UL1581電線電纜燃燒試驗機

一、主要技術參數

1.試驗箱體

(1)本試驗箱體采用鋁合金框架＋電解板靜電噴涂，具有外觀美觀、防銹防腐等特點；

(2)箱體頂部設有強力抽風排煙系統；在試驗完成時，拉開旁側的風門，同時在觸摸屏內按下抽風開關，能將廢氣及時排出到室外，將廢氣全部排出約需2分鐘時間；而在試驗過程中，此系統必須為封閉狀態；

(3)箱體正面設有密封鋼化玻璃觀察窗，便于觀察試驗過程和方便實驗員操作；

(4)在玻璃觀察窗下方開有兩通孔，裝有密封手套，可將手和胳膊伸到試驗箱內進行

操作，實現對噴燈的靠近和遠離動作；

(5)試驗箱體規格：L2250*D1450*H2050(mm)，不含底部支撐架，容積約4.8m3；

(6)試驗廢氣處理：按照標準規范在風機進風口處安裝有活性炭過濾裝置，可方便用戶定期更換活性炭。

2. 燃氣及試驗耗材

(1)燃氣及氣瓶：純度98%以上的甲烷氣體，具有標稱熱值為1000Btu/立方英尺或37.3MJ/m3或8.9千卡/m3(用戶自備)。

(2)耗材：305mm×355mm或200mm×200mm或長610mm寬150-200mm直徑為150～

200mm、厚度小于6mm的醫用脫脂棉花，厚度為0.1mm、寬度為10mm或12.5±1mm且長度為繞過試樣一圈后可伸長20mm、密度為60lb或94g/m2牛皮紙若干(用戶自備)。

3. 試驗裝置及試驗夾具

(1)試驗支架：材料為不銹鋼，垂直支架可作火焰校驗、VW-1燃燒試驗、FT1試驗、FT2燃燒試驗、電纜燃燒試驗等；

(2)500W燃燒噴燈：美國原裝噴燈，滿足ASTM D5025-2005要求，與垂直燃燒支架配合使用。該噴燈燃燒純度為98%以上的甲烷能產生內焰高度40±2mm、外焰高度125±10mm、標稱功率為500W的標準火焰；

(3)木質楔形座：符合圖figure 1080.2也即圖SM665的要求，噴燈安裝在該楔子上；

(4)火焰高度尺：一把，能隨時檢測火焰高度是否達標；

(5)火焰高度規：一個，能使噴燈與試樣間距快速定位，正確的接近試樣。材料為黃銅，高度分別為40mm；

(6)長度為500mm/分度值為1mm鋼直尺一把，固定在垂直燃燒支架上，以便于調整火焰燃燒點和牛皮紙固定位置。

4. 流量控制系統

(1)流量計：美國原裝流量計且量程為1000ml/min，范圍：56-1180ml/min，能夠適應

965±30ml/min的標準要求；

(2)壓力表：0～2kg/cm2，最大壓力為0.2MPa，分辨率為5kPa，正常工作壓力為101kPa(0.1Mpa)即1個標準大氣壓；

(3)背壓力計：美國原裝背壓力計，量程為36英寸；

(4)背壓力介質：綠油，密度為1000kg/m3，與水混合使用。

5. 測溫系統

(1)測溫銅塊：熱導系數極高的電解銅，長度為19.14±0.02mm，直徑為9mm，末鉆孔前重量為10g±0.05g；數量共2件，一件為0.5mm熱電偶嵌入該銅塊中，另一件為備品，作為檢查參照使用；

(2)K型熱電耦，英國原裝進口直徑 0.5mm的不銹鋼護套，最高測量溫度達1300℃；

(3)臺灣原裝進口手持式數顯溫度表，分辨率為0.1℃，帶有攝氏溫度和華氏溫度轉換

功能；

(4) 測溫高度規：溫度校準時快速定位測溫銅塊于噴燈間距，用于500W火焰校準且

高度為55mm，材質為黃銅；

(5)本裝置符合ASTM D5207-2003標準規范要求。

6.計時系統與燃燒次數累計系統

(1)本試驗裝置提供燃燒次數、施焰（燃燒）計時、停止（停燃）計時與延燃計時三個計時裝置；

(2)施焰（燃燒）計時：即正常工作的噴燈到達規定位置時對試樣進行供火燃燒的時間，能自動記錄該時間；當將要達到預置時間時倒數3S，控制系統發出提示音提醒操作員準備快速將噴燈撤離，最后1s發出提示音后立即停止對試樣供火；

