电线电缆成束燃烧GB/T 18380.3测试指南
标准定位与适用范围
标准定位与版本沿革
现行成束燃烧方法体系为 GB/T 18380.31~.36《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》系列(2022 版),等同采用 IEC 60332-3 系列相应部分:.31 为试验装置,.32~.36 按类别规定试样非金属体积、供火时间与程序。GB/T 18380.3-2001 已于 2009-04-01 废止并由 GB/T 18380.31-2008 全部代替,.31-2008 又于 2022-10-01 废止并由 .31-2022 全部代替。产品阻燃分级与代号按 GB/T 19666-2019《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》执行(ZA/ZB/ZC/ZD);工程燃烧性能分级另有 GB 31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》,属另一套体系。
适用范围与对象
适用于垂直安装的成束电力电缆、控制电缆、通信电缆与光缆(含有保护层的无金属光缆),用于评价密集敷设时火焰沿电缆束向上蔓延的抑制能力;考核对象包含绝缘与护套材料、填充与包带、成束排列方式与金属导体对热传导的影响。单根垂直燃烧试验(GB/T 18380.11~.12 系列)适用于单根线缆,不能替代成束试验。
边界与不适用情形
标题中的「GB/T 18380.3」是已废止的历史编号,不能作为现行报告依据;成束试验合格只说明该试样组合在规定供火条件下炭化高度未超限,不等于耐火(线路完整性)、低烟无卤、烟气毒性或燃烧性能等级合格,这些项目分别按 GB/T 19216 系列、GB/T 17651、GB/T 17650 与 GB 31247 等评价。文中体积、时间与判据为公开标准说明,正式类别归属、条款号与限值须按现行有效文本和产品标准核对;把 ZR 代号等同于 ZA/ZB/ZC 成束等级,也是常见误读。
试验目的与可靠性含义
检测目的
单根电缆通过垂直燃烧试验,并不意味着多根成束敷设时仍具阻燃性:成束状态下热量相互辐射、可燃物总量大、空气流通受限,火焰更容易沿束向上蔓延。成束试验的目的就是在规定非金属体积与规定供火强度下,量化火焰自熄位置,防止竖井、桥架内的火灾沿电缆束长距离扩展。
方法学含义
试验以「每米成束试样所含非金属材料体积」作为严酷等级的核心变量:体积越大,单位长度可燃物越多,条件越严苛。A 类 7 L/m、B 类 3.5 L/m、C 类 1.5 L/m、D 类 0.5 L/m;A、B 类供火 40 分钟,C、D 类供火 20 分钟。试样根数由电缆外截面积与金属截面积之差反算,使每米非金属材料总体积达到目标值;这一「按体积配样」的逻辑,是把不同规格电缆放在同一严酷基准上比较的关键。
与可靠性的关联
成束燃烧结果对电缆实际外径、绝缘与护套厚度、填充材料、绕包搭盖率与安装间距高度敏感;同一型号不同批次若护套壁厚或填充料变化,配样根数与燃烧行为都会改变。低烟无卤配方还需同时考核烟密度与卤酸气体释放量,不能因成束燃烧合格就推断「低烟无卤」性能。
V = n·(S₁ − S₂)/1000 每米非金属材料体积(L/m):n 为试样根数,S₁ 为电缆外截面积、S₂ 为金属导体截面积之和(mm²)。
V = n·(S₁ − S₂)/1000 每米非金属材料体积(L/m):n 为试样根数,S₁ 为电缆外截面积、S₂ 为金属导体截面积之和(mm²)。
试验条件与参数框架
试样与配样条件
从成品电缆上截取规定长度的试样(常用每根约 3.5m),按实测外截面积与金属截面积计算所需根数,使每米非金属材料总体积达到相应类别目标值;试样应平直、无接头,并按规定方式安装在垂直梯形或钢制箱体试验装置内。试样根数、排列层数、束宽与固定间距须如实记录,A/B/C/D 类的安装方式按现行标准相应部分执行。
装置与供火条件
试验在符合 GB/T 18380.31 规定的燃烧箱与带型喷灯装置内进行,配规定的空气供给、喷灯位置与火焰校准程序;A 类与 B 类供火 40 分钟,C 类与 D 类供火 20 分钟,供火期间按标准保持燃气与空气流量稳定。试验前需核查喷灯与试样的相对位置、箱体通风状态、环境风速与计时装置,并记录燃气类型与流量校准信息。
