壹 技術規範及試驗方法
一 適用範圍:
消防安全設備緊急供電系統之信號、標示燈及控制回路所使用之耐熱
電線電纜,適用於 60V 以下之電壓者,其構造、材質與性能等技術
上之規範及試驗方法,應符合本基準之規定。
二 用語定義:
(一) 電線:主要構造由導體及絕緣體組成者稱之。
(二) 電纜:主要構造由導體、絕緣體及被覆組成者稱之。
(三) 導體:用於導通、傳導電流之金屬。
(四) 絕緣體:與導體成同心圓狀包覆於導體上,具有高電阻低導電度,
並能有效阻絕電流傳導之材料。
(五) 被覆:單芯者在絕緣層外以同心圓包覆絕緣體者;多芯者為在芯線
絞合後之最外層包覆。
(六) 低煙無鹵 (LSHF) 被覆:材料具有低發煙性,僅含微量鹵素成分,
並需通過高難燃無鹵性試驗。 (LSHF:Low Smoke and Halogen F-
ree)
(七) 填充材料:通常用於二芯線以上電線電纜各芯線絕緣體間之間隙之
填充。
(八) 計算截面積:以計算方式表示電線電纜單芯導體之截面積,計算式
2
為:A=n×π D /4;其中 A 代表計算截面積;n 代表組成單芯之
股數;D 代表單股導體之直徑。
(九) 標稱截面積:計算截面積之概約整數值,如附表一所示。
(十) 單線:導體截面為圓形之單條電氣用軟銅線者稱之。
(十一) 絞線:導體由多條材質相同、線徑相等之軟銅線依同心圓狀絞製
或直接集合絞製者稱之。
三 構造:
耐熱電線電纜應由導體、絕緣體、被覆及所需之填充材料或金屬配件
所組成。
四 材質:
(一) 導體:應使用中國國家標準 (以下簡稱 CNS) 1364 裸軟銅單電線
或同等性能以上之材料。
(二) 絕緣體:應使用 PVC (聚氯乙烯) 、PE (聚乙烯) 、XLPE (交連聚
乙烯) 混合物、EPR (乙烯丙烯橡膠) 或同等性能以上之材料。
(三) 被覆:應使用 PVC (聚氯乙烯) 、PE (聚乙烯) 、氯丁二烯混合物
、低煙無鹵材料或同等性能以上之材料。
五 檢測及試驗方法:本基準未規定之部分則依 CNS689 (塑膠絕緣電線
電纜檢驗法) 之規定辦理。
(一) 外觀檢查:
外觀應無瑕疵、外傷、銹蝕、裂痕、汙損或接點,並且檢查表面之
印字標示及標示距離是否正確。
(二) 構造檢查:
1 以目視法檢測芯線數及組成單芯導體之股數。
2 絕緣體及被覆體之最小厚度應在其平均厚度 (量測三處以上之平
均值) 之 80 %以上
3 非壓縮絞線之單股導體及單線直徑應符合附表二之規定;8mm2
以上圓形半壓縮導体時應在附表一之外徑值乘以 0.97±2%之範
圍內;8mm2 以上圓形全壓縮導体時應在附表一之外徑值乘以 0
.91±3%之範圍內。
(三) 導體電阻試驗:
應達到附表一之標準值。
(四) 耐電壓試驗:
需能耐附表一所列之試驗電壓 1 分鐘以上無異狀。但單股導體之
直徑在 5mm 以上或單芯之導體標稱截面積在 22mm2 以上者,應
實施水中耐電壓試驗。
(五) 絕緣電阻試驗:
實施常溫 (20℃) 及高溫 (75℃) 絕緣電阻試驗後,應達到附表一
之標準。
(六) 絕緣體及被覆體抗拉強度及伸長率試驗:
依表一實施,應達到附表三之標準。
(七) 絕緣體及被覆體耐老化性試驗:
依表二實施,應達到附表三之標準。
(八) 耐油性試驗:
聚氯乙烯絕緣體耐油性試驗之油溫及浸泡時間分別為 85 ℃±3 ℃
及 4 小時,聚氯乙烯被覆體為70℃±2 ℃及 4 小時;氯丁二烯
被覆體耐油性試驗之油溫及浸泡時間分別為 120℃±2 ℃及 18
