Fire Survival Cable Series：BS 7846 F120、BS 8491、BS 6387 与 IEC 60331 的火灾供电连续性工程指南
Fire Survival Cable 的目标不是“电缆不会燃烧”，而是在规定火焰、机械冲击和水作用下，仍让消防泵、排烟风机、消防/疏散电梯、应急控制、关键 ESD 与生命安全设备持续获得电力或控制信号。本文把 cable-level fire test 与 BS 8519 的 system-level survival concept 结合起来，并用公开 BS 7846 F120 数据说明真实尺寸、载流量、短路能力和安装机械负荷。
1. Fire Survival Cable 的真正定义：火灾中“继续工作”
Fire survival / fire-resistant cable 的工程价值是维持 circuit integrity；它不等于不燃、不等于普通阻燃，也不等于仅仅使用 LSZH 材料。
BS 6387:2013 当前仍是英国耐火电缆 circuit-integrity test method，适用于额定电压不超过 600/1000 V、总外径不超过 20 mm 的相关电缆。BS 8491:2008 则面向总外径大于 20 mm 的大型电力电缆，测试包含约 842°C 的直接火焰攻击、机械冲击以及模拟消防水流的 water jet。[BS 6387] [BS 8491]
2. Flame Retardant、LSZH、Fire Resistant、Fire Survival、Circuit Integrity
| 术语 | 回答的问题 | 不能代替 |
|---|---|---|
| Flame Retardant | 火焰是否沿电缆快速传播？ | 不能证明火灾时还能通电。 |
| LSZH | 燃烧产生多少烟、卤酸和腐蚀性气体？ | 不能证明 circuit integrity。 |
| Fire Resistant | 规定火灾条件下是否继续导电/传信号？ | 不自动表示测试包含机械冲击和水。 |
| Fire Survival | 强调关键负载在火灾全过程的功能持续。 | 不能只看 cable；需要 system design。 |
| Circuit Integrity | 规定时间内回路有没有断路/短路/绝缘失效？ | 不代表现实中所有火灾都能达到同样时间。 |
最危险的采购错误：把 BS 6724 LSZH armoured cable 当成 F120。BS6724 解决低烟低腐蚀与固定铠装性能；需要明确 fire survival 时应使用 BS7846/其他适用 circuit-integrity route。
3. Fire Survival Cable 当前主要标准地图
| 标准 | 状态/范围 | 核心功能 | 工程位置 |
|---|---|---|---|
| BS 7846:2015 | Current；600/1000V armoured fixed cable | thermosetting insulated + fire-resistant + low smoke/corrosive gas | 大型 fire-fighting / life-safety power feeder |
| BS 6387:2013 | Current；≤600/1000V；OD ≤20mm | fire resistance / circuit integrity test method | 较小 fire-resistant cables |
| BS 8491:2008 | Current；≤600/1000V；OD >20mm | fire + direct impact + water jet | 大型 power cable F30/F60/F120 assessment |
| BS 8519:2020 | Current code of practice | fire-resistant power/control cable system selection & installation | system-level life safety / firefighting design |
| BS EN 50200:2015 | Current；emergency small cables ≤1kV | intrinsic fire resistance test for unprotected small cables | alarm / lighting / communication emergency circuits |
| IEC 60331-1:2018 | ≤0.6/1kV；OD >20mm | fire + mechanical shock ≥830°C | 国际 LV 大直径 circuit-integrity cable |
| IEC 60331-2:2018 | ≤0.6/1kV；OD ≤20mm | fire + mechanical shock ≥830°C | 国际 LV 小直径 circuit-integrity cable |
| IEC 60331-4:2024 | >1kV up to 30kV route | MV fire + shock ≥830°C；可选 water spray/jet；特殊应用可选1000°C | 6–30kV fire-survival power system |
IEC 60331-4:2024 是值得特别注意的新路线：它把 fire + mechanical shock 测试扩展到高于 1 kV、最高到 18/30 kV 的电力电缆，并允许按附录选择 water spray / water jet protocol，特殊应用还给出 1000°C 的可选火焰温度。[IEC 60331-4:2024]
4. BS 7846 F2 / F30 / F60 / F120 怎么选？
| Category | 主要测试哲学 | 时间含义 | 典型使用逻辑 |
|---|---|---|---|
| F2 | Resistance to fire、water、fire+mechanical shock 分别评估 | 不是简单“2小时”命名 | 要求多种火灾作用分别通过的固定 fire-resistant cable |
