IEC 60332-3-21:2000

Tests on electric cables under fire conditions - Part 3-21: Test for vertical flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables - Category A F/R

IEC 60332-3-21:2000 Specifies method of test for the assessment of vertical flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables, electrical or optical, under defined conditions. The test is intended for type approval testing. The requirements for the selection of cables for testing are given. The flame spread is measured as the extent of damage of the cable sample. This procedure may be used to demonstrate the cable's ability to limit flame spread. Covers category A F/R and relates only to power cables of conductor cross-sectional area greater than 35 mm2 installed on the test ladder in a spaced configuration on the front and rear to achieve a nominal total volume of non-metallic material of 7 l/m of test sample. The flame application time is 40 min. This method of mounting is intended for special cable designs used in particular installations when required in the cable specification. Category A F/R is not intended for general use. A recommended performance requirement is also given. It has the status of a horizontal standard in accordance with IEC Guide 104.

Essais des câbles électriques soumis au feu - Partie 3-21: Essai de propagation verticale de la flamme des fils ou câbles en nappes en position verticale - Catégorie A F/R

IEC 60332-3-21:2000 Spécifie méthode d'essai pour l'évaluation de la propagation verticale de la flamme des fils ou câbles, électriques ou optiques, disposés en nappes en position verticale, dans des conditions définies. L'essai est prévu pour des essais d'acceptation de type. Les exigences pour la sélection des câbles pour l'acceptation de type sont données. La propagation de la flamme est mesurée comme étant l'étendue de la partie endommagée de l'échantillon de câble. Cette procédure peut être utilisée pour démontrer l'aptitude du câble à limiter la propagation de la flamme. Couvre la catégorie A F/R et concerne uniquement les câbles d'énergie ayant au moins un conducteur de section supérieure à 35 mm2 installés sur l'échelle d'essai dans une configuration espacée sur la face avant et la face arrière afin d'obtenir un volume nominal total de matériau non métallique de 7 l/m d'échantillon d'essai. La durée d'application de la flamme est de 40 min. Cette méthode de montage est prévue pour les constructions de câbles spéciales utilisées dans des installations particulières lorsque cela est requis dans la spécification de câble. La catégorie A F/R n'est pas prévue pour une utilisation générale. Donne aussi une recommandation pour la prescription de performance. Elle a le statut de norme horizontale conformément au IEC Guide 104.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 08-Oct-2000
• ICS: 13.220.40 - Ignitability and burning behaviour of materials and products
• ICS: 29.020 - Electrical engineering in general
• ICS: 29.060.20 - Cables
• Technical Committee: TC 20 - Electric cables
• Drafting Committee: WG 18 - TC 20/WG 18
• Current Stage: DELPUB - Deleted Publication
• Start Date: 13-Jul-2018
• Completion Date: 26-Oct-2025

Relations

• Revised: IEC 60332-3-21:2018 - Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions - Part 3-21: Test for vertical flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables - Category A F/R
• Effective Date: 05-Sep-2023

Overview

IEC 60332-3-21:2000 is an international standard established by the International Electrotechnical Commission (IEC) that specifies the test method for assessing vertical flame spread on vertically-mounted bunched wires or cables. This category A F/R test applies to electrical or optical cables, specifically power cables with conductor cross-sectional areas greater than 35 mm². Designed primarily for type approval testing, it provides precise conditions to evaluate a cable’s ability to limit flame propagation in vertical, spaced configurations. The flame application duration is set at 40 minutes and involves specific mounting techniques on a ladder apparatus.

The standard forms part of a broader series of IEC 60332 publications addressing electric cables under fire conditions, focusing on safety and performance in hazardous environments.

Key Topics

• Scope and Application
  IEC 60332-3-21 targets vertically-mounted bunched cables, mainly power cables with large conductors (>35 mm²). It assesses flame spread behavior under controlled fire conditions. This test is especially relevant for cable types used in installations requiring stringent fire safety measures.

• Test Sample Preparation
  The standard defines the selection criteria for cables, including the volume of non-metallic materials, and establishes how cables should be mounted on a test ladder with spacing on both front and rear sides to simulate actual field installations.

