AI 智慧搜尋

用一句話告訴我們您的應用情境或問題,搜尋相關產品、技術文章與計算工具。

具耐火額定的電纜密封接頭是什麼?緊急系統為何需要?

為緊急電路選用耐火功能的電纜密封接頭時,應比對電纜試驗、系統元件、設備入口的職責,以及建築物另行設置的防火封堵。

分享
Edward Wang,倍拓電纜接頭的產品線總經理

關於作者

Edward Wang

產品線總經理

具 15 年以上工業製造經驗,負責協調電纜密封接頭產品設計、金屬加工、射出成型、品質管制與生產交付。

作者文章Edward@bepto.com

具耐火功能的電纜密封接頭,在耐火電纜或設備系統中承擔明確職責。有些接頭也屬於經評估的貫穿封堵系統。其工作可能包括固定電纜,或維持指定的電氣連接。所選入口必須履行緊急功能所需的職責。

我會先確認用途:緊急照明、消防泵、排煙控制、警報或其他關鍵電路。適用的防火策略、設備規則及當地要求,決定哪些功能必須維持運作以及持續多久。接著,我會確認該系統中接頭的機械、密封及電氣職責。

良好的選用方式會將電纜試驗與完整安裝配置連結起來。沿著線路,電纜、支撐件、端接、外殼入口及建築物防火封堵各有不同工作。把這些職責分清楚,更容易選對接頭,也更容易評估替換方案。

重點摘要

  • 選擇入口前,先定義緊急功能及其所需的耐火性能。
  • 將電纜試驗結果對應至其涵蓋的電纜與系統配置。
  • 檢查接頭的固定、安裝、密封及指定電氣路徑。
  • 針對獨立的防火構造開口,選擇牆面或地板的防火封堵。
  • 接頭、轉接頭、密封件或支撐件變更時,重新檢查受影響的介面。

電纜入口所稱的「耐火」代表什麼?

具耐火額定的電纜密封接頭,是在特定耐火配置中具有明確職責的接頭。有效的規格應指出確切元件、指定功能、試驗或評估,以及允許的安裝條件。我會把標示視為選用程序的起點。

電路完整性是指明確界定的試件,在指定的火災試驗及驗收準則下持續維持電氣功能。遇火反應則描述材料或產品依其自身方法對燃燒行為的影響。貫穿處防火封堵系統會保護耐火等級牆面或地板的開口。同一條線路可能同時涉及這些功能:

性能項目 受評估的對象 電纜入口選用工作
遇火反應或火焰蔓延 指定的材料、電纜或產品試件 將所述燃燒行為結果套用於該試件
電纜電路完整性 在火災及其他指定曝露條件下的電纜或明確界定的電纜系統 比對電纜結構、試驗配置及涵蓋的連接方式
緊急配電系統性能 系統設計或評估所涵蓋的電纜、元件及安裝方式 使接頭、支撐件、接合處及端接符合該配置
貫穿處耐火性能 防火構造、開口、貫穿物、填充材料或裝置及支撐配置 依實際牆面或地板開口選擇防火封堵
一般電纜引入口性能 完整接頭及已安裝的介面 滿足密封、固定、電氣及環境職責

NIST 1991 年電纜燃燒反應試驗回顧研究,探討點燃與火焰蔓延等特性。這有助於說明燃燒行為試驗結果,回答的問題不同於電路在火災中的運作情況。對於後者,我會依據電纜或系統的電路完整性方法及其涵蓋的安裝配置判讀。

電纜密封接頭為何攸關緊急電路

接頭在設備壁面形成機械連接;某些設計中也形成電氣連接。此處一旦移動,可能對電纜或端接施加負載。安裝組件鬆動可能改變電纜位置、壁面密封,或指定的鎧裝連接。電纜鎧裝是具保護作用的金屬層;其電氣功能取決於電纜與系統設計。

我會檢查入口若失去其中一項功能,會造成哪些變化。電纜負載會傳到端子嗎?外殼連接會移動嗎?鎧裝或保護導體路徑會受干擾嗎?答案可指出所選緊急配置必須保留哪些接頭特性及外部支撐。

BS 8519:2020 概述(BSI 官方資訊)涵蓋用於生命安全、消防及其他關鍵用途的耐火電力與控制電纜系統。該文件明確將接頭、端接、接合處及支撐納入完整配電系統的考量。若適用此實務規範,接頭便須符合系統建議及所需的運作時間。