| F30 | BS8491 combined fire + direct impact + water jet | 30 min | 较短 life-safety survival duty |
| F60 | 同一组合攻击 | 60 min | 更长 evacuation / critical service duty |
| F120 | 同一组合攻击 | 120 min | 复杂/高层建筑 firefighting 与长期关键负载 |
公开 BS7846 产品资料明确把 F2 描述为 fire、water、fire+mechanical shock 分开评估，而 F30/F60/F120 通过 BS8491 对 direct impact、fire 和 water jet 进行组合评估。[BS7846 category reference]
不要写“F120 = 在任何火灾里一定工作2小时”。更准确的写法是：“在规定 BS8491 test protocol 下达到 120-minute circuit-integrity classification”。真实项目仍取决于火灾曲线、路径、支撑、配电源和安装状态。
5. 为什么 Fire Survival Cable 常用 Mica Glass Tape？
Mica fire barrier
有机聚合物在高温中会炭化/分解；云母具有非常高的耐热和介电稳定性，因此在聚合物退化后继续承担导体间电气隔离。
XLPE
正常运行阶段提供高质量主绝缘和 90°C 热性能；它本身不是 F120 的唯一耐火来源。
Glass tape
在 fire barrier、lay-up 与 armour 之间提供结构约束，使炭化后的电缆不容易因冲击完全散架。
SWA
固定安装中提供冲击和机械保护；在 fire test 的 shock attack 下，机械结构完整性与电气绝缘同样重要。
LSZH sheath
降低烟和腐蚀性燃烧产物，改善疏散和消防环境；但 LSZH 不是 circuit-integrity layer。
Layer interaction
真正耐火能力来自 mica、insulation、glass restraint、bedding、armour 和 sheath 的组合，不应只宣传某一种“耐火材料”。
6. Fire + Shock + Water：为什么水是必须考虑的真实火场因素？
BS8491:2008 官方说明其试验把 cable 暴露于约 842°C 的直接热攻击、约 10N 的机械冲击，以及模拟消防灭火水流的 direct water jet；测试包含三种持续时间。[BS 8491]
Fire alone
考察有机层退化后 fire barrier 是否还能维持相间和对地绝缘。
Mechanical shock
模拟建筑构件、线槽、支撑件在火灾中的变形/撞击；耐火层不能一受撞击就碎裂。
Water attack
消防水会带来急剧温差、导电路径和机械冲刷；高温绝缘系统必须同时抵抗 thermal shock。
Electrical loading
测试关注 circuit integrity；现场还要验证实际负荷电流、保护装置、低电压和设备耐热。
7. BS 8519:2020：真正的 Fire Survival 是整个配电系统
BS 8519:2020 当前明确用于 life safety、fire-fighting 以及其他 critical application 的 fire-resistant power/control cable system。它特别强调：cable glands、terminations、joints 和 cable support systems 不能降低整条系统的 fire integrity。[BS 8519:2020]
Power source
generator、dual source、UPS 或 emergency switchboard 必须位于可生存的火灾分区；否则 F120 cable 没有电可送。
Route segregation
同一火区或同一结构弱点不能同时切断 normal + emergency source。
Supports
普通塑料扎带、非耐火 tray/support 先坠落，会造成电缆机械断裂或短路。
Expansion
长距离金属 cable enclosure 在火灾中会热膨胀；support/fire-stop 需要允许位移而不破坏分隔。
Joint philosophy
每增加一个 joint 都增加一个未必与 cable 同等级的失效点；关键 feeder 应尽量减少中间 joint。
Penetration seals
穿墙 fire stopping 既要维持 compartment，也不能因硬夹持使热膨胀后的 cable 发生局部机械破坏。
8. 小直径 Emergency Cable：BS EN 50200 / PH 路线
BS EN 50200:2015 当前用于具有 intrinsic fire resistance、用于 alarm、emergency lighting 和 communication emergency circuit 的小型无外部防护电缆。标准适用于额定电压不超过 600/1000 V 的电缆，也覆盖低于 80 V 和 optical fibre cable；在 EN13501-3 支持测试场景下，对 metallic cable 的范围还受到直径与导体截面限制。[BS EN 50200:2015]
因此 Fire Survival Cable 并不只有粗大的 SWA F120 power cable。fire alarm、voice alarm、emergency lighting、data/control circuit 可以采用更小的 PH-rated / EN50200 路线，但不能拿一个小型 alarm cable 的 PH 等级直接替代大功率 fire pump feeder。
9. 6–30 kV Fire Survival：IEC 60331-4:2024 打开了 MV 新路线
IEC 60331-4:2024 专门针对高于 0.6/1kV、最高至 18/30kV 的 power cable，测试基于至少 830°C 火焰与机械冲击；导体测试尺寸限制到 120 mm²，但相同 construction 的 120 mm² 结果可用于 qualification 更大截面。标准附录还提供 water spray / water jet 指导和 1000°C 特殊应用选项。[IEC 60331-4]
