CSA C68.1-92 (2019) 热固性绝缘90°C阻燃及阻燃防潮电线电缆技术标准详解

涵盖600V及以下电力与控…电缆的制造、试验与认证要求

加拿大标准协会(CSA)发布的CSA C68.1-92 (R2019)《热固性绝缘90°C阻燃及阻燃防潮电线电缆》标准,是北美地区广泛认可的电缆产品标准之一。该标准最初于1992年发布,2019年经确认继续有效,是加拿大电气规范(CE Code,CSA C22.1)引用的重要产品标准。C68.1系列标准专门针对额定温度90°C、额定电压不超过600V的单芯及多芯热固性绝缘电力电缆、控制电缆及照明电缆,规定了材料、结构、性能、试验及标志要求。

1. 标准概况与适用范围

1.1 标准背景

CSA C68.1是加拿大热固性绝缘电缆领域的基石标准,其前身可追溯至20世纪70年代。1992年版本整合了当时电缆制造与使用的最新技术要求,2019年确认标志着该标准的技术内容仍然符合当前工业实践。该标准与加拿大电气规范密切配合,为电缆在干燥、潮湿及多油环境下的安全应用提供了产品层面的保障。

1.2 适用范围

该标准涵盖以下类型的电缆:

  • FR型(Flame Retardant):阻燃型热固性绝缘电缆,适用于干燥场所。
  • FRW型(Flame Retardant Wet):阻燃且防潮型电缆,适用于潮湿、多水或需经受较高湿度的场所,如埋地、电缆沟、户外等。

电缆结构可为单芯或多芯绞合,电压等级包括300V、600V,额定运行温度为90°C(基于环境温度30°C)。绝缘材料为热固性混料(如交联聚乙烯、乙丙橡胶等),护套材料可为聚氯乙烯、氯磺化聚乙烯等或同等热固性化合物。导体必须为铜或镀锡铜,符合CSA C22.2 No. 0.3的要求。

技术要点:标准中温度等级90°C指电缆在持续负载下的允许最高绝缘温度。超过此温度会加速绝缘老化,降低使用寿命。在环境温度高于30°C时,需按规范进行载流量修正。选择电缆时应同时考虑导体温度与环境叠加影响。

2. 主要技术内容与要求

2.1 结构尺寸与材料

标准对导体、绝缘、护套、填充物等的尺寸公差及材料性能作出详细规定。导体需满足直流电阻要求(参考ASTM B8标准),绝缘与护套的厚度需满足最小平均值及最小点测量。表1汇总了关键的型式试验项目及其指标。

试验项目 试验方法 性能要求
导体直流电阻 按ASTM B8或IEC 60228测量 不超过标准规定的最大值
绝缘厚度测量 CSA C22.2 No. 0.3中规定的切片法 平均值 ≥ 规定标称值;最小值 ≥ 规定标称值的85%
护套厚度测量 同绝缘测量 平均值 ≥ 规定标称值;最小值 ≥ 规定标称值的85%
交流高压试验 导体浸水1小时,施加工频电压 300V电缆:2000V/5min;600V电缆:3000V/5min无击穿
绝缘电阻测量 在90°C下测量 不小于100 MΩ·km(具体见标准表格)
阻燃性能(垂直燃烧) CSA C22.2 No. 0.3的第5.11节 燃烧蔓延不超过规定长度,熄灭时间符合要求
防潮性能(仅限于FRW) 电缆浸入75°C热水,750V直流电压下测量泄漏电流 泄漏电流稳定且不超过规定值
重要注意事项:电缆的“防潮性能”是FRW型号区别于FR的关键所在。FRW电缆需通过浸水试验验证其在持续潮湿环境下绝缘电阻及泄漏电流的稳定性。这一点对于选择潮湿区域使用的电缆至关重要,切不可用普通FR电缆替代FRW电缆,否则可能导致绝缘故障。

2.2 阻燃与防潮特性

标准中对FR和FRW电缆的阻燃性能要求相同,均需通过垂直型阻燃试验(VW-1)。燃烧时间、炭化长度、滴落物引燃情况均有严格限制。防潮试验(仅FRW)模拟浸水条件下绝缘的稳定性,通过测量泄漏电流是否在试验期间保持低水平来判定。90°C下绝缘电阻需满足标准规定值。