• Testing Procedure

  • Ignition Source: A controlled flame source is applied to the cable bundle for a sustained period (40 minutes).
  • Vertical Flame Spread Measurement: The flame spread is gauged by the extent of damage along the cable’s length during the test, offering insight into the cable’s flame-retardant performance.
  • Mounting Configuration: The bunched cables are arranged in spaced layers on a ladder apparatus, ensuring consistent and reproducible testing conditions.

• Performance Requirements
  The standard includes recommended performance criteria to aid manufacturers and certifiers in determining compliance with fire safety expectations. It is understood that Category A F/R testing serves special cable designs, not general cable applications.

• Reporting and Retesting
  Detailed instructions for documenting test results and provisions for retesting are included, facilitating transparency and consistency in approval processes.

Applications

IEC 60332-3-21 is vital for industries and applications where fire safety and cable reliability under fire conditions are critical:

• Power Distribution Systems
  For power cables with large cross sections used in essential infrastructure such as substations and power plants, where cable flame propagation could compromise safety.

• Building and Infrastructure Safety
  Facilities with stringent fire codes for cable installations-such as commercial buildings, tunnels, and transport infrastructure-rely on this test to ensure cables minimize fire growth risks.

• Specialized Electrical Installations
  Situations requiring cables with enhanced flame-retardant properties mounted in vertical bundles, such as data centers, telecom facilities, or industrial plants.

This standard supports manufacturers in producing and certifying cables that meet high fire safety performance, helping designers and engineers specify appropriate cables for demanding environments.

Related Standards

IEC 60332-3-21 is part of the IEC 60332 series concerning fire testing of electric cables. Other relevant standards in this series include:

• IEC 60332-1 and IEC 60332-2
  Tests for flame propagation on single insulated wires or cables in vertical positions. These precede the bunched cable tests and are used for different cable configurations.

• IEC 60332-3 Series
  The umbrella series addressing flame propagation tests for bunched cables under various conditions, including categories A, B, and the newly introduced category D for low non-metallic volumes.

• IEC Guide 104
  Provides guidance on the status and development of horizontal standards such as IEC 60332-3-21, emphasizing safety publications.

By aligning with IEC 60332-3-21 and associated standards, organizations can ensure consistent, internationally recognized fire performance testing of electric cables, promoting safer electrical installations worldwide.

---

Keywords: IEC 60332-3-21, vertical flame spread test, bunched wires, power cables, flame retardant cables, cable fire testing, electrical cable standards, IEC fire test, flame propagation, cable safety standards, type approval testing, fire-resistant cables.

Standards Content (Sample)

NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60332-3-21
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2000-10
PUBLICATION GROUPÉE DE SÉCURITÉ
GROUP SAFETY PUBLICATION
Essais des câbles électriques soumis au feu –
Partie 3-21:
Essai de propagation verticale de la flamme des
fils ou câbles en nappes en position verticale –
Catégorie A F/R
Tests on electric cables under fire conditions –
Part 3-21:
Test for vertical flame spread of vertically-mounted
bunched wires or cables – Category A F/R

Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 60332-3-21:2000
Numérotation des publications Publication numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are
sont numérotées à partir de 60000. Ainsi, la CEI 34-1 issued with a designation in the 60000 series. For

devient la CEI 60034-1. example, IEC 34-1 is now referred to as IEC 60034-1.

Editions consolidées Consolidated editions

Les versions consolidées de certaines publications de la The IEC is now publishing consolidated versions of its
CEI incorporant les amendements sont disponibles. Par publications. For example, edition numbers 1.0, 1.1

exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent and 1.2 refer, respectively, to the base publication,

respectivement la publication de base, la publication de the base publication incorporating amendment 1 and

