Нагревостойкость и огнестойкость кабеля и провода

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Класс нагревостойкости изоляции»)
Перейти к: навигация, поиск
Огнестойкий кабельный канал с использованием плит из силиката кальция, Германия

Нагревостойкость системы электрической изоляции — способность системы изоляции выполнять свои функции при воздействии рабочей температуры в течение времени, сравнимого с расчетным сроком нормальной эксплуатации изделий[1].

Живучесть системы отличается сохранением работоспособности при возникновении чрезвычайной ситуации. Характеризуется временем живучести[2]:п. 3.1. Способность кабеля или провода продолжать работать при воздействии и после воздействия источника пламени называется огнестойкостью. Характеризуется временем работоспособности[3]. Способность продолжать выполнять заданные функции при воздействии стандартного температурного режима в течение заданного периода времени называется работоспособностью в условиях пожара.[4]

Отличительной особенностью кабелей и проводов является гибкость.[5] В качестве изоляции и оболочек кабельных изделий применяются полимерные материалы. Они обладают гибкостью, но большинство не в состоянии выдержать температуру более 150°C.[6]:4. Кристаллические материалы часто устойчивы к высоким температурам, но при этом лишены гибкости и эластичности.[6]:3

Работа при повышенной температуре[править | править вики-текст]

По теплостойкости кабельные изделия можно разделить на:

  • нормальной теплостойкости;
  • повышенной теплостойкости;
  • нагревостойкие;
  • жаростойкие.[7]

Кабели способные к дальнейшей эксплуатации после кратковременного воздействия тепла называются теплостойкими[8].

Принудительное охлаждение[править | править вики-текст]

Электрические аппараты, как правило, имеют естественное воздушное охлаждение. Это связано с тем, что потери энергии в большинстве аппаратов общепромышленного применения невелики и естественного воздушного охлаждения достаточно в нормальных условиях. В большинстве электрических машин применяется искусственное охлаждение. Это может быть система воздушной вентиляции; для крупных турбогенераторов — водородное охлаждение; для сверхмощных машин — водяное охлаждение, при котором вода протекает через полые проводники обмотки.[9]:5

Для подвода электроэнергии в дуговых сталеплавильных печах и других видах электропечей используются силовые водоохлаждаемые кабели[10].

Работа при пожаре[править | править вики-текст]

Пожар в начальной стадии оказывает решающее влияние на функционирование изделий, предназначенных для поддержания уровня безопасности, требуемого для эвакуации или спасения людей. Необходимость функционирования детекторов, систем тревоги, соединительных кабелей, спринклеров относится к этому периоду пожара[11]. Границей между пожаром в начальной стадии и развитым пожаром является вспышка[12].

Системы противопожарной защиты должны обладать надежностью и устойчивостью к воздействию опасных факторов пожара в течение времени, необходимого для защита людей и имущества от воздействия опасных факторов пожара и (или) ограничение его последствий[13].

30.11.1977 зарегистрирована заявка на изобретение «Нагревательная печь для испытания кабелей на огнестойкость». Авторы: Смелков Г. И., Поединцев И. Ф., Кашолкин Б. И.[14]

До появления огнестойких кабелей проблему огнестойкости решали путём нанесения огнезащитных покрытий на кабельные линии, что позволяло на отдельных типах кабелей обеспечивать кратковременное сохранение работоспособности цепей до 20-30 мин, что было во многих случаях недостаточно[15]:48. Впервые в российской практике массовое применение огнестойких кабелей началось при сооружении 1-го блока на АЭС «Бушер» (Иран), затем блоках № 1 и 2 на АЭС «Куданкулам» (Индия), а в дальнейшем при реконструкции и строительстве новых блоков на Калининской, Ростовской и Ново-Воронежской АЭС, на Московском метрополитене[15]:49.

Бессмысленно прикреплять огнестойкий кабель пластиковыми стяжками, равно как и использовать неогнестойкий кабель в металлической огнестойкой кабельной трассе — система может выполнить свои функции только, если целиком удовлетворяет требованиям огнестойкости[16].

Нормативная документация[править | править вики-текст]

СССР и Россия[править | править вики-текст]

До 1985 года в литературе указывалась необходимость несгораемых ограждений с пределом огнестойкости не менее одного часа для электрических цепей пожарной автоматики. Для поэтажных шлейфов пожарных извещателей такая защита не требовалась[17].