2.3 标志

电缆表面需清楚标注制造商名称、CSA标志、电缆类型(FR或FRW)、电压等级、规格、温度等级以及标准编号CSA C68.1。对于FRW电缆,还需注明“WET”等字样。标志间距不得超过1米。

3. 实施/应用要点

3.1 认证与合规路径

制造商需通过CSA产品认证测试,包括型式试验、抽样试验和工厂定期检查。获得CSA标志代表电缆全项满足该标准要求,并被加拿大电气规范接受。对于进口电缆,需要持有有效的CSA认证。

3.2 安装与使用建议

  • 温度降额:当环境温度超过30°C时,应按加拿大电气规范(CSA C22.1)表9和表10进行载流量修正。
  • 弯曲半径:最小安装弯曲半径通常为电缆外径的6倍(或按制造商建议),以避免内部导体与绝缘受损。
  • 端接处理:热固性绝缘切割回弹较小,但端接时应使用合适的剥线工具,避免损伤导体。
  • 潮湿区域:对于潜在浸水或长期高湿度环境,必须选用FRW型号。标准中并未对FR电缆的防潮性提供保证。
标准实施益处:遵循CSA C68.1设计的电缆具有优异的阻燃自熄特性,可有效延缓火焰沿电缆传播,降低火灾风险。且90°C工作温度等级允许更高的载流量,从而节省材料成本。FRW型号更提供卓越的耐潮性能,使其在工业、石油、化工及户外场合表现稳定。

4. 与其他标准的关系

CSA C68.1是加拿大电气规范(CSA C22.1)中热固性绝缘电缆的核心引用标准,与以下文件密切关联:

  • CSA C22.2 No. 38(电源线标准):用于装配式电源线,与C68.1在要求上有部分重叠(如导体、绝缘),但No.38更关注成品电源线的柔性和强度。
  • CSA C68.3(热塑性绝缘电缆标准):适用于PVC绝缘电缆,温度等级通常为60°C或75°C,与C68.1形成互补。
  • ASTM B8:规定了铜导体的绞线要求,是C68.1中导体的推荐标准。
  • UL 1581:美国UL参考标准,用于阻燃试验方法,CSA与UL在垂直燃烧试验上基本一致。

因此,取得CSA C68.1认证的产品通常也容易通过UL的类似审核(如UL 1277,UL 44),从而便于进入北美两国市场。

安全关键要求:在涉及生命安全的关键系统(如消防泵、应急发电机、疏散指示)中,所选电缆必须同时满足加拿大电气规范对电路完整性的要求。C68.1标准未覆盖耐火(fire-resistive)性能的试验方法,若需要保持火中供电能力,应选用符合CSA C22.2 No. 248等耐火电缆标准的同类产品。

截至2026年,CSA C68.1-92 (R2019)仍作为有效的产品标准在加拿大和北美工业界广泛使用。标准的技术要求并未因时间而褪色,反而在无数实际应用中验证了其可靠性。对于电气工程师、电缆采购人员及安装维护团队而言,深入理解该标准将有助于正确选型、合规安装及系统安全。

问:CSA C68.1-92 (2019) 是否为强制标准?
答:该标准本身是自愿性产品标准,但被加拿大电气规范(CSA C22.1)强制引用,凡进入加拿大市场的相关电缆产品需要满足其要求才能取得认证。在实际工程中,电气规范检查员会核查电缆是否具有符合C68.1的CSA标志。
问:FR和FRW电缆可以互换使用吗?
答:不可以。FR电缆仅适用于干燥场所,FRW电缆通过了附加的浸水防潮试验,可承受潮湿环境。在户外、埋地、经常受水淋或高湿度区域必须使用FRW电缆。错误使用FR电缆可能导致绝缘受潮击穿。
问:标准中90°C工作温度指的是环境温度还是导体温度?
答:90°C指在环境温度30°C的基础上,电缆导体长期允许运行的最高温度。实际线路设计中,载流量表基于30°C环境温度(具体可参考CE Code表)。当环境温度升高时,载流量必须相应降低。

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