记录与判读条件
供火结束后按标准规定继续观察至火焰熄灭或规定的观察期结束,冷却后测定炭化部分所达到的高度;判读以喷灯上沿为基准,炭化范围按标准定义确定,不包含单纯烟熏、变色或受热收缩区。记录火焰蔓延过程、滴落物、试样脱落与熄灭时刻,并保留试验前后照片;全部原始记录应与配样计算表一并归档。
| 类别 | 每米非金属体积 | 供火时间 | 合格判据 |
|---|---|---|---|
| A 类(ZA) | 7 L/m | 40 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| B 类(ZB) | 3.5 L/m | 40 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| C 类(ZC) | 1.5 L/m | 20 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| D 类(ZD) | 0.5 L/m | 20 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| 单根垂直燃烧 | 不适用 | 按相应标准 | 非成束等级 |
n = 1000·V_target/(S₁ − S₂) 由目标类别体积反算所需试样根数,结果按标准规定取整并复核实际每米体积。
| 类别 | 每米非金属体积 | 供火时间 | 合格判据 |
|---|---|---|---|
| A 类(ZA) | 7 L/m | 40 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| B 类(ZB) | 3.5 L/m | 40 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| C 类(ZC) | 1.5 L/m | 20 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| D 类(ZD) | 0.5 L/m | 20 min | 炭化高度 ≤2.5m |
| 单根垂直燃烧 | 不适用 | 按相应标准 | 非成束等级 |
n = 1000·V_target/(S₁ − S₂) 由目标类别体积反算所需试样根数,结果按标准规定取整并复核实际每米体积。
试验方法与步骤
配样计算流程
确认产品型号与目标阻燃类别(ZA/ZB/ZC/ZD 或按委托方要求)→测量电缆外截面积与金属导体截面积→按每米非金属材料目标体积反算试样根数→截取规定长度试样并编号→按类别规定方式成束安装→复核实际每米非金属体积是否满足目标值→形成配样计算表。
燃烧试验流程
核查燃烧箱与喷灯状态并完成火焰校准→安装成束试样并复核喷灯位置→启动计时与供火→按类别持续供火 40 或 20 分钟→停止供火并继续观察至火焰熄灭或规定观察期→冷却后测量炭化高度→按判据评定并记录全过程现象。
组合验证流程
把成束燃烧与单根垂直燃烧、烟密度(GB/T 17651)、卤酸气体释放量(GB/T 17650)、耐火线路完整性(GB/T 19216 系列)按产品标准与工程要求组合;低烟无卤阻燃电缆还应核对 GB/T 19666-2019 的相应性能要求与标识,工程燃烧性能等级另按 GB 31247 规定试验判定。
| 版本 | 状态 | 关键日期 | 处理 |
|---|---|---|---|
| GB/T 18380.3-2001 | 已废止 | 2009-04-01 废止 | 不得引用 |
| GB/T 18380.31-2008 | 已废止 | 2022-10-01 废止 | 不得引用 |
| GB/T 18380.31-2022 | 现行 | 2022-10-01 实施 | 按现行文本 |
| GB/T 19666-2019 | 现行分级 | ZA/ZB/ZC/ZD | 代号依据 |
| GB 31247-2014 | 另一体系 | A/B1/B2/B3 | 不可混用 |
H_c = x_char − x_burner 炭化高度:炭化范围最远点位置 x_char 与喷灯上沿基准 x_burner 之差,合格判据为不超过 2.5m。
