lián)邦公司和Goodrich等公司占據(jù)著技術(shù)主導(dǎo)地位。鹵素的反對(duì)者期望更能夠說(shuō)服NFPA(美國(guó)防火協(xié)會(huì))修改當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)，停止使用鹵素或允許在建筑物的通風(fēng)處使用無(wú)鹵纜。

??? 這不是無(wú)鹵纜提倡者首次試圖修改標(biāo)準(zhǔn)，但迄今為止都未成功。最主要的原因在于，主干線槽內(nèi)電纜自燃性的竄層燃燒使人們不易進(jìn)行區(qū)域防火控制，從而引起整棟大廈的火災(zāi)，而且低燃點(diǎn)極易產(chǎn)生火源。另一主要原因是無(wú)證據(jù)證實(shí)無(wú)鹵纜確能拯救生命 (因?yàn)榉课輧?nèi)還存在大量其他裝飾物也含有鹵素)。

??? 按照現(xiàn)行美國(guó)建筑法案規(guī)定，惟一能合法安裝的無(wú)鹵纜是將電纜置于金屬導(dǎo)管中，這卻使整個(gè)布線系統(tǒng)的成本翻了一倍。因此，多數(shù)歐洲國(guó)家包括法國(guó)、意大利和英國(guó)等均轉(zhuǎn)向使用有鹵纜。在歐洲的通信電纜中，目前無(wú)鹵線纜占約25%的比例，而在北美及世界大部分地區(qū)，有鹵纜則超過(guò)98%的市場(chǎng)。布線廠家Avaya公司則針對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)、不同區(qū)域用戶(hù)，推出了全系列的數(shù)據(jù)線纜解決方案，以滿足不同用戶(hù)需求。

??? 無(wú)鹵素的優(yōu)點(diǎn)

??? 無(wú)鹵素的特點(diǎn)是：燃點(diǎn)低、易燃燒但毒性小。目前涉及線纜的相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注三個(gè)問(wèn)題：防火性(電纜燃燒的速度)、煙的密度(產(chǎn)生多少可見(jiàn)煙)和有毒性(對(duì)人體產(chǎn)生多大的損害)。美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn)只涉及了前兩個(gè)問(wèn)題，但它卻在使用上更為廣泛和嚴(yán)格，要滿足美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)必須將鹵素添加到電纜絕緣層的聚合物中，其PVC電纜含有氯，而FEP(Teflon特氟瓏聚四氟乙烯)電纜含有氟。

??? FEP具有很強(qiáng)的防火性，在燃燒冒煙解體之前可以忍受高達(dá)800℃以上的溫度，它比通常無(wú)鹵纜最高可忍受150℃的溫度要高數(shù)倍，同時(shí)FEP也是一種高效的絕緣體。因此，F(xiàn)EP非常適用于制作傳輸高速數(shù)據(jù)的電纜，是目前通風(fēng)處廣泛采用超五類(lèi)UTP的關(guān)鍵因素。在高樓豎井和其他通風(fēng)地方，F(xiàn)EP電纜已大量取代了PVC電纜。歐洲有些國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)不同，為了符合嚴(yán)格的防毒性規(guī)范，電纜生產(chǎn)商不使用鹵素，代之以金屬加入到聚乙烯和聚內(nèi)烯電纜絕緣層中。當(dāng)受熱時(shí)，這種線纜只散發(fā)出毒性很小的可見(jiàn)蒸氣。但是，這種無(wú)鹵纜的防火性能不如含鹵纜，并且其絕緣層很快會(huì)燃燒。因此，無(wú)鹵纜不能符合嚴(yán)格的美國(guó)防火標(biāo)準(zhǔn)，要達(dá)到通風(fēng)及抽風(fēng)處級(jí)別的防火要求，就不得不加入過(guò)量的金屬氫氧化物，從而影響線纜性能及技術(shù)要求。

??? 電纜毒性之爭(zhēng)

??? 當(dāng)PVC電纜燃燒時(shí)會(huì)散發(fā)出氟化氫和二氧化物氣體，它們被綠色和平組織確定為“科學(xué)已知的、具有毒性的合成化學(xué)物”。當(dāng)FEP電纜燃燒時(shí)，它釋放出無(wú)色、無(wú)味，但毒性比氯化氫更強(qiáng)的氟化氫。有測(cè)試表明，在FEP煙霧中還存在另外一種危險(xiǎn)氣體。這種超級(jí)毒素從未被人類(lèi)正確認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在對(duì)它的研究也已停止了，但也有人認(rèn)為這種超級(jí)毒素僅是實(shí)驗(yàn)中的產(chǎn)品，現(xiàn)實(shí)中并不存在。

??? 歐洲的Anderson實(shí)驗(yàn)室使用被稱(chēng)為匹茲堡測(cè)試的方法(此方法由匹茲堡大學(xué)發(fā)表)來(lái)測(cè)量電纜外皮的毒性。在測(cè)試中，燃燒一定量的絕緣層，將煙通過(guò)導(dǎo)管傳送到4只白鼠所在的空間，觀察直至有2只白鼠死亡。這時(shí)燃燒的絕緣層重量就為一個(gè)LC50的毒性單元，意即這么多的絕緣層在燃燒時(shí)將殺死半數(shù)的受試動(dòng)物。通過(guò)這個(gè)測(cè)試，人們發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)EP電纜的毒性是PVC纜的1.5倍，是無(wú)鹵纜的5 倍。FEP支持者則認(rèn)為，這個(gè)測(cè)試只是學(xué)術(shù)性的，因?yàn)闇y(cè)試環(huán)境并不是真實(shí)的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，而且在建筑物中達(dá)到釋放那些有毒氣體所需的溫度時(shí)，無(wú)論什么人都會(huì)因?yàn)闇囟忍撸?00℃）而早已死去了。