تفاوت بین کابل های مقاوم در برابر آتش و کابل های مقاوم در برابر آتش چیست؟

در زمینه‌های سیستم‌های الکتریکی ساختمان، توزیع برق صنعتی و ایمنی آتش‌سوزی، انتخاب کابل یک تصمیم حیاتی در مورد ایمنی جان و مال است. کابل های ضد شعله وکابل های مقاوم در برابر آتش دو محصولی هستند که اغلب اشتباه گرفته می شوند اما عملکردهای بسیار متفاوتی دارند. درک عمیق از تفاوت های بین آنها سنگ بنای تضمین عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم های الکتریکی است.

کابل های ضد شعله چیست؟

هدف اصلی طراحی کابل های مقاوم در برابر شعله جلوگیری از گسترش شعله در طول مسیر کابل است. هنگامی که در معرض یک منبع آتش خارجی قرار می گیرند، کابل های مقاوم در برابر شعله به راحتی شعله را پخش نمی کنند. پس از حذف منبع آتش، آنها خود خاموش می شوند.

ویژگی کلیدی کابل‌های مقاوم در برابر شعله در توانایی آن‌ها در محدود کردن گسترش شعله به جای حفظ عملکرد الکتریکی در آتش است. این کابل ها معمولاً از مواد عایق و روکش حاوی افزودنی های ضد شعله مانند ترکیبات مبتنی بر برم، کلر و فسفر یا پرکننده های معدنی مانند هیدروکسید آلومینیوم و هیدروکسید منیزیم استفاده می کنند. این مواد هنگام گرم شدن گازهای غیر قابل اشتعال آزاد می کنند و در نتیجه اکسیژن را رقیق می کنند و از احتراق جلوگیری می کنند. در یک آتش سوزی، کابل های مقاوم در برابر شعله معمولاً در مدت کوتاهی دچار خرابی الکتریکی می شوند، اما اجازه نمی دهد آتش به طور گسترده در طول کابل گسترش یابد.

ویژگی های اصلی کابل های مقاوم در برابر شعله عبارتند از: ویژگی های خود خاموش شوندگی (احتراق پس از حذف شعله خارجی متوقف می شود). فاصله انتشار شعله محدود؛ عدم تضمین یکپارچگی مدار در آتش سوزی؛ و هزینه نسبتا کم کابل های مقاوم در برابر شعله اساساً بر اساس استانداردهای سری IEC 60332 هستند. به عنوان مثال، تست سوزاندن عمودی تک کابل (IEC 60332-1-2) مستلزم آن است که یک کابل عمودی منفرد که در معرض یک شعله پیش مخلوط 1 کیلو وات قرار دارد در نظر گرفته شود (واجد شرایط) اگر قسمت آسیب دیده بیش از 50 میلی متر از نقطه تثبیت بالایی نباشد. برای کابل‌های همراه (IEC 60332-3)، الزامات حتی سخت‌تر است - پس از اینکه بسته کابلی به مدت 20 دقیقه تحت تهویه اجباری در معرض شعله قرار گرفت، گسترش شعله نباید از 2.5 متر تجاوز کند. این آزمایش‌ها فاصله پخش شعله و قابلیت خود خاموش شدن را ارزیابی می‌کنند، نه اینکه آیا مدار در آتش رسانا باقی می‌ماند یا خیر.

کابل های ضد حریق چیست؟

کابل های مقاوم در برابر آتش با اهداف کاملاً متفاوتی طراحی شده اند: حفظ یکپارچگی مدار به طور مداوم در آتش سوزی و ادامه کار برای مدت زمان مشخص (معمولاً 90 تا 180 دقیقه)، اطمینان از عدم خرابی سیستم های حیاتی ایمنی در اثر آتش سوزی.

کابل های مقاوم در برابر آتش از طراحی ساختاری خاصی برای مقاومت در برابر دماهای شدید، شوک های مکانیکی و حتی ضربه اسپرینکلرهای آتش نشانی استفاده می کنند. متداول ترین اجرا شامل پیچاندن هادی مسی با نوار میکا است—میکا یک ماده معدنی طبیعی با پایداری حرارتی عالی است که خواص عایق خود را حتی در دمای بیش از 1000 درجه سانتی گراد حفظ می کند. لایه های عایق و غلاف اضافی محافظت مکانیکی و مقاومت محیطی را فراهم می کند. طرح‌های پیشرفته‌تر شامل کابل‌های عایق‌شده با مواد معدنی است که از هادی‌های مسی، عایق اکسید منیزیم و غلاف مسی بدون درز استفاده می‌کنند - همه مواد غیرآلی هستند، نه می‌سوزند و نه از احتراق پشتیبانی می‌کنند.