| 版本 | 状态 | 关键日期 | 处理 |
|---|---|---|---|
| GB/T 18380.3-2001 | 已废止 | 2009-04-01 废止 | 不得引用 |
| GB/T 18380.31-2008 | 已废止 | 2022-10-01 废止 | 不得引用 |
| GB/T 18380.31-2022 | 现行 | 2022-10-01 实施 | 按现行文本 |
| GB/T 19666-2019 | 现行分级 | ZA/ZB/ZC/ZD | 代号依据 |
| GB 31247-2014 | 另一体系 | A/B1/B2/B3 | 不可混用 |
H_c = x_char − x_burner 炭化高度:炭化范围最远点位置 x_char 与喷灯上沿基准 x_burner 之差,合格判据为不超过 2.5m。
测量、判据与失效定义
测量项目
每米非金属材料体积与配样根数、试样长度与实际外径、金属截面积、喷灯与试样相对位置、供火时间与燃气/空气流量、火焰蔓延与熄灭时刻、炭化高度(以喷灯上沿为基准)、燃烧滴落物与试样脱落情况、环境风速与试验箱状态。
结果判据
按现行 GB/T 18380.31~.36 系列与 GB/T 19666-2019,试样炭化部分所达到的高度不超过距喷灯上沿 2.5m 为合格;A/B/C/D 四类对应的每米非金属材料体积分别为 7/3.5/1.5/0.5 L,供火时间分别为 40/40/20/20 分钟。上述为公开标准说明,正式类别归属、试验程序、喷灯布置与判据表述须按现行有效文本核对;GB/T 18380.3-2001 与 GB/T 18380.31-2008 均已废止,其编号与条款不能用于现行判定。
失效定义
炭化高度超过规定限值、供火期间试样整体脱落导致试验条件改变、或未按目标体积配样即开展试验,均判不符合或试验无效;把单根垂直燃烧结果当作成束等级、把 ZR 代号等同于 ZA/ZB/ZC 成束等级、以旧版编号出具报告,判依据不符;把成束燃烧合格写成「耐火电缆」「低烟无卤合格」或「燃烧性能 B1 级」,判结论外推。
| 测量量 | 定义 | 误差来源 | 判定属性 |
|---|---|---|---|
| 非金属体积 | 每米成束非金属材料总量 | 截面积测量偏差 | 配样核心 |
| 供火时间 | 喷灯持续作用时间 | 计时与火焰校准 | 严酷度 |
| 炭化高度 | 炭化范围至喷灯上沿距离 | 烟熏区误计入 | 关键判据 |
| 熄灭时刻 | 停止供火后火焰熄灭点 | 观察期不足 | 辅助 |
| 试样安装 | 层数、束宽与间距 | 按经验固定根数 | 方法条件 |
q_f = Q_gas·H_v/A_b 供火强度的工程表达,Q_gas 为燃气流量、H_v 为热值、A_b 为受火面积;仅用于说明不同类别严酷度差异。
| 测量量 | 定义 | 误差来源 | 判定属性 |
|---|---|---|---|
| 非金属体积 | 每米成束非金属材料总量 | 截面积测量偏差 | 配样核心 |
| 供火时间 | 喷灯持续作用时间 | 计时与火焰校准 | 严酷度 |
| 炭化高度 | 炭化范围至喷灯上沿距离 | 烟熏区误计入 | 关键判据 |
| 熄灭时刻 | 停止供火后火焰熄灭点 | 观察期不足 | 辅助 |
| 试样安装 | 层数、束宽与间距 | 按经验固定根数 | 方法条件 |
q_f = Q_gas·H_v/A_b 供火强度的工程表达,Q_gas 为燃气流量、H_v 为热值、A_b 为受火面积;仅用于说明不同类别严酷度差异。
数据分析与报告
数据处理
配样计算表需列出每根试样外径、金属截面积、根数与最终每米非金属体积,并保留取整规则;炭化高度以实测最大值与判读基准同时记录,不做跨类别平均;供火时间、火焰熄灭时刻与炭化高度按试件逐件列表;烟密度、卤酸与耐火试验数据分别建表,不与成束燃烧结果合并统计。
报告要素
记录产品型号规格与阻燃类别代号、执行标准编号版本与实施日期、配样计算表与试样安装方式、喷灯与火焰校准信息、供火时间与燃气条件、炭化高度原始值与判定依据、试验现象与照片索引、以及结果仅对所述试样组合与条件有效的声明。
| 异常现象 | 可能成因 | 排查方向 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 炭化高度超限 | 护套料阻燃不足 | 配方与配样复核 | 判不符合 |
