В чем реальная разница между огнестойкими и огнестойкими кабелями?

Огнестойкие и огнестойкие кабели — это не одно и то же, и использование неправильного кабеля в критически важных целях может иметь серьезные последствия для безопасности. Короткий ответ: огнестойкие кабели (особенно слюдяные огнестойкие кабели) поддерживают работу цепей во время пожара, в то время как огнестойкие кабели просто замедляют скорость распространения огня. Читайте дальше, чтобы получить полную информацию.

Основное отличие: функция под огнем

Фундаментальное различие заключается в том, для чего предназначен каждый тип кабеля в случае пожара:

Огнестойкие кабели спроектированы так, чтобы поддерживать целостность цепи и продолжать работу в течение определенного периода времени — обычно от 30 минут до 2 часов — даже при прямом воздействии огня. От этой непрерывной работы зависят аварийные системы, такие как пожарная сигнализация, спринклеры, эвакуационное освещение и системы жизнеобеспечения больниц.

Огнестойкие кабели предназначены для предотвращения распространения огня по длине кабеля. При удалении источника пламени они самозатухают. Однако они не гарантируют продолжение электрической работы во время активного пожара.

Короче говоря: огнестойкие кабели содержат огонь; огнестойкие кабели выдерживают это.

Как работает каждый кабель: наука, лежащая в основе материалов

Огнестойкие кабели и роль слюды

Кабели слюдяные огнестойкие добиться своих характеристик за счет специального огнестойкого слоя — обычно одной или нескольких витков слюдяной ленты, наложенных непосредственно на медный проводник. Слюда – это природный минерал с исключительной термостабильностью. Даже когда окружающие полимеры и изоляционные материалы сгорают, слой слюды сохраняет электрическую изоляцию и предотвращает короткое замыкание проводника.

В конструкции огнестойких кабелей используются три основных типа слюдяной ленты, каждый из которых подходит для разных температурных диапазонов:

Высококачественные слюдяные огнестойкие кабели могут сохранять электрическую изоляцию в течение 3 часов и более при температуре выше 850°C и напряжении выше 1,0 кВ без пробоя — уровень производительности, с которым не может сравниться ни один огнестойкий кабель.

Огнестойкие кабели: химическое подавление

Огнестойкие кабели работают по другому механизму. Галогенированные версии основаны на галогенных соединениях, выделяющихся во время сгорания, которые прерывают химическую цепную реакцию горения. В безгалогенных вариантах используются наполнители — обычно тригидрат алюминия или гидроксид магния — которые при нагревании выделяют водяной пар, поглощая тепловую энергию и разбавляя горючие газы для подавления пламени.

Ни один из механизмов не обеспечивает защиту от длительного воздействия огня. Как только тепловая энергия преодолеет химическое подавление, кабель выйдет из строя электрически.

Структурные различия: что внутри каждого кабеля

Внутренняя конструкция этих двух типов кабелей отражает совершенно разные цели их проектирования:

Ключевой момент: в конструкции огнестойких кабелей обычно не используются огнестойкие материалы — они полностью основаны на огнеупорных материалах. Когда требуются оба свойства, комбинированный огнестойкий огнестойкий кабель изготавливается путем добавления огнестойкого слоя из слюдяной ленты к огнестойкой конструкции кабеля.

Стандарты и тестирование: как проверяется производительность

Понимание соответствующих стандартов помогает инженерам и группам закупок подобрать правильный кабель для каждого применения.

Стандарты огнестойких кабелей

Огнестойкие кабели оцениваются по тому, как долго они продолжают работать в условиях пожара. Ключевые международные стандарты включают в себя:

• IEC 60331 — Требуется, чтобы кабели оставались под напряжением в течение как минимум 30 минут во время испытания на огнестойкость при температуре примерно 750°C.
• BS 6387 — Более строгий британский стандарт, который тестирует кабели при температуре до 950°C в течение 90 минут, а также проверяет работоспособность при одновременном воздействии огня и воды, а также возгорании при механическом ударе.
• УЛ 2196 — Ведущий североамериканский стандарт для кабелей целостности цепей, используемый там, где системы безопасности должны оставаться работоспособными во время пожара.