base incorporant l’amendement 1, et la publication de the base publication incorporating amendments 1
base incorporant les amendements 1 et 2. and 2.
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sur les publications de la CEI
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actuel de la technique. Des renseignements relatifs à the content reflects current technology. Information
cette publication, y compris sa validité, sont dispo- relating to this publication, including its validity, is
nibles dans le Catalogue des publications de la CEI available in the IEC Catalogue of publications
(voir ci-dessous) en plus des nouvelles éditions, (see below) in addition to new editions, amendments
amendements et corrigenda. Des informations sur les and corrigenda. Information on the subjects under
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• Site web de la CEI (www.iec.ch) • IEC Web Site (www.iec.ch)
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
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• IEC Just Published
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NORME CEI
INTERNATIONALE IEC
60332-3-21
INTERNATIONAL
Première édition
STANDARD
First edition
2000-10
PUBLICATION GROUPÉE DE SÉCURITÉ
GROUP SAFETY PUBLICATION
Essais des câbles électriques soumis au feu –
Partie 3-21:
Essai de propagation verticale de la flamme des
fils ou câbles en nappes en position verticale –
Catégorie A F/R
Tests on electric cables under fire conditions –
Part 3-21:
Test for vertical flame spread of vertically-mounted
bunched wires or cables – Category A F/R

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Commission Electrotechnique Internationale
M
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– 2 – 60332-3-21 © CEI:2000
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION .8

Articles
1 Domaine d'application . 10

2 Références normatives. 10

3 Définitions. 12
4 Appareillage d'essai . 12
4.1 Généralités . 12
4.2 Source d'allumage . 12
5 Procédure d'essai . 12
5.1 Echantillon d’essai . 12
5.2 Détermination du nombre de tronçons de câble . 12
5.3 Montage de l'échantillon d'essai . 14
5.4 Durée d'application de la flamme. 16
6 Evaluation des résultats d'essai. 16
7 Prescriptions de performance. 16
8 Procédure de contre-essai. 16
9 Rapport d'essai . 18
Annexe A (normative) Lignes directrices pour la sélection des câbles pour l'essai
d'acceptation de type. 22
Annexe B (informative) Recommandation de prescriptions de performance . 24
Figure 1 – Disposition typique et espacement des câbles montés sur les deux côtés de
l'échelle standard (catégorie A F/R) . 20
Tableau A.1 – Résumé des conditions d'essai. 22

60332-3-21 © IEC:2000 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

INTRODUCTION .9

Clause
1 Scope . 11

2 Normative references . 11

3 Definitions. 13
4 Test apparatus . 13
4.1 General. 13
4.2 Ignition source . 13
5 Test procedure. 13
5.1 Test sample . 13
5.2 Determination of the number of test pieces. 13
5.3 Mounting of the test sample. 15
5.4 Flame application time . 17
6 Evaluation of test results . 17
7 Performance requirements . 17
8 Retest procedure. 17
9 Test report . 19
Annex A (normative) Guidance on cable selection for type approval testing . 23
Annex B (informative) Recommended performance requirements. 25
Figure 1 – Typical arrangement and spacing of cables mounted on both sides of the standard
ladder (category A F/R).21
Table A.1 – Summary of test conditions . 23

– 4 – 60332-3-21 © CEI:2000
COMMISSION ELECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

___________
ESSAIS DES CÂBLES ÉLECTRIQUES SOUMIS AU FEU –

Partie 3-21: Essai de propagation verticale de la flamme des fils ou câbles

en nappes en position verticale – Catégorie A F/R

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée
de l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de
favoriser la coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de
l'électricité et de l'électronique. A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes Internationales.
Leur élaboration est confiée à des comités d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le
sujet traité peut participer. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en
liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La CEI collabore étroitement avec l'Organisation
Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques, représentent, dans la mesure
du possible un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés
sont représentés dans chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés
comme normes, spécifications techniques, rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités
nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de
façon transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes
nationales et régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale
correspondante doit être indiquée en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité
n’est pas engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire
l’objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La Norme internationale CEI 60332-3-21 a été préparée par le comité d'études 20 de la CEI:
Câbles électriques.
Elle a le statut d’une publication groupée de sécurité conformément au Guide CEI 104.
La CEI 60332-3-21 fait partie d’une série de publications traitant des essais des câbles
électriques soumis au feu; la série remplace la CEI 60332-3, publiée en 1992. Les parties de la
série sont décrites dans l’introduction.