(3)停止（停燃）計時：當噴燈對試樣供火計時達到預置值時，操作人員將噴燈撤離，觸動感應開關動作，停燃時間開始自動計時，當將要達到預置時間時倒數第3s，控制系統發出提示音提醒操作員準備快速將噴燈撤離，最后1s發出提示音后立即繼續把噴燈靠近試樣，對試樣再次供火；

(4)燃燒次數：當完成(2)和(3)的步驟后，試驗計數器自動計數一次，計數累計達到預設值時，試驗停止；

(5)延燃計時：施焰停止后延燃時間自動計時，當試樣上的明火熄滅后立即手動按下延燃停止按鈕或踩下腳踏開關，此時延燃計時器上顯示的數值就是試樣的延燃時間；

(6)本控制系統采用PLC+觸摸屏為控制中心，性能穩定可靠，使用壽命長，控制準確。附有電子點火裝置，免除人工手動明火引燃，增加了安全性。當到達標準要求時間的前，儀器發出3聲斷續提示音提醒操作員，大大提高試驗的準確性和人性化程度。

二、通用操作模式

1.開啟電源后，根據試驗要求，選擇相應的試驗模式；試驗模式選定后，則施焰時間、

施焰次數、停止時間等相關參數根據UL1581標準之對應模式要求，程序內部已固定好，外部設定無效；另需注意只有在試驗停止時，模式選擇才起作用；

2.試驗前應檢查燃燒室底部兩側風門有無關好，如未關好，則按下“氣源開”按扭無效，并可聽到“滴——滴”蜂鳴提示音；此時需關好風門后，提示音自動消失，此時再按“氣源”開按扭，氣源方可打開；

3.調整好各個儀表的位置，按標準規定范圍內調整：

(1)壓力表(kg/cm2)：調整至1kg/cm2，即1個標準大氣壓；(通常取出廠校檢值即紅色標簽指示處)；

(2)流量計(刻度)：500W噴燈調整至965±30mm/min (通常取出廠校檢值即紅色標簽指示處)；注：試驗氣體99.999%甲烷，如用別的氣體需根據正規標準公式進行換算；

(3)U型背壓力計：500W噴燈調整至125±25mm(即4.92inch±0.985inch）水柱(通常取出廠校檢值即紅色標簽指示處)；

4.按下“點火”，給噴燈點火；如氣源未開，則按下“點火”按扭無效；開啟氣源后，如欲關閉氣源或停止試驗，按下“氣源關”，則儀器自動關閉氣閥；

5.如需做VW-1試驗，在開始選擇好此模式后，調整好各儀表數值后點燃噴燈后，此時把噴燈壓下（即傾斜20度角），噴燈下方的微動開關閉合，表示對試樣施加火焰；面板上的施焰時間繼電器開始計時，到達13秒（時間視具體試驗模式而定），儀器發出提示音（每秒一次）共三聲，表示施焰時間（15S）已到，提示用戶停止施焰；抬起噴燈后，噴燈下方的微動開關斷開，儀器停止施焰計時，并自動啟動停止與延燃計時；當施驗次數（如5次）到達后，儀器自動關閉氣源；在延燃過程中，腳踩腳踏開關則停止延燃計時；如果一直沒有踩腳踏開關，而延燃時間又到達延燃時間繼電器之設定值后，儀器發出報警音，表示延燃超時，試驗失敗，報警音持續5秒后系統自動停止報警音；其它試驗模式下操作方法類推，不再贅述。

三、校溫步驟

1.500W噴燈火焰校溫程序

(1)打開電源開關，按《火焰校準》進入觸摸屏校溫界面：

輸入密碼（8888）后進入校溫界面

(2)按下“供氣”打開氣源，用點火器對準噴燈頭點火，把火點燃。順時針調節“燃氣壓力調節”旋鈕直至“燃氣壓力表”顯示值至0.1Mpa即1kg/cm2(通常取出廠校檢值即紅色標簽指示處)；逆時針調節“燃氣流量計”上的旋鈕，直至“燃氣流量計”顯示刻度對應965±30ml/min(通常取出廠校檢值即紅色標簽指示處)；同時通過調節噴燈底座旋鈕直至背壓力計顯示刻度為125±25mm水柱(通常取出廠校檢值即紅色標簽指示處)； 所有儀表的調節的最終目的是產生500W標準火焰；

