數(shù)據(jù)中心的電力線纜如何防火

建筑承包商和數(shù)據(jù)中心運營商都負有法律義務(wù)，以確保數(shù)據(jù)中心的電纜具有良好的防火性能。

根據(jù)數(shù)據(jù)中心標準機構(gòu)Uptime Institute今年發(fā)布的年度數(shù)據(jù)中心調(diào)查報告，許多數(shù)據(jù)中心運營商承認，如果他們在數(shù)據(jù)中心設(shè)施的彈性上投入更多的資金，則可以避免大多數(shù)停機事件。

這不僅適用于受市電中斷影響的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，而且還適用于重要數(shù)據(jù)和電源線纜的適當保護，尤其是在發(fā)生火災(zāi)時。

以下了解一下有關(guān)數(shù)據(jù)中心電纜防火性能和現(xiàn)有一系列不同標準的一些常見誤解，并詳細說明數(shù)據(jù)中心運營商應(yīng)該確保其電纜保護符合所有低火災(zāi)危險標準要求的原因。

背景

在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中，所有可能導致火災(zāi)的電力電纜都需要用能夠為安裝提供必要防火保護的套管材料進行防護。

建筑承包商和數(shù)據(jù)中心運營商都負有法律義務(wù)，以確保數(shù)據(jù)中心的電纜具有良好的防火性能，因此符合電纜防火標準，例如歐洲BS EN 50575標準。這包括“防火性能反應(yīng)”的分類，并考慮到熱量釋放、火焰蔓延和傳播、煙霧產(chǎn)生、燃燒的液滴以及酸度。

BS 7671標準提出了靈活的電纜性能要求，其中包括防火要求。然而，這個電纜套管系統(tǒng)標準于2008年首次發(fā)布，但只涉及非火焰?zhèn)鞑ィㄗ韵ǎ?，不包括其他防火性能，如增強阻燃性、煙霧和有毒煙霧排放。

這可能會導致潛在的危險情況，即電纜可以鋪設(shè)在柔性套管中，根據(jù)其標準，只需要說明其是否自動滅火，但并沒提供具有綜合水平的防火性能信息。

火災(zāi)危險性評估

在對人員、流程或財產(chǎn)構(gòu)成重大風險的建筑物（如數(shù)據(jù)中心或服務(wù)器機房）中，火災(zāi)危險評估至關(guān)重要。這一評估應(yīng)該包括火災(zāi)的可能來源和可能性，以及此類火災(zāi)的后果，其中包括人員疏散和安全、服務(wù)損失以及設(shè)備損壞。

在評估火災(zāi)隱患時，供應(yīng)商應(yīng)該與用戶一起對電纜套管系統(tǒng)的安裝措施和環(huán)境進行評估。例如，在數(shù)據(jù)中心環(huán)境中應(yīng)該考慮一些因素，例如密閉服務(wù)器機房內(nèi)的高溫。此外，含有鹵素的套管系統(tǒng)（例如聚氯乙烯材料）會在火災(zāi)中釋放出氯酸氣體，從而破壞建筑物中的電子設(shè)備。

幾乎所有應(yīng)用都需要按照行業(yè)標準要求進行無火焰?zhèn)鞑ィㄗ韵ǎ⒅辽偻ㄟ^EN 61386中的火焰?zhèn)鞑y試標準進行測試。許多用戶會認為，他們指定的柔性管道都能滿足這一基本要求，但情況并非總是如此。

符合低火災(zāi)危險性規(guī)范

對于被歸類為低火災(zāi)隱患的產(chǎn)品，必須具有四個明確定義的特性：高阻燃性、低煙塵排放、低毒煙排放、無鹵素。

由于沒有塑料可燃燒，因此所有金屬套管系統(tǒng)本質(zhì)上具有低火災(zāi)隱患，但是，現(xiàn)在大多數(shù)套管系統(tǒng)都部署采用塑料或全部采用塑料，因此需要對其性能進行評估。

傳統(tǒng)上，人們對于指定的無鹵素管道有一種常見的誤解，即它們提供全面的防火性能。雖然這種套管在某些情況下可以防止有毒氣體的產(chǎn)生，但并不意味著它也具有阻燃性或低煙特性，如果暴露在熱源下，仍有易燃的可能。

除此之外，對于低火險電纜管理產(chǎn)品，沒有統(tǒng)一的分類標準來定義術(shù)語、測試方法和預期結(jié)果，這是容易出現(xiàn)混亂的原因。

當電纜套管產(chǎn)品只能滿足四個要求的方面之一時，常使用一些術(shù)語來表示有足夠的防火措施。例如，“低煙無味（LSF）”等級的產(chǎn)品可能無法解決毒性問題，“低煙零鹵（LSOH）”規(guī)格可能無法解決阻燃問題。

然而，好消息是，有許多柔性套管解決方案可以滿足所有四個低火災(zāi)危險規(guī)范的要求。以下了解數(shù)據(jù)中心運營商如何要求其供應(yīng)商進行演示以證明其綜合防火性能。