10. BS 7846 F120 4-core 完整公开 benchmark：4–400 mm²
下面完整保留当前公开 F120 armoured fire-performance power cable 的 15 个 4-core 规格。其公开结构为 Class 2 Cu + Mica Glass Tape + XLPE + Glass Tape + LSZH bedding + SWA + outer glass barrier + LSZH sheath；公开 operating temperature 为 −20…+90°C，installation bending radius 为 8D。以下数据为外部 benchmark，不是 Feichun 正式 datasheet。[public F120 datasheet]
| External part | 规格 | Insulation mm | SWA wire mm | Outer sheath mm | OD mm | kg/km | R20 Ω/km |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A6NX04040BK | 4×4 | 0,7 | 1,25 | 1,4 | 24,7 | 1 100 | 4,61 |
| A6NX04060BK | 4×6 | 0,7 | 1,25 | 1,5 | 26,2 | 1 200 | 3,08 |
| A6NX0410BK | 4×10 | 0,7 | 1,25 | 1,5 | 27,8 | 1 500 | 1,83 |
| A6NX0416BK | 4×16 | 0,7 | 1,25 | 1,6 | 29,3 | 1 700 | 1,15 |
| A6NX0425BK | 4×25 | 0,9 | 1,6 | 1,7 | 34 | 2 500 | 0,727 |
| A6NX0435BK | 4×35 | 0,9 | 1,6 | 1,8 | 35,2 | 3 000 | 0,524 |
| A6NX0450BK | 4×50 | 1 | 1,6 | 1,9 | 36,6 | 3 250 | 0,387 |
| A6NX0470BK | 4×70 | 1,1 | 2 | 2,1 | 40,3 | 4 500 | 0,268 |
| A6NX0495BK | 4×95 | 1,1 | 2 | 2,2 | 44,6 | 5 750 | 0,193 |
| A6NX04120BK | 4×120 | 1,2 | 2,5 | 2,3 | 49,5 | 7 250 | 0,153 |
| A6NX04150BK | 4×150 | 1,4 | 2,5 | 2,4 | 54 | 8 500 | 0,124 |
| A6NX04185BK | 4×185 | 1,6 | 2,5 | 2,6 | 58,8 | 10 500 | 0,0991 |
| A6NX04240BK | 4×240 | 1,7 | 2,5 | 2,7 | 64,8 | 13 000 | 0,0754 |
| A6NX04300BK | 4×300 | 1,8 | 2,5 | 2,9 | 71,7 | 16 000 | 0,0601 |
| A6NX04400BK | 4×400 | 2 | 3,15 | 3,2 | 82,5 | 21 000 | 0,047 |
从 4×4 mm² 的约 24.7 mm / 1100 kg/km，到 4×400 mm² 的约 82.5 mm / 21,000 kg/km，F120 大型 feeder 的安装已经是重型机械工程：1 km 4×400 的 cable mass 约 21 t，还没有计算 drum 重量。
11. Fire Survival Cable 正常运行仍然要做普通电气设计
| 规格 | Laid direct A | In ducts A | In air A | 3ph volt drop mV/A/m |
|---|---|---|---|---|
| 4×4 | 55 | 45 | 47 | 10 |
| 4×6 | 69 | 56 | 59 | 6,8 |
| 4×10 | 92 | 75 | 82 | 4 |
| 4×16 | 119 | 96 | 107 | 2,5 |
| 4×25 | 152 | 124 | 140 | 1,65 |
| 4×35 | 182 | 149 | 172 | 1,15 |
| 4×50 | 217 | 177 | 209 | 0,87 |
| 4×70 | 266 | 218 | 263 | 0,6 |
| 4×95 | 319 | 263 | 324 | 0,45 |
| 4×120 | 363 | 300 | 346 | 0,37 |
| 4×150 | 409 | 338 | 430 | 0,3 |
| 4×185 | 458 | 382 | 495 | 0,26 |
| 4×240 | 529 | 442 | 584 | 0,21 |
| 4×300 | 592 | 496 | 672 | 0,185 |
| 4×400 | 667 | 570 | 766 | — |
耐火等级不会消除日常 ampacity、voltage drop、short-circuit、soil thermal resistivity 和 grouping 的限制。例如 4×120 mm² 的公开三相值约为 laid direct 363 A、duct 300 A、air 346 A；不同敷设方式仍然显著改变散热条件。
12. 短路、重量与弯曲：F120 也必须满足普通 cable engineering
| 规格 | R90 Ω/km | 1s Cu short-circuit kA | 5s kA | 100m mass kg | 8D bend radius mm |
|---|---|---|---|---|---|
| 4×4 | 5,8782 | 0,57 | 0,26 | 110 | 197,6 |
| 4×6 | 3,9273 | 0,86 | 0,38 | 120 | 209,6 |
| 4×10 | 2,3334 | 1,43 | 0,64 | 150 | 222,4 |