(3)用500W火焰高度尺(內焰40±2mm，外焰125±10 mm)調節火焰的高度，直至出現標準的125mm外焰和40mm內焰高度為止，然后按下“氣源開關”關閉氣源；

(4)將校溫系統支架安裝于垂直燃燒支架上，熱電偶通過接頭和溫度計連接起來；然后將熱電偶和校溫銅塊懸掛在噴燈的正上方，同時將500W測溫高度規(55mm)安裝在噴燈上，調整好校溫高度，再將其取下；

(5)保持木楔不動，手動扳動手輪移開噴燈，按下“氣源開關”打開氣源，按“點火”

按鈕點燃噴燈；

(6)進入 “火焰校準界面”，仍然保持木楔不動，手動扳動手輪使噴燈口豎直朝上，              同時按一下《開始》。

觀察觸摸屏界面中溫度讀數，記錄溫度從1000C到7000C所需的時間，此時間必須保證在54±2 S區間內；

注：

A.當“溫度顯示”在常溫值時，必須按下“開始”按鈕方可打開計時功能；此時在校溫的過程中，當溫度顯示達到1000C時“計時時間” 自動開始計時，當“溫度顯示”為7000C時“計時時間”計時停止，同時系統自動關閉氣源；此時計時時間可與標準54±2S比較；“停止”按鈕僅適用于中斷試驗；

B.溫度補償適用于在對本司溫度感應顯示模塊有爭議的情況下使用，提供一定范圍內補償；

C.如果不能符合此要求，需要不斷調整各個儀表，使之在標準允許范圍內調整，直至符合此要求(此時火焰內外焰高度需仍然保證在規定值)；另甲烷的純度對此時間值也有影響，需考慮所購甲烷是否符合標準要求。

四、試驗步驟

1.  UL1581:2008第1060條、UL2556:2007第9.3條和9.5條：垂直火焰和FT1試驗

(1)配置組成：500W噴燈、流量計、背壓力計、壓力表、熱電偶和校溫銅塊、校溫高度規、校溫溫度計、火焰高度規和垂直支架；

(2)注意事項：

A.長610mm的試樣，厚0.13mm寬12.5mm牛皮紙貼在相距內焰接壤試樣處254mm，伸出長度20mm，方向與火焰施加的方向相反。(扁線則伸出寬線的那邊)；

B.試樣下夾具：至少低于火焰接壤試樣處50mm；

C.火焰接壤試樣處距地高度不大于238mm；

D.上夾具高于試樣貼牛皮紙處至少50mm；

E.試驗火焰：外焰125±10mm，內焰40±2mm，200傾角。

(3)試驗程序：

A.電源開關打開，進入《垂直火焰和FT1試驗》界面。

B.甲烷輸出減壓閥壓力調至0.2Mpa(即2kg/cm2)；

C.點觸式按“供氣”按鈕，順時針調節“燃氣壓力調節”旋鈕直至“燃氣壓力表”顯示值至0.1Mpa(即1kg/cm2)；逆時針調節“燃氣流量計”上的旋鈕，直至“燃氣流量計”顯示刻度對應965±30ml/min；同時通過調節噴燈底座旋鈕直至背壓力計顯示刻度為125±25mm水柱；

D.將試樣懸掛在夾具之間，按標準規定貼上牛皮紙；

E.用火焰高度規(40mm)調節噴燈與試樣間距，直至500W火焰內焰焰心與試樣緊密接觸；

F.移開噴燈，持續按下“供氣”按鈕保持1s以上后在松開，出現標準的125mm火焰時，穩定一段時間；

G.將噴燈移向試樣，待出現提示音時準備，第三聲提示音出現，移開噴燈；

此時停止時間計時，當再次出現提示音時準備，第三聲提示音出現，將噴燈移向試樣，如此往復，五次15s施加火焰，相隔15s，每次施加火焰時不考慮之前一次15s間隔時間內試樣上的火焰是否熄滅；