С 1985 года для цепей электропитания станций пожарной сигнализации и приемно-контрольных приборов, а также цепей управления автоматическими установками пожаротушения при прокладке их транзитом через помещения, контролируемые автоматическими пожарными извещателями, требовалась прокладка жаростойкими проводами и кабелями или в пустотах строительных конструкций с нулевым пределом распространения огня[18]. Для СОУЭ в 1989 году предусматривалась прокладка кабельных и проводных линий внутри строительных конструкций или в штробе с пределом огнестойкости не ниже 0,75 ч[19]. Для шлейфов пожарной сигнализации в кабельных сооружениях требовалась работоспособность в течение 10 минут при загорании любого из кабелей проложенных в том же помещении[20].

НПБ 248-97 установил метод испытаний предела пожаростойкости кабеля (провода). НПБ 242-97 установил термин: предел пожаростойкости — минимальное время, в течение которого кабельная линия выполняет свои функции в условиях пожара. НПБ 242-97 предусматривал либо испытания кабеля (без креплений), либо кабеля с огнезащитой.

В принятых в 1998 году НПБ требовалось электрические цепи управления генераторов огнетушащего аэрозоля прокладывать таким образом, чтобы исключить возможность их повреждения в результате воздействия пожара и генераторов[21].

Введенные в 2002 году НПБ требовали для линий электропитания приборов приемно-контрольных и приборов пожарных управления, а также соединительных линий управления пожарной автоматикой при транзите через взрывоопасные и пожароопасные помещения (зоны) прокладку в пустотах строительных конструкций класса К0 или огнестойкими проводами и кабелями, либо кабелями и проводами, прокладываемыми в стальных трубах[22]. В 2009 году свод правил убрал возможность прокладки неогнестойких проводов и кабелей в стальных трубах и заменил термин «огнестойкие» на «пожаростойкие»[23].

Введенные в 2003 НПБ требовали провода и кабели линий СОУЭ прокладывать в строительных конструкциях, коробах или каналах из негорючих материалов[24]. Принятые в 2008 году изменения позволяли использовать любые оболочки для прокладки проводов и кабелей, но требовали время работы соединительных линий СОУЭ превышающее время эвакуации людей из здания[25]. Введенный в 2009 году СП 3.13130.2009 требует, чтобы кабели, провода СОУЭ и способы их прокладки обеспечивали работоспособность соединительных линий в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону[26].

Вступивший в 2009 году закон требовал для кабелей и проводов пожарной автоматики, аварийного освещения на путях эвакуации, аварийной вентиляции, внутреннего противопожарного водопровода, лифтов для транспортирования подразделений пожарной охраны сохранения работоспособности в условиях пожара в течение времени необходимого для полной эвакуации людей в безопасную зону.[27] Свод правил для кабельных линий систем противопожарной защиты предусматривал огнестойкие кабели с медными жилами (нг-LSFR или нг-HFFR)[28]. Принят национальный стандарт, который ввел термин: огнестойкость кабельного изделия[29].

Введенные в закон в 2012 году изменения заменили «кабели и провода» на «кабельные линии и электропроводку», «полную эвакуацию» на «эвакуацию» и установили, что время работоспособности должно быть не менее времени для выполнения функций оборудования[30]. Замененный свод правил повторяет требования закона, но требует «полную эвакуацию», не содержит требований для обязательного применения огнестойкий кабелей и устанавливает, что время работоспособности кабельных линий и электропроводок в условиях воздействия пожара определяется по результатам испытаний в огневой печи[31]. Принят межгосударственный стандарт (введенный в качестве национального), который продолжил развитие терминологии в области кабельных изделий[32].

Требование о том, что электрооборудование систем противопожарной защиты должно сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасное место, оставалось неизменным в законе[13].

В 2012 были установлены требования к живучести большого количества систем связи зданий.

  • время живучести должно быть не менее половины времени эвакуации из объекта:
    • системы телефонной связи общего пользования[2]:п. 5.1.6;
    • местной автоматической телефонной связи[2]:п. 5.2.3;
  • время живучести должно быть не менее времени эвакуации из объекта:
    • системы радиотрансляции[2]:п. 5.3.11;
    • систем оповещения и управления эвакуацией[2]:п. 5.14.5;
    • системы контроля доступа[2]:п. 5.19.2;
    • при использовании домофона с функциями оповещения и обнаружения людей[2]:п. 5.21.4;
    • местного проводного вещания (при совмещении системы с системой оповещения)[2]:п. 5.24.5;
    • автоматизированной системы управления и диспетчеризации инженерного оборудования объекта[2]:п. 5.6.6;
    • системы диспетчерской (технологической) связи[2]:п. 5.7.3;
    • системы кабельного телевидения[2]:п. 5.4.5.