Toutes les catégories d'essais déjà existantes ont été retenues et mises à jour. Une nouvelle
catégorie (catégorie D) a été rajoutée afin de satisfaire aux besoins d’essai avec des volumes
de matériaux non métalliques très faibles.
Le texte de cette norme est issu des documents suivants:
FDIS Rapport de vote
20/403/FDIS 20/427/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l’approbation de cette norme.
Cette publication a été rédigée selon les Directives ISO/CEI, Partie 3.

60332-3-21 © IEC:2000 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

____________
TESTS ON ELECTRIC CABLES UNDER FIRE CONDITIONS –

Part 3-21: Test for vertical flame spread of vertically-mounted

bunched wires or cables – Category A F/R

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising
all national electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote
international co-operation on all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To
this end and in addition to other activities, the IEC publishes International Standards. Their preparation is
entrusted to technical committees; any IEC National Committee interested in the subject dealt with may
participate in this preparatory work. International, governmental and non-governmental organizations liaising
with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with the International Organization
for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between the two
organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an
international consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation
from all interested National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form
of standards, technical specifications, technical reports or guides and they are accepted by the National
Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International
Standards transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any
divergence between the IEC Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly
indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any
equipment declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject
of patent rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard IEC 60332-3-21 has been prepared by IEC technical committee 20:
Electric cables.
It has the status of a group safety publication in accordance with IEC Guide 104.
IEC 60332-3-21 forms one of a series of publications dealing with tests on electric cables under
fire conditions; the series supersedes IEC 60332-3 published in 1992. The parts of the series
are described in the introduction.

All pre-existing categories of test are retained and updated. A new category (category D) has
been added to cater for testing at very low non-metallic volumes.
The text of this standard is based on the following documents:
FDIS Report on voting
20/403/FDIS 20/427/RVD
Full information on the voting for the approval of this standard can be found in the report on
voting indicated in the above table.
This publication has been drafted in accordance with the ISO/IEC Directives, Part 3.

– 6 – 60332-3-21 © CEI:2000
L’annexe A fait partie intégrante de cette norme.

L’annexe B est donnée uniquement à titre d’information.

Le comité a décidé que le contenu de cette publication ne sera pas modifié avant 2008. A cette

date, la publication sera
• reconduite;
• supprimée;
• remplacée par une édition révisée, ou

•
amendée.
60332-3-21 © IEC:2000 – 7 –
Annex A forms an integral part of this standard.

Annex B is for information only.

The committee has decided that the contents of this publication will remain unchanged until

2008. At this date, the publication will be

 reconfirmed;
 withdrawn;
 replaced by a revised edition, or

 amended.
– 8 – 60332-3-21 © CEI:2000
INTRODUCTION
Les parties 1 et 2 de la CEI 60332 spécifient des méthodes d'essai pour caractériser la

propagation de la flamme sur un fil isolé ou un câble seul en position verticale. On ne peut pas

présumer que lorsqu'un fil ou câble satisfait aux prescriptions des parties 1 et 2, des fils ou

câbles similaires disposés en nappe en position verticale se comporteront de la même façon.

Cela est dû au fait que la propagation de la flamme le long d'une nappe de câbles en position

verticale dépend d'un certain nombre de paramètres, tels que

a) le volume des matériaux combustibles exposés au feu et aux flammes qui peuvent être
produites par la combustion des câbles;

