同样是阻燃,为什么电线电缆的阻燃标准不用UL94?

2025-04-27 13 苏州和塑美

在国际上,UL94 是应用非常广泛的一项塑料材料的阻燃性测试标准,主要用于评定材料在被点燃后熄灭的能力等阻燃特性。而电线电缆的阻燃标准与之存在一定区别。

电线电缆的阻燃标准更多是侧重于整个线缆产品在实际使用环境下遭遇火灾等情况时,阻止火焰蔓延、减少烟雾产生以及保障线路能在一定时间内维持基本功能等方面的考量。例如,国内的电线电缆阻燃标准会根据不同的使用场景、线缆类型等规定相应的成束燃烧试验要求、单根燃烧试验要求等,同时还会对燃烧时产生的有害气体量等指标有所限定。

UL94 侧重于对材料本身阻燃性能的分级界定,像常见的 V-0、V-1、V-2 等不同阻燃级别是针对材料被点燃后的自熄时间、是否有燃烧物滴落等具体表现来划分的;而电线电缆的阻燃标准是着眼于产品整体在实际安装、运行的环境中应对火灾危险的综合能力,两者的关注点和应用范围是有所不同的。

 

电线电缆的绝缘等级分类

 

Y 级绝缘:

允许工作温度及特性:Y 级绝缘允许的长期工作温度为 90℃,是绝缘等级中相对较低温度适应能力的一种。它所采用的绝缘材料通常具有一定的基础绝缘性能,但耐热性相对有限。在这个温度范围内,材料能够保持稳定的绝缘状态,防止电流泄漏,保障电气线路的正常运行。

适用场景:一般多适用于一些对温度要求不苛刻、工作环境比较温和的简单电气设备连接线路场景。比如普通的室内照明线路,照明灯具工作时产生的热量相对较少,环境温度也相对较为稳定,Y 级绝缘的电线电缆就足以满足其安全稳定供电的需求。再如一些小型的、功率极低的电子设备的内部连接线,由于设备本身发热小,使用 Y 级绝缘电线电缆既能满足绝缘要求,又能控制成本。

 

A 级绝缘:

允许工作温度及特性:A 级绝缘的允许长期工作温度可以达到 105℃,相较于 Y 级绝缘,它能承受更高一点的温度。其绝缘材料在成分和结构上经过了一定的优化,具备更好的热稳定性,在温度升高时依然可以有效地阻止电流通过绝缘层,维持线路的绝缘性能,减少因高温导致绝缘失效的风险。

适用场景:常用于一些普通的工业设备、民用电器等内部布线场景。例如常见的小型电动机的引出线,电动机在运行过程中会产生一定的热量,虽然不像大型电机那样热量高,但也需要一定的绝缘材料来应对工作温度,A 级 绝缘的电线电缆就比较合适。还有像普通的家用洗衣机、电冰箱等电器内部的布线,这些电器在正常使用时内部会有一定的热量积聚,A 级 绝缘能够保障线路长期可靠运行。

 

E 级绝缘:

允许工作温度及特性:允许长期工作温度为 120℃。其绝缘材料选用了具有更高耐热性能的成分,经过特殊的加工工艺处理,使得在 120℃的高温环境下,依然能够保持良好的绝缘电阻值,防止电流的异常传导,并且在长期处于该温度下,其绝缘性能的衰减速度相对较慢,能够为电气设备提供较为持久稳定的绝缘保障。

适用场景:在一些对温度有一定要求,且设备运行时会产生稍多热量的场合会使用到。比如部分功率稍大一点的电机绕组连接,电机在运转时,绕组部分会产生较多热量,E 级绝缘可以较好地适应这样的温度环境,避免因过热导致绝缘层损坏,从而保障电机的正常运行。另外,在一些小型的工业控制柜内,里面的电器元件工作时散发的热量累计起来也需要有一定耐热能力的绝缘电线电缆来连接,E 级绝缘的产品就可满足需求。

 

B 级绝缘:

允许工作温度及特性:B 级绝缘对应的允许长期工作温度能够达到 130℃。它的绝缘材料在耐热性、耐老化性等方面都有进一步提升,通过添加特殊的耐热助剂以及优化材料的分子结构等方式,使其在高温环境下不仅能维持高绝缘电阻,还能抵抗热氧化等老化过程,确保绝缘性能的长期可靠性。

适用场景:在诸如中型工业电机、部分较为精密的电气控制柜内布线等场景中应用较多。中型工业电机功率较大,运行时产生的热量较多,B 级绝缘的电线电缆能够有效应对这种高温工况,保障电机与外部电路连接的绝缘安全。而在精密电气控制柜内,有众多的电子元件和线路,虽然单个元件发热量可能不大,但整体密集布局下热量积聚也不容小觑,B 级绝缘可以保障内部布线的绝缘性能,避免因温度和老化问题引发电气故障。

 

F 级绝缘:

允许工作温度及特性:其允许长期工作温度为 155℃。F 级绝缘采用的绝缘材料往往是高性能的耐热材料,具备出色的热稳定性和化学稳定性,在高温下不易分解、变形,能够长时间保持良好的绝缘性能。同时,其在抗电晕、耐局部放电等方面也有较好的表现,进一步提升了在复杂电气环境下的可靠性。

适用场景:对于一些高温环境下运行的电气设备,像大型的高温工业电机、特殊的高温作业场所使用的电气线路等,往往会采用 F 级绝缘的电线电缆。大型高温工业电机长时间高负荷运转,内部温度极高,F 级绝缘可以确保电机绕组与外部连接线路之间的绝缘安全,避免因绝缘失效引发短路等严重问题。在高温作业场所,如冶金工业的熔炉附近、某些化工高温反应区域等,周围环境温度本身就很高,F 级绝缘的线缆能适应这样恶劣的温度条件,保障电力传输的正常进行。

 

H 级绝缘:

 允许工作温度及特性:H 级绝缘的允许长期工作温度可高达 180℃。其绝缘材料多为耐高温的特殊合成材料,这些材料经过严格的研发和制造工艺,具备超强的耐热能力,在接近甚至超过 180℃的高温环境下,依然能够维持稳定的绝缘状态,并且在抗高温老化、抗化学腐蚀等方面有着卓越的性能表现,确保在极端高温条件下电线电缆的安全性和可靠性。

用场景:常用于对温度要求极为苛刻的环境,例如一些航空航天设备的电气线路,航空航天飞行器在飞行过程中,特别是在大气层外、再入大气层等阶段,面临着极高的温度考验,H 级绝缘的电线电缆能够保障飞行器内部电气系统的正常运行,避免因高温导致绝缘故障进而影响飞行安全。在冶金等高温工业领域关键设备的内部布线方面,像高炉等高温核心设备周边的电气线路,需要 H 级绝缘来抵御高温侵袭,保障设备稳定运行以及整个生产流程的连续性。

 

C 级绝缘:

 允许工作温度及特性:C 级绝缘是绝缘等级中能适应最高温度的类别,它可以在超过 180℃甚至更高的温度环境下工作。其采用的绝缘材料通常是极为高端、特殊的,可能涉及到新型的陶瓷基材料、高温超导材料等前沿科技成果,不仅具备超乎寻常的耐热性能,而且在机械强度、化学稳定性等多方面都有着优异表现,不过也正因如此,其成本高昂,制造工艺复杂。

适用场景:一般应用于对耐高温性能有极致要求的特殊高端电气设备、科研实验装置等领域的电线电缆。比如在一些高能物理实验中的大型粒子加速器设备,其内部存在极高的电磁场以及超高温环境,C 级绝缘的电线电缆能够保障在这样极端条件下的电力传输和信号传输的正常进行。还有在航天飞行器的某些关键热防护系统的电气连接部分,需要承受极高的温度,C 级绝缘产品就成为了保障其安全可靠运行的关键因素。

 

 

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