(4)試驗記錄：

A.指示旗燒焦部分百分比；

B.第五次施加火焰后，試樣自動滅火的時間(第五次延燃時間計時器顯示值)；

(5)試驗報告：

A.指示旗燒焦部分百分比(標準值25%)；

B.第五次施加火焰后，試樣自動滅火的時間超過60s的標識。

2.UL1581:2008第1061條：電纜燃燒試驗

(1)配置組成：500W噴燈、流量計、背壓力計、壓力表、熱電偶和校溫銅塊、校溫高度規、校溫溫度計、火焰高度規和垂直支架；

(2)注意事項：

A.125mm±10標準火焰，內焰40mm±2mm，產生標稱功率500W(1700Btu/h)的熱量；

B.噴燈：ASTM D5025-99，火焰校準采用ANSI/ASTM D5207-98；

C.自然通風型，不透氣型，帶玻璃視窗，門等可觀察試驗程序的進行；

D.98%甲烷、天燃氣、丙烷；

E.455mm長試樣，厚度不大于6mm醫用干棉鋪成直徑為150-200mm的圓，在試樣與內焰接壤處下方230-240mm處；

F.厚0.1mm寬10mm牛皮紙貼在相距內焰接壤試樣處250mm，伸出長度20mm，指向試驗室的后方；

G.試樣下夾具：低于火焰接壤試樣處50-75mm處；

(3)試驗程序：

A.電源開關打開，模式選擇開關打到“電纜”檔；

B.甲烷輸出減壓閥壓力調至0.2Mpa(即2kg/cm2)；

C.點觸式按“點火”按鈕，順時針調節“燃氣壓力調節”旋鈕直至“燃氣壓力表”顯示值至0.1Mpa(即1kg/cm2)；逆時針調節“燃氣流量計”上的旋鈕，直至“燃氣流量計”顯示刻度對應965±30ml/min；同時通過調節噴燈底座旋鈕直至背壓力計顯示刻度為125±25mm水柱；

D.將試樣懸掛在夾具之間，按標準規定貼上牛皮紙，底下按標準規定鋪一棉層；

E.用火焰高度規(40mm)調節噴燈與試樣間距，直至500W火焰內焰焰心與試樣緊密接觸；

F.移開噴燈，持續按下“點火”按鈕保持1s以上后在松開，出現標準的125mm火焰時，穩定一段時間；

G.將噴燈移向試樣，待出現提示音時準備，第三聲提示音出現，移開噴燈；

H.如此往復，三次60s施加火焰，相隔30s，每次施加火焰時不考慮之前一次30s間隔時間內試樣上的火焰是否熄滅；

(4) 試驗報告：

A.指示旗燒焦部分百分比不能超過標準值25%；

B.第三次施加火焰后，試樣自動滅火的時間不能超過60s；

C.在三次60s燃燒整個過程中和其后的時間內，不能導致附近易燃材料有蔓延火焰的跡象，即底部棉花不能被點燃。

3.UL1581:2008第1080條、UL2556:2007第9.4條：垂直試樣——VW-1試驗

(1)配置組成：500W噴燈、流量計、背壓力計、壓力表、熱電偶和校溫銅塊、校溫高度規、校溫溫度計、火焰高度規和垂直支架；

(2)注意事項：

A.610mm長試樣，寬12.5±1mm牛皮紙貼于距內焰與試樣接壤處254±2mm，伸出20mm，方向與火焰施加方向相反；

B.下夾具低于內焰與試樣接壤處至少50mm，上夾具高于牛皮紙上端至少50mm；

C.棉花鋪于距離火焰與試樣接壤處235±6mm處的底部，在試樣垂直下方向四周蔓延75-100mm；

D.外焰125±10mm，內焰40±2mm，與垂直方向成200；

(3)試驗程序：

A.電源開關打開，進入《VW-1燃燒試驗》界面

B.甲烷輸出減壓閥壓力調至0.2Mpa(即2kg/cm2)；

C.點觸式按“點火”按鈕，順時針調節“燃氣壓力調節”旋鈕直至“燃氣壓力表”顯示值至0.1Mpa(即1kg/cm2)；逆時針調節“燃氣流量計”上的旋鈕，直至“燃氣流量計”顯示刻度對應965±30ml/min；同時通過調節噴燈底座旋鈕直至背壓力計顯示刻度為125±25mm水柱；