b) la configuration géométrique des câbles et leur situation par rapport à leur environnement;
c) la température à laquelle il est possible d'enflammer les gaz émis par les câbles;
d) la quantité de gaz combustible émis par les câbles pour une élévation de température
donnée;
e) le volume d'air passant à travers l'installation des câbles;
f) la construction des câbles, par exemple armés ou non armés, mono ou multiconducteurs.
Tout ce qui précède présume que les câbles peuvent être enflammés lorsqu'ils sont impliqués
dans un incendie externe.
La partie 3 de la CEI 60332 donne les détails d'un essai où un certain nombre de câbles sont
disposés en nappes pour constituer différentes installations des échantillons. Pour être d’un
usage plus facile et pour différencier les différentes catégories d'essais, les parties sont
désignées comme suit.
Partie 3-10: Appareillage
Partie 3-21: Catégorie A F/R
Partie 3-22: Catégorie A
Partie 3-23: Catégorie B
Partie 3-24: Catégorie C
Partie 3-25: Catégorie D
Les parties 3-21 et au-delà définissent les différentes catégories et les procédures qui s'y
rapportent. Les catégories sont distinguées par la durée de l'essai, le volume de matériaux non
métalliques de l'échantillon d'essai et la méthode de montage de l'échantillon pour l'essai.
Dans toutes les catégories, les câbles ayant au moins un conducteur de section supérieure à
35 mm sont essayés dans une configuration espacée, tandis que les câbles dont les
conducteurs sont d'une section inférieure ou égale à 35 mm sont essayés dans une
configuration jointive.
Les catégories ne sont pas nécessairement liées à différents niveaux de sécurité dans les
installations de câbles réelles. La configuration réelle des câbles installés peut être un élément
déterminant majeur dans le niveau de propagation de la flamme survenant dans un incendie
réel.
La méthode de montage décrite en catégorie A F/R (partie 3-21) est destinée aux câbles
spéciaux utilisés dans des installations particulières.
Les catégories A, B, C et D (parties 3-22 à 3-25 respectivement) sont pour un usage général
là où des volumes de matériaux non métalliques différents sont impliqués.
Des catégories additionnelles, en particulier destinées à couvrir l'utilisation des câbles de
communication de petit diamètre en configuration de faisceaux jointifs, seront étudiés
ultérieurement, lorsqu'un plus grand nombre de résultats chiffrés sera disponible.

60332-3-21 © IEC:2000 – 9 –
INTRODUCTION
Parts 1 and 2 of IEC 60332 specify methods of test for flame spread characteristics for a single

vertical insulated wire or cable. It cannot be assumed that, because a cable or wire meets the

requirements of parts 1 and 2, a vertical bunch of similar cables or wires will behave in a

similar manner. This is because flame spread along a vertical bunch of cables depends on a

number of features, such as
a) the volume of combustible material exposed to the fire and to any flame which may be

produced by the combustion of the cables;

b) the geometrical configuration of the cables and their relationship to an enclosure;

c) the temperature at which it is possible to ignite the gases emitted from the cables;
d) the quantity of combustible gas released from the cables for a given temperature rise;
e) the volume of air passing through the cable installation;
f) the construction of the cable, for example armoured or unarmoured, multi- or single-core.
All of the foregoing assume that the cables are able to be ignited when involved in an external
fire.
Part 3 of IEC 60332 gives details of a test where a number of cables are bunched together to
form various test sample installations. For easier use and differentiation of the various test
categories, the parts are designated as follows:
Part 3-10: Apparatus
Part 3-21: Category A F/R
Part 3-22: Category A
Part 3-23: Category B
Part 3-24: Category C
Part 3-25: Category D
Parts from 3-21 onwards define the various categories and the relevant procedures. The
categories are distinguished by test duration, the volume of non-metallic material of the test
sample and the method of mounting the sample for the test. In all categories, cables having at
least one conductor of cross-sectional area greater than 35 mm² are tested in a spaced
configuration, whereas cables of conductor cross-sectional area of 35 mm² or smaller are
tested in a touching configuration.
The categories are not necessarily related to different safety levels in actual cable installations.
The actual installed configuration of the cables may be a major determinant in the level of

flame spread occurring in an actual fire.
The method of mounting described as category A F/R (part 3-21) is intended for special cable
designs used in particular installations.
Categories A, B, C and D (parts 3-22 to 3-25 respectively) are for general use where different
non-metallic volumes are applicable.
Additional categories, especially to cover the use of small diameter communication cables in
closely bunched configurations, will be further considered when more data are available.

– 10 – 60332-3-21 © CEI:2000
ESSAIS DES CÂBLES ÉLECTRIQUES SOUMIS AU FEU –

Partie 3-21: Essai de propagation verticale de la flamme des fils ou câbles

en nappes en pos
...