ویژگی های کلیدی کابل های مقاوم در برابر آتش عبارتند از: حفظ یکپارچگی مدار و انتقال مداوم جریان در هنگام آتش سوزی. زمان بقای تعریف شده (معمولاً 90، 120 یا 180 دقیقه بسته به استانداردها و رتبه بندی ها)؛ توانایی مقاومت در برابر اثرات ترکیبی شعله، شوک مکانیکی و اسپری آب؛ هزینه بالاتر؛ و غلاف بیرونی اغلب از قرمز به عنوان رنگ متمایز استفاده می کند.

کابل های مقاوم در برابر آتش باید تحت آزمایش های دقیق شبیه سازی شرایط اضطراری آتش سوزی در دنیای واقعی قرار گیرند. استانداردهای کلیدی بین المللی عبارتند از: سری استانداردهای IEC 60331 نیاز به برق رسانی مداوم کابل ها بدون خرابی مدار در شرایط شعله حداقل 750 درجه سانتی گراد به مدت 90 دقیقه دارد. IEC 60331-1:2018 علاوه بر این، کابل‌هایی با قطر بیشتر از 20 میلی‌متر را ملزم می‌کند که در معرض دمای شعله حداقل 830 درجه سانتیگراد قرار گیرند و همزمان ضربه مکانیکی را تجربه کنند. استاندارد بریتانیا BS 6387 سه سطح (C، W، و Z) را با توجه به سناریوهای مختلف استفاده تنظیم می کند: سطح C به 3 ساعت قرار گرفتن در معرض شعله 950 درجه سانتی گراد به تنهایی نیاز دارد. سطح W به شعله به همراه اسپری آب نیاز دارد. و سطح Z به شعله و ضربه مکانیکی نیاز دارد. بالاترین سطح، CWZ، برای گذراندن هر سه آزمایش به صورت متوالی به کابل یکسانی نیاز دارد.

آیا این دو نوع کابل می توانند هر دو الزامات را به طور همزمان برآورده کنند؟

پاسخ مثبت است. بسیاری از کابل های مدرن به گونه ای طراحی شده اند که هم الزامات بازدارندگی شعله و هم مقاومت در برابر آتش را برآورده کنند. این کابل ها معمولاً از نوار میکا برای مقاومت در برابر آتش (یکپارچگی مدار) استفاده می کنند در حالی که از عایق های ضد شعله و مواد روکش برای محدود کردن گسترش شعله استفاده می کنند. در مدارهای بحرانی که هم جلوگیری از گسترش شعله و هم بقای مدار مورد نیاز است، کابل هایی با این عملکرد دوگانه باید انتخاب شوند. هنگام خرید، بررسی اینکه آیا محصول دارای گواهینامه آزمایشگاهی مستقل برای هر دو ویژگی عملکردی است مهم است - برای مثال، مطابق با استانداردهای IEC 60331 (مقاومت در برابر آتش) و IEC 60332 (مقاومت در برابر شعله) یا به طور همزمان UL 2196 (مقاومت در برابر آتش) و UL 1655.

اسخلاصه

تیتفاوت اساسی بین کابل‌های مقاوم در برابر آتش و کابل‌های مقاوم در برابر آتش این است که کابل‌های مقاوم در برابر آتش از گسترش آتش جلوگیری می‌کنند، در حالی که کابل‌های مقاوم در برابر آتش تضمین می‌کنند که سیستم‌های حیاتی نسوزند. کابل های مقاوم در برابر شعله از طریق بازدارنده های شعله خود خاموش می شوند و از گسترش آتش در طول مسیر کابل جلوگیری می کنند. از سوی دیگر، کابل‌های مقاوم در برابر آتش، از یک لایه مقاوم در برابر آتش میکا برای تامین برق مداوم در شعله‌های با دمای بالا استفاده می‌کنند. در انتخاب مهندسی،محصولات کابلی که استانداردها را برآورده می کنند باید بر اساس سطح بار، محیط تخمگذار و الزامات عملکردی به طور منطقی انتخاب شوند تا واقعاً یک دفاع مستحکم برای ایمنی الکتریکی ایجاد شود.