其他地區也應採取相同的起點:依據適用司法管轄區、防火策略及設備或系統規則。元件標籤不會替所有緊急電路訂出通用的耐火時間。

檢查安裝配置的四個部分

緊急電纜安裝的四個部分 選用檢查流程從所需的緊急功能開始,並涵蓋電纜耐火性能、完整電氣系統、設備入口,以及建築物防火封堵。這些是彼此相關的檢查工作;箭頭並不表示實際電纜路徑或火災試驗順序。 檢查電纜系統 將每項功能對應至其組件配置。 所需功能 防火策略與運作條件。 1 · 電纜耐火性能 火災曝露與電路運作。 指定試件及合格準則。 比對方法及試件。 2 · 完整系統 電纜、接頭、接合處、端接。 支撐件、路徑及外殼。 允許的零件及安裝方式。 維持系統配置。 3 · 設備入口 接頭、壁面密封及配件。 電纜支撐與電氣路徑。 比對已安裝的接頭。 4 · 建築物防火封堵 防火構造、開口、電纜及填充材料。 適用於該開口的列名系統。 比對貫穿封堵系統。 四個部分 · 一套安裝配置
選用檢查會將所需的緊急功能連結至安裝配置的四個部分:電纜耐火性能、完整系統、設備入口,以及建築物另行設置的防火封堵。

我依序檢查電纜、完整電氣系統、設備入口及建築物貫穿處,以釐清各自的責任。這是選用流程;實際線路可能先穿過建築物防火構造,再到達設備。

在外殼處,接頭接觸指定的電纜層,並安裝於設備壁面。在建築物牆面或地板處,防火封堵則保護防火構造開口。兩者之間的支撐件控制電纜負載與移動。外殼內的端接及保護性電氣路徑,則完成系統設計。

範例:同一路徑上的兩種不同安裝介面

假設的緊急控制電纜穿過耐火牆,經過外部支撐夾,再進入控制外殼。牆面開口使用指定的防火封堵系統;外殼則使用指定接頭及安裝組件。假設替換接頭需要縮徑接頭,我會檢查設備端的螺紋嚙合、壁面就位、密封件位置及指定電氣路徑。接著確認系統是否允許此組合。額外突出長度也必須為電纜支撐及彎曲保留空間。建築物的獨立防火封堵仍須符合其貫穿物、開口、填充材料及支撐要求。電纜直徑或結構一旦改變,兩個介面都會受到影響,因為這可能改變接頭配合及允許的防火封堵配置。沿著實際接觸介面追蹤變更零件,才能具體進行檢查。

解讀電纜耐火試驗時,須一併考量完整配置

IEC 60331-1:2018 說明電纜在火災及機械衝擊下的電路完整性試驗。其範圍是電纜試驗,因此我會查閱適用的電纜系統或設備紀錄,確認所選接頭在其中的作用。系列中適用的部分也取決於電纜及試驗配置。

UL 2196 目前的第三版於 2025 年 6 月出版,評估耐火電力、控制、儀表及資料或通訊電纜。其公布的範圍包括標準火災曝露後再進行水柱試驗;也說明電氣負載,以及資料或通訊電纜的傳輸性能評估。這些細節說明,判讀結果時須一併考量電纜結構與運作條件。

比較報告時,我會查看所列溫度或時間以外的內容:

試驗細節 比對項目
試件 電纜結構、尺寸、各層及所含元件
安裝配置 試驗所含的支撐、方向、佈線、彎曲、外殼及端接
火災曝露 指定方法、版次及曝露模式
其他曝露 試驗序列是否包含機械衝擊、水或其他負載
電氣運作 電路配置、施加的電壓或負載,以及監測的功能
驗收 失效定義、觀察結果、所需時間及適用限制

試驗時間只適用於該組合。若接頭被列名或以其他方式納入受評估的系統,應保留其允許配置及安裝條件。螺紋相容性僅處理可能替換項目中的一部分。

鐵路應用請使用鐵路防火電纜密封接頭指南,以確認車輛材料、電纜及路徑的適用要求。產業規則須依實際用途採用,不應從一種安裝類型套用到另一種。

檢查接頭的機械、密封及電氣職責

IEC 62444:2010 涵蓋完整接頭供貨時的結構及性能要求。我會在火災系統職責之外,同時檢查這些一般入口功能。完整安裝組件不只有金屬本體:

