电缆桥架阻燃检测的耐火极限测试方法与判定准则

电缆桥架作为建筑电气系统中电缆敷设的核心支撑构件，其防火性能直接关系到火灾发生时电力供应的连续性与人员疏散的安全性。其中，耐火极限是评估电缆桥架防火能力的核心指标，它反映了桥架在标准火灾条件下保持结构完整性与隔热性能的最长时间。而准确的耐火极限测试方法与明确的判定准则，是确保测试结果可靠性、指导产品设计与工程应用的关键。本文将从测试准备、步骤执行到判定细节，全面解析电缆桥架阻燃检测中耐火极限的测试方法与判定准则。

耐火极限的定义与核心指标

耐火极限是指“在标准耐火试验条件下，建筑构件、配件或结构从受火开始到失去规定功能的时间”，对于电缆桥架而言，“规定功能”主要包括两项核心指标：完整性与隔热性。完整性是桥架在受火过程中保持不穿透的能力，防止火焰或高温气体窜入非火灾区域；隔热性则是桥架阻止热量传递的能力，确保背火面温度不会升高到危及电缆绝缘或周围可燃物的程度。两者共同构成了电缆桥架耐火性能的评价基础——缺少完整性，隔热性便失去意义；缺少隔热性，即使桥架结构完整，也会因热量传递导致电缆烧毁。

需要明确的是，电缆桥架的耐火极限并非“越长越好”，而是要匹配工程的防火分区要求。例如，一级防火分区要求耐火极限不低于1.5小时，二级不低于1小时，因此测试需针对具体的工程需求设定目标时间。

测试前的样品与设备准备

样品制备是测试的第一步，需严格模拟实际使用场景。根据GB 29415-2013《耐火电缆桥架》要求，样品应是完整的桥架系统，包括本体、盖板、连接附件（连接板、螺栓），长度不应小于1200mm（需覆盖炉内加热区域），宽度与高度应与实际产品一致（如300mm×100mm）。连接部位需按制造商的安装要求处理，比如螺栓扭矩达到10-15N·m，确保连接紧密——松散的连接会在受火时提前失效，导致测试结果偏低。

设备方面，需使用符合GB/T 9978.1-2008要求的耐火试验炉，炉内尺寸应能容纳样品并保证加热均匀（样品与炉壁间距不小于150mm）。温度测量系统需采用K型热电偶（精度1.0级），炉内热电偶布置在样品迎火面两侧，间距500mm；背火面热电偶布置在样品中心及四个角（共5点），紧贴桥架表面但不穿透。压力控制系统需维持炉内正压（0-20Pa），防止外界冷空气进入影响升温曲线。

此外，样品需提前24小时放置在温度20±5℃、湿度50±10%的环境中预处理，消除环境因素对材质的影响——比如潮湿的桥架会因水分蒸发吸收热量，导致初期温度上升缓慢，影响测试准确性。

标准升温曲线的执行要求

耐火试验的核心是模拟“标准火灾”的升温过程，我国采用GB/T 9978.1-2008规定的“ISO 834曲线”，公式为T=345lg(8t+1)+20（T为炉内温度，单位℃；t为试验时间，单位min）。例如，t=5min时温度需达到538℃，t=30min时达到821℃，t=60min时达到925℃。

执行升温曲线时，需每1分钟记录一次炉内温度，偏差需控制在允许范围内：t≤5min时，偏差不超过±10℃；t>5min时，偏差不超过±15℃。若偏差超过，需立即调整燃烧器功率——比如温度偏低时增加燃气供应量，偏高时减少。若连续3分钟偏差超过限值，试验需重新进行，避免因升温不达标导致测试结果不准确。

测试中的加载与观测要点

加载条件需模拟实际使用中的电缆载荷。根据GB/T 9978.1，若桥架用于敷设电缆，样品内需填充与实际规格一致的电缆（如截面积16mm²的铜芯电缆），载荷分布需均匀（每米重量不超过制造商额定载荷）；若为无电缆场景，需在测试报告中明确说明——电缆的存在会吸收部分热量，减缓桥架的温度上升，因此无电缆测试结果会比实际使用情况更严格。