小時, (若被覆體之材質為聚乙烯或低煙無鹵材料,則該電線電纜
不得用於油氣之環境,但經通過耐油性試驗 (合格判定比照附表三
聚氯乙烯被覆之標準) 者不在此限) 。
(九) 難燃性試驗:
由完成品截取長約 300 mm 之試樣,使其與水平面成 60 度傾斜放
置,於其下端約 20mm 處以火焰長度約 50mm 之酒精燈或火焰長度
約 130 mm 之火本生燈烘烤30秒至燃燒後緩慢移走火焰,測出電線
電纜火焰自然熄滅之時間,該試件應於移走火焰後 60 秒內自然熄
滅。
(十) 耐熱試驗:
1 試樣係取三段長 1.3 公尺之電線分別進行三次試驗,如圖 1
所示 (供試電線電纜之外徑未滿 15mm 者採用圖 1-1,15 mm
以上未滿 30mm 者採用圖 1-2,30 mm 以上者採用圖 1-3) :
利用固定夾或直徑 1.6 公釐金屬線繞兩圈裝置於真珠岩或同
等以上材質 (300mm╳300mm╳10mm 厚)。
2 絕緣電阻試驗法:單芯線之試驗係將被絕緣導體與固定之金屬
線或遮蔽金屬之間;兩芯線以上者,被絕緣導體與固定之金屬
線或遮蔽金屬之間,及被絕緣導體相互之間,使用直流 500
伏特的高阻計測定之,其絕緣電阻須在5 0MΩ以上。
3 耐熱試驗應符合下列規定:
(1) 加熱爐之構造如圖 2 須符合 CNS11227 建築用防火門耐火
試驗法規定之加熱爐構造,其加熱爐溫升曲線如圖 3 所示
。
(2) 加熱爐未插入試樣加熱時,須保持 380±38℃,15 分鐘以
上。
4 耐熱試驗之加熱方法:試樣插入如圖 4 之位置後,依據加熱
爐溫升曲線之 1/2 進行加熱 15 分鐘,加熱期間之溫度容許
裕度為±10%。 (但電纜完成外徑小於 15mm 時,得依下列方
法加熱,試樣插入如圖 4 之位置後,5 分鐘內爐內溫度必須
達到 300℃以上,並能繼續保持 10 分鐘。)
5 爐內溫度使用k型熱電偶,CNS5534 [熱電偶] 標準中所規定之
CA 熱電偶及使用自動記錄計,依圖 4 位置測定之;試驗時
以 B 點隨時間量測並紀錄之溫度曲線作為爐內溫升曲線,並
以此判斷爐內溫度是否符合圖 3 之加熱溫升曲線。
6 於加熱中施加 250 伏特 (或以上) 之交流電壓時,不得發生
短路現象。
7 加熱中,單芯線者,於被絕緣導體與固定之金屬線或遮蔽金屬
之間;二芯線以上者,於被絕緣導體與固定之金屬線或遮蔽金
屬之間及導體相互之間,使用 500 伏特高阻計每五分鐘測定
一次,其值應在 0.1MΩ 以上。
8 加熱試驗後,真珠岩板突出之供試電線之被覆部份,燃燒部分
不得超過 150 公釐以上。
(十一) 高難燃無鹵性試驗:
1 多條電線電纜垂直燃燒試驗:
(1) 試驗環境:
燃燒試驗應在自然通風之室內或密閉空間內實施,電纜之燃
燒效果及燃燒器火焰不得受過大之外部氣流或人為氣流之影
響。
(2) 試驗設備:
梯架:應為金屬製垂直式梯架,其高 2400mm 、寬 300mm
、深 75mm ,自底部 150mm 處起,每 300mm 間隔設置
橫梯,如圖 5 所示,梯架底部得以螺栓固定於水平淺盤
作為支撐。
火源:測試火源由一帶狀燃燒器產生,構造如圖 6 所示
,其燃燒所使用之燃料為丙烷或天然氣並混合適當之空氣
以產生長 380mm 之火焰。距中央試樣表面約 3.2mm 內
位置 (但不得碰觸試樣) 之溫度應在 815℃以上,另燃燒
器應水平安裝,噴口距電線電纜試樣之表面約 75mm ,其
噴口中心平面高度距梯架底部高約 600mm,如圖 5 所示