介面 須比對的項目 不相符的後果
電纜側密封件 須符合的電纜層、直徑範圍及處理方式 接觸或壓縮狀況與接頭設計不同
固定與支撐 接頭的標示固定能力及所需外部支撐 電纜移動或負載可能傳至入口及端接處
外殼安裝介面 螺紋或孔洞、肩部、墊片、鎖緊螺帽、壁厚、表面處理及配件 就位、螺紋嚙合或壁面密封狀況改變
鎧裝或屏蔽接點 電纜結構、夾具幾何形狀及指定職責 預定的機械或電氣接點改變
保護路徑 依設計配置的接頭本體、外殼、接地片、導體及鎧裝 所需的電氣連續性可能中斷
火災系統配置 確切的允許接頭、配件及組裝方式 已安裝配置與選定系統不符

安裝組件是連接接頭與設備壁面的零件組合。縮徑接頭、轉接頭、絕緣墊片、密封劑、額外墊圈或新鎖緊螺帽都會改變該組件。我會檢查新增零件接觸哪些部位、承受何種負載,並在接受變更前追蹤是否有電流路徑經過該零件。

支撐位置同樣重要。遵循系統與電纜說明中規定的間距、佈線及彎曲控制。接頭的固定功能與外部支撐作用相關;若選定配置要求兩者並用,就都應設置。IEC 62444 指南說明本節檢查所使用的完整接頭分類。

紅色電纜穿過填有紅色材料的牆面開口,經過獨立支撐夾後,透過金屬電纜密封接頭進入外殼。

示意路徑圖顯示已填充的牆面貫穿處、外部電纜支撐,以及設備外殼上的獨立接頭。

依照各自用途判讀耐熱、IP 及材料性能

耐高溫適用性描述產品在指定熱環境中的運作能力。一般連續使用與火災曝露適用不同條件及驗收準則。我會以連續溫度限制判斷一般運作,並以適用的火災系統評估判斷緊急期間的表現。若安裝必須同時履行兩種職責,兩者都重要。

侵入防護(IP)依 IEC 60529 對外殼防止人員接觸、固體異物及水進入的能力分類。IEC 60529 電纜引入口指南說明代碼與外殼及其入口配置的關係。除電路的耐火要求外,也須滿足這項環境要求。

阻燃材料的特性,是依指定材料或產品試驗評定。應將結果套用於指定材料、試件及性能項目。自熄標示同樣僅適用於其定義的試驗條件;緊急電路能否維持運作,則以適用的電纜或系統方法評估。

膨脹型材料會在指定加熱條件下膨脹。其用途取決於所在位置,以及它與電纜、接頭、開口和周遭結構的接觸情況。檢查相容性、膨脹壓力、附著性、老化,以及經評估配置中的電纜移動。新增密封件也可能改變一般固定能力、螺紋嚙合或電氣接點,因此須評估完整變更。

協調設備入口與建築物防火封堵

設備接頭作用於外殼壁面。建築物貫穿處則有不同職責:維持牆面或地板開口所需的耐火性能。我會在路徑圖上標出這兩個介面,讓各自採用合適的結構及安裝細節。

UL Solutions 區分防火封堵與防火填塞。在其所述情境中,貫穿封堵是依 UL 1479 或 ASTM E814 評估並列名的系統。須使防火構造、開口、貫穿物、防火材料或裝置,以及安裝細節符合所選系統。這是系統選用問題,不能只依密封膠的顏色決定。

在設備端,須使接頭的電纜密封、固定、嚙合、等電位連接及侵入防護功能相符;在防火構造處,則須使防火封堵系統符合貫穿物與開口配置。若某一經評估設計明確結合這些職責,請依其明確範圍及說明辦理。否則,應分清兩項安裝細節,並協調兩者之間的支撐。

接頭何時需要特定的火災系統評估?

系統設計會界定接頭在火災相關情境中的職責。我會在以下情況查明這項職責:

  1. 適用的耐火電纜系統標準或評估,將接頭納入元件配置。
  2. 電纜、外殼、設備或系統說明指定接頭結構、安裝方法或配件。
  3. 列名、認證或評估文件指明該接頭或設定替換限制。
  4. 若緊急電路要按要求運作,入口處的機械或電氣功能就必須維持。
  5. 接頭也參與另行評估的防火構造貫穿設計。

若適用設計將一般入口職責交由接頭承擔,就應依這些職責選用:電纜配合、密封、固定、安裝幾何形狀、環境條件,以及指定的電氣接點。關鍵電路選用指南說明,這些功能如何符合明確界定的緊急電路。