| 4×16 | 1,4664 | 2,29 | 1,02 | 170 | 234,4 |
| 4×25 | 0,927 | 3,58 | 1,6 | 250 | 272 |
| 4×35 | 0,6682 | 5 | 2,24 | 300 | 281,6 |
| 4×50 | 0,4935 | 7,15 | 3,2 | 325 | 292,8 |
| 4×70 | 0,3417 | 10,01 | 4,48 | 450 | 322,4 |
| 4×95 | 0,2461 | 13,59 | 6,08 | 575 | 356,8 |
| 4×120 | 0,1951 | 17,16 | 7,67 | 725 | 396 |
| 4×150 | 0,1581 | 21,45 | 9,59 | 850 | 432 |
| 4×185 | 0,1264 | 26,45 | 11,83 | 1050 | 470,4 |
| 4×240 | 0,0961 | 34,32 | 15,35 | 1300 | 518,4 |
| 4×300 | 0,0766 | 42,9 | 19,19 | 1600 | 573,6 |
| 4×400 | 0,0599 | 57,2 | 25,58 | 2100 | 660 |
13. 哪些负载真正需要 Fire Survival Cable？
Smoke extraction
排烟风机、防烟加压风机、damper 和控制系统必须在火灾发展时持续运行。
Fire-fighting lift
消防电梯/疏散电梯在普通配电系统退出后仍需可靠供电与控制。
Fire pump
fire pump、sprinkler、water mist 等是 Fire Survival power feeder 的典型大功率负载。
Emergency lighting
较小负载可采用 BS EN50200/PH 或相应 emergency circuit route，具体按系统标准。
Fire alarm / voice alarm
更关注小型 power/control/data cable 的 circuit integrity 和系统线路拓扑。
Critical shutdown
油气、化工、港口危险工艺的 ESD、emergency valve、critical monitoring 也可能需要 fire-survival signal/power。
14. 港口与矿山：Fire Survival 的特殊难点
Port tunnel / gallery
长 cable gallery 同时存在高 fire load、盐雾、潮湿和人员疏散风险，往往要求 fire survival + LSZH + corrosion resistance。
Shiploader / conveyor
固定消防泵、emergency stop control、critical conveyor safety feeder 可采用固定耐火路线。
Underground mining
巷道内 smoke、mechanical damage、water 和 evacuation time 叠加，不能仅用普通建筑 F120 思维套用，应结合当地矿山法规。
Hazardous area
Fire survival 与 Ex 是两个独立维度；gland、junction box、barrier、equipment protection concept 同样要满足 hazardous-area requirement。
15. Feichun 飞纯：能不能做 Reeling / Festoon 的 Fire Survival Cable？
可以开发，但不能把普通 BS7846 F120 SWA cable 直接装到卷筒。标准 F120 是 fixed installation 结构；连续 movement 需要另外解决 fine-stranded conductor、mica fatigue、dynamic screen、tensile member、torsion、abrasion 和 flexible LSZH compound。
Flexible mica system
普通 mica tape 在反复弯曲中可能产生裂纹/搭接滑移；动态 fire barrier 要控制 tape grade、overlap、wrap tension 和 bending strain。
Fine-stranded copper
替代 fixed Class 2 conductor，提高 reeling/festoon flex life。
Tensile member
让 cable reel、vertical festoon 的机械张力走承力元件，而不是走 fire-survival conductor。
Flexible LSZH/CPE route
普通低烟无卤 compound 可能过硬；需在 fire performance、tear、abrasion 和 flex 之间优化。
Sequential testing
更合理的 qualification 是先 flex/torsion aging，再验证 electrical integrity / fire performance，而不是只测试全新样品。
Application boundary
最终名称应写“project-qualified high-flex fire-survival cable”，不要无证据套用 BS7846 F120 标识。
16. Feichun Fire Survival Cable 的认证、FAT 与项目文件
飞纯电缆可围绕具体项目配置适用的 BS 7846 / BS 8491 / IEC 60331、BASEC/LPCB-style third-party route、ATEX、IECEx、VDE、CE、UKCA、EAC 和 Russian Fire Safety Certificate 技术文件。任何认证范围必须与 exact construction、size range、fire category、factory 与目的市场对应。
| 项目文件 | 为什么必须有 |
|---|---|
| Fire test certificate/report | 确认 exact cable construction、size qualification、duration、fire/shock/water protocol。 |