。
(3) 試驗方法:
試驗時取與梯架等長之電線電纜成品自梯架之中央處以 1/2
線徑之間距向兩側單層排列直到試樣之橫寬達 150mm 以上
(條數依下式計算) ,試樣得以細金屬線綁住以固定。以前
述之帶狀燃燒器火焰持續燃燒 20 分鐘後關閉火源,讓試樣
自然燃燒至熄滅後,自燃燒器位置 (即距梯架底部 600mm)
起算量出上方電纜最大燃燒碳化長度。
電線電纜取樣條數計算:
D
nD+ (n-1) ─≧150
2
D :電線電纜完成外徑
n :電線電纜取樣條數
(4) 合格判定基準:
燃燒碳化長度小於 1800mm 者 (即未達到梯架頂端) 為合格
。
2 發煙濃度試驗:
(1) 試驗設備:
構造:如圖7所示,或類似之構造。
試驗箱:內側需經施加防腐蝕處理。
輻射加熱爐:具有開口部直徑 76mm 之電氣爐。
試料夾具:能容易裝拆試料,並能於長 65 mm、寬 65mm
之範圍內進行充分加熱。
(2) 試樣取料:
試料為與被覆體或電線絕緣體相同之材料,其尺寸為長 76
mm、寬 76mm 厚 0.5mm±0.1mm 之薄片,加熱表面以外部分
以鋁箔包覆之。
(3) 試驗方法:
將試料置放在試料盒內,背面用與試料尺寸相同之石棉板支
撐固定,試料供試驗用之暴露面積為 65mm×65mm ,採輻射
加熱方法,對試料中央部直徑約 38mm 之範圍,以 2.5W/cm
2 之熱輻射加熱,持續 20 分鐘,加熱期間測出最小透光率
,每一材料需測試三次。
(4) 發煙濃度計算:
V 100
Ds=───log ──
A×L 10 T
DS:發煙濃度
V :試驗箱內容積 (mm3)
A :試料之加熱表面積 (mm2)
L :光軸長度 (mm)
T :光之最小透光率 (%)
(5) 合格判定基準:
發煙濃度測試三次平均值在 150 以下者為合格。
3 燃燒時釋放氣體之酸度試驗:
(1) 試驗設備:
構造:如圖 8 至圖 12 所示,所有配件之組裝皆須緊密
無洩漏,石英玻璃管與第一收集瓶,及第一收集瓶與第二
收集瓶之距離越短越好。
管狀火爐:管狀火爐之有效長度須在 500ml 至 600ml
間,內徑應在 40mm 至 60mm 間,並配備可調式電熱系統
。
導管:火爐包含一個用二氧化矽裝置之防火導管用以抵抗
腐蝕氣體之作用,導管與管狀火爐成同心圓配置,二氧化
矽管之內徑在 32mm 至 45mm 間,原間隙為僅供熱膨脹之
裕度,導管入口側突出之長度為 60mm 至 200mm 間,出
口側突出之長度為 60mm 至 100mm 間。
燃燒皿:材質使用瓷器、融合石英或皂石,長度為 45mm
至 100mm,寬度為 12mm 至 30mm ,深度為 5mm 至 10m
m ,安裝位置如圖 8 所示,每只燃燒皿僅能在破裂或換
新前使用三次。
氣體收集裝置:氣體在導管出口通過一個裝滿 990ml 至
1000ml 蒸餾水之收集瓶 (如圖 9 所示) ,或兩個各裝
450ml 蒸餾水之收集瓶,水之 PH 值應介於 5 到 7 之
間,導電度應低於 1.0μs/mm,收集瓶 (當使用兩收集瓶
時為第一個收集瓶) 應裝磁性攪拌器以產生渦流使燃燒氣
體較易溶於水中。另導管應浸入水中 100mm 至 120mm
深。
空氣供應系統:為因應導管內徑之差異並確保管內空氣流
量達約 20ml/mm2/h ,空氣量之供給可在 15L/h (公升/
小時) 至 30L/h 的範圍內調整,其調整係以調整針型閥
及觀察流量計以控制流量穩定,流量 (ρ) 由下式計算,
