深入了解電纜護(hù)套
一直以來,業(yè)界關(guān)于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線纜外皮的特性問題爭(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)布線專業(yè)人士、廣大的網(wǎng)絡(luò)用戶甚至在不同地區(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,網(wǎng)絡(luò)布線更將深入千家萬戶,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)于未來網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)者及用戶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鹵素綠色環(huán)保型電纜標(biāo)準(zhǔn)。
外皮含鹵素之爭(zhēng)
目前大部分地區(qū)敷設(shè)的電力及通信電纜均含有鹵素,該類線纜在燃燒時(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或六類UTP(非屏蔽雙絞線)網(wǎng)絡(luò)電纜。這是因?yàn)?,含鹵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)致過熱而引起的。無鹵線纜因?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)處使用無鹵纜。
這不是無鹵纜提倡者試圖修改標(biāo)準(zhǔn),但迄今為止都未成功。zui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。另一主要原因是無證據(jù)證實(shí)無鹵纜確能拯救生命(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,推出了全系列的數(shù)據(jù)線纜解決方案,以滿足不同用戶需求。
無鹵素的優(yōu)點(diǎn)
無鹵素的特點(diǎn)是:燃點(diǎn)低、易燃燒但毒性小。目前涉及線纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要關(guān)注三個(gè)問題:防火性(電纜燃燒的速度)、煙的密度(產(chǎn)生多少可見煙)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,它比通常無鹵纜zui高可忍受150℃的溫度要高數(shù)倍,同時(shí)FEP也是一種的絕緣體。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)出毒性很小的可見蒸氣。但是,這種無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),它釋放出無色、無味,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)室使用被稱為匹茲堡測(cè)試的方法(此方法由匹茲堡大學(xué)發(fā)表)來測(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),無論什么人都會(huì)因?yàn)闇囟忍撸?00℃)而早已死去了。