观测是测试的关键环节，需安排专人分工负责：1、炉内温度监测：每1分钟记录一次，确保符合升温曲线；2、背火面温度监测：每1分钟记录5个热电偶的读数，计算平均温度与单点最大值；3、完整性观测：每30秒检查一次样品，看是否有火焰穿出、裂缝扩展或结构破坏。观测员需使用红外测温仪辅助检查背火面温度，避免直接接触高温表面；完整性观测需使用防火玻璃观察窗，防止火焰灼伤。

值得注意的是，观测需持续至试验终止——即使背火面温度尚未超标，若样品出现完整性失效（如盖板脱落），也需立即停止试验，记录此时的时间作为耐火极限。

完整性的判定方法与失效情形

完整性的判定需基于“是否失去阻挡火焰的能力”，具体失效情形包括三类：1、穿透性缺陷：样品上出现裂缝或孔洞，导致火焰持续穿出超过10秒（短暂的火星不算）；2、结构破坏：桥架本体断裂、盖板脱落或连接附件失效（如螺栓断裂），导致无法保持原有形状；3、移位或倒塌：样品与支撑结构连接失效，导致桥架移位超过100mm或倒塌。

判定时需注意“持续时间”——若火焰穿出仅持续5秒，可视为“瞬时泄漏”，不判定失效；但若持续超过10秒，则说明裂缝已稳定扩展，失去完整性。例如，试验进行到45分钟时，桥架盖板与本体之间出现20mm宽的裂缝，火焰持续穿出15秒，此时需终止试验，记录完整性耐火极限为45分钟。

隔热性的判定指标与测量要求

隔热性的判定基于背火面温度升高值，标准要求为：背火面平均温度升高不超过140℃，单点温度升高不超过180℃（均相对于试验初始温度）。计算方法为：先测量试验前的背火面初始温度（一般为20±5℃），再用试验中的背火面温度减去初始温度，得到“温度升高值”。

例如，初始温度为22℃，试验进行到60分钟时，背火面5个点的温度分别为150℃、145℃、138℃、142℃、155℃，则温度升高值分别为128℃、123℃、116℃、120℃、133℃。平均升高值为（128+123+116+120+133）/5=124℃（未超过140℃），单点最大值为133℃（未超过180℃），因此隔热性符合要求。若试验进行到70分钟时，平均温度升高达到145℃，则判定隔热性失效，耐火极限为70分钟。

需注意的是，隔热性判定需基于“整个背火面”的温度，而非局部点——即使某一点温度未超标，但平均温度超过限值，仍需判定失效。

常见测试误区的规避要点

实际测试中，常见误区会导致结果偏离实际，需重点规避：1、混淆阻燃与耐火：部分企业将“阻燃桥架”宣传为“耐火桥架”，但两者测试方法完全不同——阻燃测试是“水平燃烧试验”（GB/T 2408），评估火焰蔓延速度；耐火测试是“标准耐火试验”，评估完整性与隔热性，不可混为一谈。2、省略盖板测试：部分测试为图方便不装盖板，导致火焰直接进入桥架内部，加快结构破坏——实际使用中盖板是防火的关键，省略盖板会使测试结果比真实情况低30%以上。3、简化连接方式：比如用点焊代替螺栓连接，虽然安装更快，但点焊在高温下易熔化，导致连接提前失效，不符合实际使用场景。

规避这些误区的关键是“模拟实际”——样品、安装方式、加载条件都要与工程应用一致，不能为了“优化结果”而简化流程。

不同标准体系的差异解析

目前，电缆桥架耐火测试主要遵循两大标准体系：中国的GB/T 9978.1与国际的IEC 61386-21。两者的核心差异在于：1、升温曲线偏差：GB允许t>5min时偏差±15℃，IEC仅允许±10℃，因此IEC测试更严格；2、样品长度：GB要求不小于1200mm，IEC允许1000mm（需覆盖炉内加热区域）；3、背火面温度测点：GB要求5点，IEC要求4点（中心及三边中点），但计算方法一致（平均温度与单点最大值）。

工程应用中需根据项目的标准要求选择测试方法——若项目采用国际标准（如涉外工程），需按IEC 61386-21测试；若为国内工程，则按GB/T 9978.1执行。需注意的是，不同标准的测试结果不可直接对比，比如GB下1小时的耐火极限，在IEC下可能仅能达到45分钟。