В области электроустановок зданий, промышленного распределения электроэнергии и пожарной безопасности выбор кабеля является критически важным решением, касающимся безопасности жизни и имущества. Огнестойкие кабели и кабели с пониженным дымо- и газовыделением  — это два продукта, которые часто путают, но они имеют очень разные функции. Глубокое понимание различий между ними является краеугольным камнем обеспечения безопасной и надежной работы электрических систем.

Что такое кабели с пониженным дымо- и газовыделением?

Основная конструктивная цель кабелей с пониженным дымо- и газовыделением — предотвратить распространение пламени вдоль кабеля. При воздействии внешнего источника огня кабели с пониженным дымо- и газовыделением не способствуют легкому распространению пламени; после удаления источника огня они самозатухают.

Ключевая характеристика кабелей с пониженным дымо- и газовыделением заключается в их способности ограничивать распространение пламени, а не поддерживать электрическую функцию при пожаре. Эти кабели обычно используют изоляционные и оболочечные материалы, содержащие антипирены, такие как бромсодержащие, хлорсодержащие и фосфорсодержащие соединения, или неорганические наполнители, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния. Эти материалы при нагревании выделяют негорючие газы, тем самым разбавляя кислород и препятствуя горению. При пожаре кабели с пониженным дымо- и газовыделением обычно выходят из строя в течение короткого периода времени, но они не позволят огню широко распространиться вдоль кабеля.

Основные характеристики кабелей с пониженным дымо- и газовыделением включают: самозатухание (горение прекращается после удаления внешнего пламени); ограниченное расстояние распространения пламени; отсутствие гарантии целостности цепи при пожаре; и относительно низкая стоимость. Кабели с пониженным дымо- и газовыделением в основном основаны на стандартах серии IEC 60332. Например, испытание на вертикальное горение одиночного кабеля (IEC 60332-1-2) требует, чтобы одиночный вертикальный кабель, подвергнутый воздействию пламени мощностью 1 кВт, считался (квалифицированным), если поврежденный участок находится не более чем в 50 мм от верхнего точки крепления. Для пучков кабелей (IEC 60332-3) требования еще более строгие — после того, как пучок кабелей подвергается воздействию пламени при принудительной вентиляции в течение 20 минут, распространение пламени не должно превышать 2,5 метра. Эти испытания оценивают расстояние распространения пламени и способность к самозатуханию, а не то, остается ли цепь проводящей при пожаре.

Что такое огнестойкие кабели?

Огнестойкие кабели разработаны с совершенно иными целями: непрерывно поддерживать целостность цепи при пожаре и продолжать работу в течение определенного времени (обычно от 90 до 180 минут), обеспечивая, чтобы критически важные системы жизнеобеспечения не выходили из строя из-за пожара.

Огнестойкие кабели имеют специальную конструкцию для противостояния экстремальным температурам, механическим ударам и даже воздействию пожарных спринклеров. Наиболее распространенная реализация включает обмотку медного проводника слюдяной лентой — слюда является природным минералом с отличной термической стабильностью, сохраняющим свои изоляционные свойства даже при температурах выше 1000°C. Дополнительные слои изоляции и оболочки обеспечивают механическую защиту и устойчивость к воздействию окружающей среды. Более продвинутые конструкции включают кабели с минеральной изоляцией, которые используют медные проводники, изоляцию из оксида магния и бесшовную медную оболочку — все материалы неорганические, не горят и не поддерживают горение.

Ключевые характеристики огнестойких кабелей включают: поддержание целостности цепи и непрерывной передачи тока во время пожара; определенное время выживания (обычно 90, 120 или 180 минут в зависимости от стандартов и номиналов); способность противостоять комбинированному воздействию пламени, механических ударов и водяных брызг; более высокая стоимость; и внешняя оболочка часто имеет красный цвет для отличия.

Огнестойкие кабели должны проходить строгие испытания, имитирующие реальные пожарные чрезвычайные ситуации. Ключевые международные стандарты включают: Серия стандартов IEC 60331 требует, чтобы кабели непрерывно находились под напряжением без отказа цепи при условиях пламени не менее 750°C в течение 90 минут. IEC 60331-1:2018 далее требует, чтобы кабели диаметром более 20 мм подвергались воздействию температуры пламени не менее 830°C при одновременном механическом воздействии. Британский стандарт BS 6387 устанавливает три уровня (C, W и Z) в соответствии с различными сценариями использования: Уровень C требует 3 часов воздействия пламени 950°C; Уровень W требует пламени плюс водяные брызги; и Уровень Z требует пламени плюс механическое воздействие. Самый высокий уровень, CWZ, требует, чтобы один и тот же кабель последовательно прошел все три испытания.

Могут ли эти два типа кабелей одновременно соответствовать обоим требованиям?

Ответ — да. Многие современные кабели разработаны для соответствия требованиям как по огнестойкости, так и по пожаростойкости. Эти кабели обычно используют слюдяную ленту для пожаростойкости (целостности цепи), а также материалы с пониженным дымо- и газовыделением для ограничения распространения пламени. В критически важных цепях, где требуется как предотвращение распространения пламени, так и выживание цепи, следует выбирать кабели с такими двойными характеристиками. При покупке важно проверить, прошло ли изделие независимую лабораторную сертификацию по обоим эксплуатационным характеристикам — например, одновременное соответствие IEC 60331 (пожаростойкость) и IEC 60332 (огнестойкость), или одновременное соответствие UL 2196 (пожаростойкость) и UL 1685 (огнестойкость).

Сводка

Ключевое различие между кабелями с пониженным дымо- и газовыделением и огнестойкими кабелями заключается в том, что кабели с пониженным дымо- и газовыделением предотвращают распространение пожара, а огнестойкие кабели обеспечивают защиту критически важных систем от выгорания. Кабели с пониженным дымо- и газовыделением достигают самозатухания за счет антипиренов, предотвращая распространение огня вдоль кабеля; огнестойкие кабели, с другой стороны, используют огнестойкий слой из слюдяной ленты для непрерывной подачи питания в условиях высокотемпературного пламени. При выборе инженерных решений кабельные изделия , соответствующие стандартам, должны рационально выбираться на основе уровня нагрузки, условий прокладки и функциональных требований для создания надежной защиты электробезопасности.