（1）阻燃性

首先，供應(yīng)商必須能夠證明適當?shù)淖枞夹裕⑶矣性S多既定的測試方法來證明其性能。

易燃性（套管暴露于熱源時點燃其難易程度的量度）在這里經(jīng)常被引用。根據(jù)管道系統(tǒng)的EN 61386標準，最低要求是產(chǎn)品必須具有自熄性。例如，垂直放置的管道樣品應(yīng)放在1kW的燃燒器中，必須在火焰移除后30秒內(nèi)熄滅，并且沒有燃燒的液滴。

為了評估材料的阻燃性，通常的測試方法是根據(jù)BS EN ISO 4589-2標準測量極限氧指數(shù)（LOI）。這決定了燃燒所需氧氣的百分比。LOI百分比越高，套管材料的阻燃性越好。

另一種方法是按照BS EN IEC 60695-2標準進行灼熱金屬絲測試，該方法將灼熱金屬絲施加在7500C、8500C或9600C的材料板上進行測試。

（2）更少的煙霧排放

如果管道發(fā)生火災(zāi)，產(chǎn)生的煙霧可能會使試圖逃生的人或試圖撲滅火災(zāi)的消防員視線變得模糊。因此，數(shù)據(jù)中心運營商都希望確保在發(fā)生這種情況時指定的柔性管道能夠提供出色的保護，以確保員工有足夠的時間安全離開建筑物。

有許多火災(zāi)試驗，其中規(guī)定的材料樣品在給定的煙霧室中在受控條件下燃燒，并測量規(guī)定光束的煙霧遮蔽度。

（3）低毒性

有毒氣體的產(chǎn)生可能會使試圖從火中逃脫的人員喪失行動能力，因此必須始終提供適當?shù)谋Ｗo。

為了測試毒性，在受控條件下在給定的煙霧室中燃燒指定的材料樣本，并分析煙霧中的各種氣體。然后將每種氣體的濃度乘以其毒性，得出毒性指數(shù)。

如果一種材料中含有鹵素、硫或磷，就不能通過低毒性試驗。

（4）無鹵素

如前所述，主要的誤解之一是無鹵素材料就是一種低火害產(chǎn)品。事實上，如果套管材料包含鹵素，則不能認為是低火災(zāi)隱患，但是如果沒有相應(yīng)的低毒、低煙和阻燃性能，它將不符合全部標準。

典型的鹵素是氟、氯、溴和碘。氯在聚氯乙烯中最常見，氟存在于含氟聚合物中，溴出現(xiàn)在阻燃劑中。如果暴露在明火中，它們都會產(chǎn)生劇毒煙霧和濃煙。

規(guī)范優(yōu)先

盡管防火性能是首要考慮的問題，但值得注意的是，僅基于一種屬性指定電纜保護可能是一個代價高昂的錯誤，應(yīng)該考慮所有環(huán)境因素。這些因素包括暴露在極端溫度、紫外線輻射、刺激性化學品、抗壓強度、耐磨性，以及水或灰塵進入的可能性。

盡管許多產(chǎn)品可能看起來相同，但性能和屬性可能相差很大，因此客戶應(yīng)始終檢查其應(yīng)用程序的適用性和兼容性，并將安裝視為完整的端到端系統(tǒng)。

聚丙烯NFR（非阻燃劑）是數(shù)據(jù)中心電纜保護的常用材料，因為它不含鹵素、硫和磷，因此不會幫助酸霧的形成，但具有高度易燃性和火焰?zhèn)鞑バ?。與其相反，PA6（尼龍）具有自熄性，不含鹵素、硫和磷。

指定者應(yīng)尋求獨立的測試結(jié)果來支持供應(yīng)商的主張，而不要依賴未經(jīng)證實的資料。

改造選項

對于現(xiàn)有設(shè)施，數(shù)據(jù)中心運營商可能需要對新的導管系統(tǒng)進行改造，以確保滿足低防火性能要求。

傳統(tǒng)上，改造電纜保護是一項復雜的任務(wù)，安裝人員需要將現(xiàn)有電纜穿過導管系統(tǒng)的開口端。因此，導管系統(tǒng)制造商正在開發(fā)增強型改裝選項，以使其更容易、更快捷地安裝電纜保護裝置。

定制設(shè)計的電纜保護

對于更復雜的應(yīng)用程序要求，客戶應(yīng)與供應(yīng)商討論定制方案。

這些可能包括以非標準或預切長度提供的套管，直徑更大或更小的套管，或者具有不同的螺紋端接或安裝選項。45度和90度彎頭也可以用來幫助維持彎曲半徑。

此外，還可以考慮更復雜的要求，例如改變性能特性以滿足特定的溫度要求、抗壓強度或耐磨性或達到更高的疲勞壽命。

結(jié)論

在評估防火性能時需要考慮很多方面，因此與有能力的制造商或指定人員合作非常重要。而只根據(jù)價格或通過使用未考慮防火性能所有方面的標準進行指定，可能會使數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施容易發(fā)生故障。

數(shù)據(jù)中心運營商應(yīng)期望他們選擇的供應(yīng)商能夠提供材料特性的詳細證據(jù)，以及為確保滿足所有四個標準并保持關(guān)鍵的性能而進行測試。