Стандарты огнестойких кабелей

Огнестойкие кабели оцениваются на предмет того, насколько эффективно они предотвращают распространение пламени. Наиболее широко применяемым стандартом является IEC 60332, который состоит из нескольких частей, охватывающих испытания однопроводных кабелей и испытания при установке пучковых кабелей. При испытаниях связанных кабелей (IEC 60332-3) несколько отрезков кабеля длиной не менее 3,5 метров каждый монтируются на металлической лестничной стойке и подвергаются воздействию пропановой газовой горелки, проверяя способность кабеля противостоять распространению пламени в реальных условиях установки.

Где используется каждый тип кабеля

Разница в применении между этими двумя категориями кабелей столь же значительна, как и их техническая разница.

Применение огнестойких (слюдяных) кабелей

Огнестойкие слюдяные кабели используются везде, где цепи должны оставаться работоспособными во время пожара. Типичные установки включают в себя:

• Системы обнаружения пожара и сигнализации
• Аварийное эвакуационное освещение и указатели выхода
• Схемы питания насоса спринклера
• Системы управления лифтами и противопожарными дверями
• Больничное оборудование жизнеобеспечения и интенсивной терапии
• Туннельная вентиляция и системы оповещения в аэропортах, станциях метро и транзитных узлах.
• Цепи питания центра обработки данных и диспетчерской
• Приборы безопасности объектов нефтегазовой отрасли

Применение огнестойких кабелей

Огнестойкие кабели подходят там, где предотвращение распространения огня является первоочередной задачей, но непрерывная работа электрооборудования во время пожара не требуется:

• Общестроительная электропроводка в офисах и коммерческих помещениях
• Распределение электроэнергии промышленных предприятий (некритические цепи)
• Жилые помещения с требованиями пожарной безопасности
• Пожароопасные зоны, но без требований к системе безопасности жизнедеятельности

Малодымный, нулевой галоген (LSZH): дополнительное соображение

Ни огнестойкие, ни огнестойкие кабели автоматически не обладают малодымными или безгалогенными свойствами. Это важная дополнительная спецификация, особенно в закрытых помещениях или помещениях с высокой посещаемостью, таких как больницы, школы, музеи, аэропорты и станции метро.

Галогенированные кабели при горении выделяют токсичные и едкие газы — хлористый водород и другие соединения, — которые наносят вред людям, электронике и строительной инфраструктуре. Оболочка LSZH (Low Smoke Zero Halogen) сводит к минимуму эти опасности.

Огнестойкие слюдяные кабели часто изготавливаются с внешней оболочкой LSZH именно потому, что они используются в местах с большим количеством людей, где токсичный дым наиболее опасен. Сочетание огнестойкости слюды с оболочкой LSZH обеспечивает этим кабелям непрерывность работы и пониженную токсичность — характеристика, которая все чаще требуется строительными нормами в Европе и Азии.

Как выбрать: практическое руководство по принятию решений

Используйте следующие критерии, чтобы определить, какой тип кабеля подходит для конкретного применения:

Разъяснение распространенных заблуждений

Заблуждение 1: «Огнестойкий» и «пожаробезопасный» означают одно и то же. Они этого не делают. Огнестойкие кабели тестируются на сохранение работоспособности в течение определенного периода времени — обычно от 30 до 90 минут, а не на неопределенный срок. Ни один кабель не является по-настоящему пожаробезопасным.

Заблуждение 2: Огнестойкий кабель обеспечит работу систем во время пожара. Это не так. Огнестойкие кабели предназначены для замедления распространения пламени, а не для поддержания целостности цепи при длительном воздействии огня. Использование огнестойкого кабеля для цепи пожарной сигнализации является серьезной ошибкой безопасности.

Заблуждение 3: Все огнестойкие кабели содержат слюду. Хотя слюда является наиболее широко используемым огнестойким изоляционным материалом, в некоторых огнестойких кабелях используется изоляция на основе стекловолокна или керамики. Слюда остается отраслевым стандартом благодаря своим превосходным диэлектрическим свойствам и гибкости для высокоскоростного производства кабелей.

Заблуждение 4: Дороже всегда значит лучше. Огнестойкие кабели значительно дороже негорючих из-за сложной многослойной конструкции и специальных слюдяных материалов. Однако для проводки общего назначения, где непрерывность цепи во время пожара не требуется, огнестойкие кабели являются технически правильным и экономически выгодным выбором.