| 根数与目标体积不符 | 截面积测量偏误 | 重算配样表 | 试验无效 |
| 报告引用废止编号 | 换版未更新 | 核对实施日期 | 合规风险 |
| ZR 写成分级代号 | 旧代号混用 | 按 GB/T 19666 核对 | 常见误读 |
| 结论覆盖耐火低烟 | 体系混淆 | 补齐专项试验 | 结论外推 |
t_fire = 40 min(A/B)或 20 min(C/D) 供火时间按类别取值,须与每米非金属体积成对记录,不可单独作为等级判据。
| 异常现象 | 可能成因 | 排查方向 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 炭化高度超限 | 护套料阻燃不足 | 配方与配样复核 | 判不符合 |
| 根数与目标体积不符 | 截面积测量偏误 | 重算配样表 | 试验无效 |
| 报告引用废止编号 | 换版未更新 | 核对实施日期 | 合规风险 |
| ZR 写成分级代号 | 旧代号混用 | 按 GB/T 19666 核对 | 常见误读 |
| 结论覆盖耐火低烟 | 体系混淆 | 补齐专项试验 | 结论外推 |
t_fire = 40 min(A/B)或 20 min(C/D) 供火时间按类别取值,须与每米非金属体积成对记录,不可单独作为等级判据。
实施要点与行业实践
实施要点
按非金属材料体积配样是最容易出错的环节:外径或导体截面积的微小偏差会改变所需根数,不能凭经验固定根数;喷灯与试样相对位置、箱体通风与风速会显著影响火焰形态,试验前应逐项核查;判读炭化高度时应严格按标准定义区分炭化与烟熏、变色、收缩区。低烟无卤电缆在成束燃烧时可能出现滴落与结壳,现象描述应完整保留,不宜只报一个高度值。
行业实践
招投标与型式报告中高频出现两类问题:一是沿用已废止的 GB/T 18380.3-2001 或 .31-2008 编号,二是把「ZR」旧代号与 ZA/ZB/ZC/ZD 成束等级混用。审查时应核对标准实施日期、类别代号与配样体积;同时说明成束燃烧只考核火焰蔓延,不覆盖烟密度、卤酸气体、耐火与 GB 31247 燃烧性能分级。宣传中「阻燃电缆绝对不起火」之类表述应注明试验条件与适用等级,避免绝对化。
ΔV = V_actual − V_target 配样体积偏差,用于复核按截面积反算的根数是否满足目标类别要求;偏差超限应重新配样。
| 关系式 | 含义 |
|---|---|
| V = n·(S₁ − S₂)/1000 | 每米非金属材料体积(L/m):n 为试样根数,S₁ 为电缆外截面积、S₂ 为金属导体截面积之和(mm²)。 |
| n = 1000·V_target/(S₁ − S₂) | 由目标类别体积反算所需试样根数,结果按标准规定取整并复核实际每米体积。 |
| H_c = x_char − x_burner | 炭化高度:炭化范围最远点位置 x_char 与喷灯上沿基准 x_burner 之差,合格判据为不超过 2.5m。 |
| q_f = Q_gas·H_v/A_b | 供火强度的工程表达,Q_gas 为燃气流量、H_v 为热值、A_b 为受火面积;仅用于说明不同类别严酷度差异。 |
| t_fire = 40 min(A/B)或 20 min(C/D) | 供火时间按类别取值,须与每米非金属体积成对记录,不可单独作为等级判据。 |
| ΔV = V_actual − V_target | 配样体积偏差,用于复核按截面积反算的根数是否满足目标类别要求;偏差超限应重新配样。 |
ΔV = V_actual − V_target 配样体积偏差,用于复核按截面积反算的根数是否满足目标类别要求;偏差超限应重新配样。
| 关系式 | 含义 |
|---|---|
| V = n·(S₁ − S₂)/1000 | 每米非金属材料体积(L/m):n 为试样根数,S₁ 为电缆外截面积、S₂ 为金属导体截面积之和(mm²)。 |
| n = 1000·V_target/(S₁ − S₂) | 由目标类别体积反算所需试样根数,结果按标准规定取整并复核实际每米体积。 |
| H_c = x_char − x_burner | 炭化高度:炭化范围最远点位置 x_char 与喷灯上沿基准 x_burner 之差,合格判据为不超过 2.5m。 |