並依下列三種方法擇一供給高純度空氣。
ρ=0.0155D2 L/h [D:導管內徑 (mm) ]
方法一:使用壓縮空氣鋼瓶,空氣由燃燒管前端注入 (如
圖10) 。
方法二:使用於試驗室加壓之空氣,空氣經過濾後由燃燒
管前端注入 (如圖11) 。
方法三:使用經適當過濾之試驗室環境空氣,利用裝置於
系統最末端之吸氣泵使空氣和燃燒後氣體之混合
氣通過收集瓶 (如圖12)
(2) 量測設備:
分析天平:精密度達±0.1mg 。
酸鹼計:精密度達±0.02,並有適當之探針。
導電度計:量測範圍應介於 10-2 至 102μs/mm 間。
碼表。
(3) 試料狀態:
試料應置於溫度23±2℃及濕度 50±5 %之狀況下至少 16
小時。
(4) 試樣取料:
取與電線絕緣體或被覆體相同之材料,切成碎片,稱重 100
0mg±5mg,試料數三個。
(5) 試驗方法:
試料之重量應在±1mg 之誤差範圍內,並平均置於燃燒皿
內。
進氣應以針狀閥調整至 0.0155D2 L/h±10 %之流量,並
於測試全程中保持穩定。
溫度應以熱電偶量測,熱電偶並應有適當防止腐蝕之保護
,並安裝於管內火爐中央。
裝好試料之燃燒皿應快速置入管中之有效區域,同時計時
器開始計時,燃燒皿與有效加熱區之出口端之距離應不得
小於 300 公厘,燃燒皿所在位置之溫度不得低於 935℃
,距燃燒皿 300 公厘上風處之溫度不得低於 900℃。
火爐應保持燃燒及進氣之狀況 30 分鐘。
酸鹼值及導電度應於上述程序完畢後量測,量測前收集瓶
應加蒸餾水補充至 1000 ml (如果使用兩個收集瓶,則兩
個收集瓶應倒在同一個燒杯內並加蒸餾水至 1000ml) 。
移去燃燒皿後,導管全長應於 950℃以鍛燒法清洗。
(6) 酸鹼值及導電度之量測:
酸鹼計之歸零校正:
酸鹼計應以原廠提供之方法歸零校正。
溶液酸鹼值及導電度之量測:
溶液之酸鹼值應於室溫量測,酸鹼值所示之讀數應為經自
動溫度補償換算後之數值,該自動溫度補償元件應內建於
酸鹼計中。
(7) 合格判定基準:
應實施三次測試,並計算平均值及變異數,如果變異係數
大於五個百分比則應加做三個測試,並計算六個測試之平
均值,三次 (或六次) 酸鹼值 (pH值) 之平均值應不小於
4.3 ,導電度不大於 10μs/mm 者為合格。
變異係數之計算:
六 標示:
(一) 耐熱電線電纜須於表面以不易磨滅之方法連續標示下列事項:
1 耐熱試驗所施加之電壓值。
2 耐熱溫度 (380 ℃或 300 ℃ (限外徑 15mm 以下) ) 。
3 HR-C V F
HR: Heat-Resistant
HR後第一位英文字:代表絕緣體之材質 (交連聚乙烯 (XLPE) :
C ;聚乙烯 (PE) :E ;聚氯乙烯 (PVC) :V; 乙烯丙烯橡膠 (
EPR) :P)
HR後第二位英文字:代表被覆體之材質 (交連聚乙烯 (XLPE) :
C ;聚乙烯 (PE) :E ;聚氯乙烯 (PVC) :V; 氯丁二烯:N;低
煙無鹵:L)
HR後第三位英文字:代表扁平型 (Flat)
4 單芯導體之標稱直徑或截面積及芯線數。
5 製造廠商或商標。
6 製造年份。
7 型式認可號碼。
(二) 標示範例:
250V 380℃ HR-CVF mm (或mm2) × C 廠牌 製造年 型式認
可號碼
── ── ─── ──────── ── ─── ───
1 2 3 4 5 6 7
(三) 標示距離:每隔 1000mm 以內標示一次。