D.將試樣懸掛在夾具之間，按標準規定貼上牛皮紙，底下按標準規定鋪一棉層；

E.用火焰高度規(40mm)調節噴燈與試樣間距，直至500W火焰內焰焰心與試樣緊密接觸；

F.移開噴燈，持續按下“點火”按鈕保持1s以上后在松開，出現標準的125mm火焰時，穩定一段時間；

G.將噴燈移向試樣，待出現提示音時準備，第三聲提示音出現，移開噴燈；

H.如此往復，五次15s施加火焰，相隔15s，如此循環，同時注意必須保證每次施加火焰時需在試樣上的火焰熄滅后方才進行；

(4)試驗報告：

A.五次燃燒后指示旗燒焦部分百分比不能超過標準值25%；

B.底部棉花不能被點燃；

C.每次施加火焰后，試樣自動滅火的時間不能超過60s。

4.UL1581:2008第1100條、UL2556:2007第9.1條：水平試樣—FT2試驗

(1)配置組成：500W噴燈、流量計、背壓力計、壓力表、熱電偶和校溫銅塊、校溫高度規、校溫溫度計、火焰高度規和水平支架；

(2)注意事項：

A.如果試樣在試驗結束前斷開，再次試驗時用直徑0.5mm長102-152mm的鎳鎘合金固定；

B.甲烷，至少98%純度，在壓力101KPa時熱量為37±1MJ/m3；

C.未處理的醫用干棉；

D.噴燈成200傾角，撤離火焰時至少讓其與試樣相隔150mm；

E.試樣夾具相隔200-230mm；

F.ASTM D5025 或NMX-J-192-ANCE 或IEC60695-11-20噴燈，長100±10mm，內徑9.5±0.3mm；校準采用ASTM D5207 或NMX-J-192-ANCE 或IEC60695-11-20；

G.長度測量裝置，精確度為燒毀長度的5%；

H.計時裝置，分辨率1s，精確度±0.5s；

I.外焰125±10mm，內焰40±2mm，200傾角；

J.底部鋪一層棉花，厚度6±3mm，尺寸200×200mm，上表面低于內焰與試樣接壤處230-240mm處；

(3)試驗程序：

A.電源開關打開，進入《FT2燃燒試驗》界面

B.甲烷輸出減壓閥壓力調至0.2Mpa(即2kg/cm2)；

C.點觸式按“點火”按鈕，順時針調節“燃氣壓力調節”旋鈕直至“燃氣壓力表”顯示值至0.1Mpa(即1kg/cm2)；逆時針調節“燃氣流量計”上的旋鈕，直至“燃氣流量計”顯示刻度對應965±30ml/min；同時通過調節噴燈底座旋鈕直至背壓力計顯示刻度為125±25mm水柱；

D.將試樣懸掛在夾具之間，按標準規定貼上牛皮紙，底下按標準規定鋪一棉層；

E.用火焰高度規(40mm)調節噴燈與試樣間距，直至500W火焰內焰焰心與試樣緊密接觸；

F.移開噴燈，持續按下“點火”按鈕保持1s以上后在松開，出現標準的125mm火焰時，穩定一段時間；

G.將噴燈移向試樣，待出現提示音時準備，第三聲提示音出現，移開噴燈；

H.試驗火焰于試樣中心處施加，30s燃燒后撤開火焰，允許試樣繼續燃燒；

I.在火焰熄滅后，按下《延燃停止》

(4)試驗報告：

A.底部棉花不能被點燃。寬305mm，距水平支架355mm，試樣不得燒毀長度超過100mm；

B.燒毀長度需測量和記錄，棉花是否被點燃也要記錄在內。

五、注意事項

1.噴燈在偶爾的情況下不能正常點火：

(1)注意將各儀表調到規定的范圍內；

(2)噴燈口的鋼針可以手動調整與噴燈壁的間距，使其更容易觸發高壓而點燃火焰；

(3)請注意是否存在漏氣情況，可以采用肥皂水涂在氣管接口處觀察；

2. 風扇不能啟動而無法正常抽風：

(1) 請確認風扇的電源插頭是否和燃燒室頂部插座良好接觸；

(2) 請確認是否燃燒室頂部插座有無電供應；

(3)請確認是否整臺燃燒室的電源輸入端的保險絲存在熔斷情況，如有可以手動更換

備用保險絲(在保險絲盒子里有兩個備用的保險絲)；

3.  電源無指示：

(1)  請確認是否整臺燃燒室的電源輸入端的保險絲存在熔斷情況，如有可以手動更換。

六、出廠檢定儀表范圍

設備組成部分

該設備由PLC、觸摸屏、流量計、壓力表、U型背壓力計、燃燒箱、噴燈、電磁閥、高壓點火器、電線試品夾具、煤氣管、火焰高度規、高度尺、溫度計、熱電偶和測溫銅塊等組成。