依變更所影響的介面處理替換方案

明確列出受影響的接點,便更容易判斷替換方案:

擬議變更 優先重新檢查 接續檢查系統
電纜結構或直徑不同 密封件、鎧裝/屏蔽接點及處理方式 支撐、彎曲、端接及防火封堵貫穿物限制
接頭或密封件不同 電纜接觸及允許的接頭配置 安裝組件與系統說明
新增轉接頭或縮徑接頭 螺紋嚙合、就位及電氣路徑 突出長度、電纜支撐及允許的組裝方式
支撐或路徑變更 負載、移動、間距及彎曲控制 入口/端接配置及受影響的防火構造細節
外殼或牆面飾面不同 安裝幾何形狀、就位及等電位連接 適用的外殼及火災系統條件
防火材料或裝置不同 列名防火構造及貫穿物配置 開口、填充材料/裝置安裝及所需支撐

使用替換組件前,先釐清受影響的系統細節。保留實際零件編號及安裝配置,讓採購、組裝與檢查都依據同一配置進行。

依所需緊急功能規劃選用方式

從功能開始,逐步檢查整套安裝配置:

  1. 確認適用的司法管轄區、防火策略及所需運作條件。
  2. 選用適用的電纜或電纜系統方法與驗收要求。
  3. 確認所涵蓋的電纜、接頭、端接、支撐及外殼配置。
  4. 使電纜層、直徑、鎧裝/屏蔽及處理方式符合接頭。
  5. 使安裝疊層配置吻合,並維持所需電氣路徑。
  6. 遵循指定的支撐間距、路徑、彎曲及端接細節。
  7. 為每個建築物貫穿處選擇防火封堵。
  8. 在適用時,分別完成環境、電磁相容(EMC)、保護等電位連接及危險區域檢查。

此流程有助於找出遺漏的決策。查閱電纜報告了解耐火試驗性能,並依系統細節確認允許使用的零件。依接頭說明確認接點與安裝方式,依防火封堵列名文件確認防火構造開口。每一項實體工作都應參照相應文件,並檢查各連接介面的條件是否一致。

結論

若入口的支撐、安裝、密封或指定電氣功能屬於緊急電路所需性能的一部分,具耐火功能的電纜密封接頭便十分重要。我會在明確界定的配置中選用接頭,並保留該配置所需的電纜處理方式、配件及支撐。

一併檢查電纜、完整系統、設備入口及建築物貫穿處。零件變更時,先追蹤受影響的機械及電氣介面,再接受替換方案。這能使安裝配置符合緊急照明、消防、排煙控制、警報或通訊系統必須履行的功能。

具耐火額定的電纜密封接頭與緊急系統常見問題

緊急系統何時需要具耐火功能的電纜密封接頭?

當適用的系統設計、防火策略、列名或設備說明將耐火相關職責指定給入口時,就必須採用所規定的接頭配置。先確認所需的機械、電氣及外殼功能,再選用該系統允許的接頭與配件。其他入口仍須具備合適的一般密封、固定及電氣性能。

IEC 60331 如何影響電纜密封接頭的選用?

IEC 60331-1 說明電纜在火災及機械衝擊下的電路完整性試驗。應將電纜試驗結果用於其指定的結構與配置,再查閱適用的系統或設備評估,確認接頭在其中的職責。若該配置包含接頭,須選用獲准的確切型號與安裝方式。

如何比較高溫用與耐火功能電纜密封接頭?

一般熱環境使用時,應比較連續操作溫度限制;緊急功能則應比較指定的火災評估。兩種情況都要比對曝露條件、元件配置與驗收準則。若安裝同時面臨一般高溫及火災相關職責,兩項要求都必須處理。

膨脹型密封件何時可納入電纜密封接頭配置?

只有在經評估的設計涵蓋其材料、位置、幾何形狀,以及它與電纜、接頭和外殼或防火構造之間的互動時,才使用該密封件。檢查膨脹行為、相容性、支撐、老化及安裝條件。更換或新增密封件,也須評估其對一般密封、固定、螺紋嚙合及電氣接點的影響。

IP68 等級在緊急電路安裝中扮演什麼角色?

它表示外殼在適用 IP 試驗條件下的防塵與防水性能。應保留經評估的入口配置,並以此滿足環境要求。電路在火災中的運作、材料的燃燒反應,以及建築物貫穿處的耐火性能,分別依各自的方法及系統配置處理。

來源與技術參考資料

產品

相關文章