| Construction drawing | 锁定 conductor、mica layers、XLPE、glass tapes、SWA、LSZH thickness。 |
| Routine electrical test | 确认 conductor resistance、HV/IR、continuity。 |
| Drum / batch traceability | 将现场安装电缆追溯到生产批次和 test evidence。 |
| Support / gland schedule | 保证现场 accessories 不把 F120 system 降级。 |
| System cause-and-effect | 确认实际火灾场景中 source、ATS、load、control 的 survival sequence。 |
IECEx 认证也应通过官方 Online Certificate System 核验；Fire Survival cable 本身并不会使整个 hazardous-area installation 自动成为 IECEx/ATEX compliant。[IECEx]
17. Fire Survival System 常见失效模式
F120 cable + 普通塑料扎带
support 先熔化，电缆坠落失效。控制：fire-rated support system。
Joint 未耐火
一条 200m F120 feeder 中间接一个普通 joint，系统等级由 joint 决定。
Normal/emergency route 同火区
单一火灾同时破坏双路电源。控制：physical/fire compartment segregation。
误用 BS6724
LSZH armoured 被误认为 fire survival。控制：要求 circuit-integrity report。
错误时间解释
把 F120 解释成所有现场火灾 120min guarantee。控制：写明 test protocol。
大截面拉伤
F120 结构厚重，安装时 sidewall pressure 破坏 mica system。控制：8D、roller、pull calculation。
Water ingress at termination
消防水从未密封 gland/joint 进入，提前产生 tracking/short circuit。
动态误用
fixed F120 直接用于 reel/festoon，运行阶段已发生 mica/conductor fatigue。
18. FAQ：Fire Survival Cable 最常见的问题
Fire Survival 和 Fire Resistant 一样吗？
行业中经常交叉使用。更严格地说，fire resistant 是电缆测试属性，fire survival 更强调关键系统在火灾中的功能保持。
F120 是什么意思？
在 BS7846/BS8491 规定的组合 fire + impact + water test protocol 下达到 120min circuit integrity。
BS6387 CWZ 和 F120 一样吗？
不是。BS6387 C/W/Z 是不同的 fire/water/shock assessment；BS8491 的大型 cable 组合攻击更贴近特定 active fire-safety feeder 需求。
LSZH cable 可以当 fire-survival cable 吗？
不能。LSZH 描述烟和卤酸性能，不证明 circuit integrity。
BS7846 是什么电压？
600/1000 V fixed armoured fire-resistant cable。
中压有 fire-survival 标准吗？
IEC60331-4:2024 已提供高于1kV、最高18/30kV的 fire + shock circuit-integrity test route。
F120 cable 可以埋地吗？
需看具体产品和项目安装条件；armour 提供机械保护，但 water blocking、soil thermal 和 joint system 仍需设计。
F120 cable 能上卷筒吗？
标准 fixed F120 不适合直接连续卷绕。需要另外开发 high-flex fire-survival construction。
为什么支架也要耐火？
电缆即使内部仍绝缘，如果 cable ladder/cleat 坠落导致拉断或短路，系统仍然失效。
19. 主要标准与公开技术资料
- BSI — BS 7846:2015：600/1000V thermosetting insulated armoured fire-resistant LSZH fixed cable。
- BSI — BS 6387:2013：Current；≤1kV、OD≤20mm circuit-integrity fire test。
- BSI — BS 8491:2008：Current；large diameter fire + impact + water jet assessment。
- BSI — BS 8519:2020：Current；life-safety/fire-fighting fire-resistant cable system code。
- BSI — BS EN 50200:2015：Current；unprotected small emergency cable fire-resistance test。
- IEC — IEC 60331-1:2018：OD>20mm LV cable fire + shock ≥830°C。
- IEC — IEC 60331-2:2018：OD≤20mm LV cable fire + shock ≥830°C。
- IEC — IEC 60331-4:2024：MV fire + shock route up to 18/30kV。
- Current public BS7846 F120 datasheet：4–400mm² dimensions / current / voltage-drop benchmark。