| q_f = Q_gas·H_v/A_b | 供火强度的工程表达,Q_gas 为燃气流量、H_v 为热值、A_b 为受火面积;仅用于说明不同类别严酷度差异。 |
| t_fire = 40 min(A/B)或 20 min(C/D) | 供火时间按类别取值,须与每米非金属体积成对记录,不可单独作为等级判据。 |
| ΔV = V_actual − V_target | 配样体积偏差,用于复核按截面积反算的根数是否满足目标类别要求;偏差超限应重新配样。 |
典型应用场景
典型应用场景
阻燃电缆型式试验与产品认证、建筑竖井与桥架密集敷设的阻燃等级选型、轨道交通与隧道工程进场验收、低烟无卤阻燃电缆的配套性能核查,以及新旧标准换版后的报告依据与代号核对等。
| 阶段 | 输入 | 输出 | 责任 |
|---|---|---|---|
| 选型 | 敷设场景与等级 | ZA/ZB/ZC/ZD 目标 | 设计 |
| 配样 | 截面积与类别 | 试样根数计算表 | 试验 |
| 型式试验 | 校准后装置 | 炭化高度与判定 | 检测 |
| 验收 | 证书与报告 | 编号版本一致性 | 监理 |
| 阶段 | 输入 | 输出 | 责任 |
|---|---|---|---|
| 选型 | 敷设场景与等级 | ZA/ZB/ZC/ZD 目标 | 设计 |
| 配样 | 截面积与类别 | 试样根数计算表 | 试验 |
| 型式试验 | 校准后装置 | 炭化高度与判定 | 检测 |
| 验收 | 证书与报告 | 编号版本一致性 | 监理 |
常见问题解答
问:GB/T 18380.3 现在还能引用吗?
答:不能作为现行依据。GB/T 18380.3-2001 已于 2009-04-01 废止,被 GB/T 18380.31-2008 全部代替;.31-2008 又于 2022-10-01 废止,被 GB/T 18380.31-2022 全部代替。现行应按 GB/T 18380.31~.36 系列(2022 版)引用,并核对实施日期。
问:A、B、C、D 四类有什么区别?
答:以每米成束试样所含非金属材料体积区分:A 类 7 L/m、B 类 3.5 L/m、C 类 1.5 L/m、D 类 0.5 L/m;A、B 类供火 40 分钟,C、D 类供火 20 分钟。分类越靠前,单位长度可燃物越多、条件越严苛。
问:成束燃烧的合格判据是什么?
答:按现行标准,试样炭化部分所达到的高度不超过距喷灯上沿 2.5m。判读时须按标准定义区分炭化与烟熏、变色、受热收缩区,并保留配样计算与试验现象记录。
问:试样根数怎么确定?
答:由电缆外截面积减去金属导体截面积,再按目标类别的每米非金属材料体积反算根数,常用关系为 V = n·(S₁−S₂)/1000。不能凭经验固定根数,配样计算表应随报告归档。
问:单根垂直燃烧合格能代替成束试验吗?
答:不能。成束状态下热量相互辐射、可燃物总量大,火焰更易向上蔓延;单根垂直燃烧试验适用于单根线缆,与成束阻燃等级属于不同试验,不能互相替代。
问:ZR 与 ZA/ZB/ZC 是一回事吗?
答:不是。ZR 是早期沿用、通常只表示阻燃的宽泛代号,现行 GB/T 19666-2019 用 ZA、ZB、ZC、ZD 明确对应成束阻燃类别;采购与验收应写明具体类别代号,避免用 ZR 笼统代替。
问:成束燃烧合格是否等于低烟无卤或耐火?
答:不等于。低烟无卤需另按烟密度(GB/T 17651)、卤酸气体释放量(GB/T 17650)等考核;耐火线路完整性按 GB/T 19216 系列考核;工程燃烧性能等级另按 GB 31247 判定,均属独立项目。
问:报告审查最需要注意什么?
答:核对标准编号与实施日期(排除已废止的两个旧版本)、类别代号与每米非金属体积、配样计算表与试样安装方式、供火时间、炭化高度判读基准,以及是否把其他性能项目错误并入成束燃烧结论。
本文围绕相关产品标准与强制性安全标准的公开资料与工程实践进行梳理,用于说明不合格项目的试验方法、判定逻辑、成因分析与整改方向,不构成对任何具体产品的合格结论,也不替代适用法规、客户规范或经签署的试验大纲。正式标准编号、版本、限值与试验程序均以委托方提供的现行有效文本及技术协议为准;检测结论与合规判断应分别表述。