В 2014 году вступил в действие национальный стандарт, устанавливающий, что при трудных условиях эвакуации огнестойкость электропроводок систем безопасности должна соответствовать огнестойкости строительных конструкций или одному часу (при отсутствии данных)[33].

Украина[править | править вики-текст]

На Украине электрические кабельные линии, которые применяют для питания систем противопожарной защиты, должны иметь предел огнестойкости не менее 90 минут, а для питания эвакуационного освещения и систем оповещения о пожаре и управления эвакуацией людей — не менее 15 минут[34].

США[править | править вики-текст]

Требования по огнестойкости для систем светового, звукового или речевого оповещения предъявляются при разделении здания на зоны пожарного оповещения для частичной эвакуации или перемещения людей внутри здания[35].

Все проводниковые линии, необходимые для работы пожарных оповещателей, должны быть защищены за пределами обслуживаемой ими эвакуационной зоны. Для выполнения требований данного подраздела допускается применять любой из следующих методов:

  • кабель или электропроводка с двухчасовым пределом пожаростойкости;
  • заключение в оболочку с двухчасовым пределом пожаростойкости;
  • альтернативный способ, одобренный надзорным органом[36].

Аналогичные требования предъявляются, если оборудование пожарного командного центра удалено от центрального оборудования управления. Исключением является случай, если здание защищено спринклерной системой пожаротушения. Для защиты соединительных линий достаточно металлических каналов для внутренней прокладки кабелей[37].

Германия[править | править вики-текст]

В Германии кабели, прошедшие испытания на стандартной несущей конструкции, разрешается без дополнительных испытаний прокладывать по стандартным несущим конструкциям любых изготовителей. Если крепление кабеля не предусмотрено в стандарте, результаты испытаний распространяются только на испытанную комбинацию кабеля и несущей конструкции[38].

Маркировка:

  • FE (например, FE180) — сохранение изолирующих свойств и рабочих функций кабеля;
  • E (например, E90) — сохранение рабочих функций кабельных систем[39].

Системы делятся на классы Е30, Е60, Е90 в зависимости от времени, в течение которого сохраняет способность нормально функционировать — соответственно 30, 60 и 90 минут. К классу Е30 требуется относить все кабельные системы систем оповещения о пожаре, аварийного освещения, систем пожарной сигнализации и дымоудаления с естественным побуждением. К классу Е90 требуется относить кабельные системы питания насосов в системах пожаротушения, лифтов для пожарных команд, грузовых лифтов в больницах, систем дымоудаления с механическим побуждением[16].

Великобритания[править | править вики-текст]

Огнестойкие кабели делятся на два класса: Standard (стандартный) и Enhanced (повышенный). Standard — класс огнестойкости 30 минут, Enhanced — класс огнестойкости 120 минут. Кабели в версии Enhanced разработаны для применения в зданиях высотой более 30 м и других зданиях общественного пользования, которые имеют большое количество эвакуационных зон (четыре или больше), в которых люди могут находиться значительное время. В процессе испытаний образцы кабелей подвергаются воздействию пламени, ударам и воздействию воды[40].

Требования для АЭС[править | править вики-текст]

ВСН 01-87 «Противопожарные нормы проектирования атомных станций» требовали применение огнестойких кабелей для потребителей систем безопасности, включая установки автоматического пожаротушения указанных систем (до освоения промышленного производства огнестойких кабелей допускалось вместо огнестойких применять кабели «нг»).

В требованиях МАГАТЭ 2008 года все элементы любой электрической системы приведения в действие или источников электропитания систем пожаротушения (за исключением самих извещателей) следует защищать от огня или размещать за пределами защищаемых противопожарных отсеков. На случай прекращения подачи электропитания следует предусматривать срабатывание сигнализации[41].

По российским требованиям кабели систем аварийного электроснабжения должны быть огнестойкими, предел распространения горения кабельных линий должен быть ограничен зоной действия источника возгорания, предел огнестойкости должен быть не менее 1,5 ч[42]:п.53. При прокладке кабелей, не распространяющих горение, в общем помещении в пределах герметичного ограждения реакторной установки, кабели прокладываются в металлических коробах, которые должны покрываться по наружной поверхности огнезащитным составом огнестойкостью не менее 1,5 ч каждый[42]:п.65. Конструкции кабельных лотков, коробов и проходок должны выдерживать механические нагрузки от кабелей и соответствующей арматуры с учетом тепловых воздействий, возникающих в результате проектных аварий[42]:п.62.

Испытания кабелей[править | править вики-текст]

Кабели и провода (в зависимости от конструкции) могут быть одновременно нагревостойкими и огнестойкими, либо нагревостойкими или огнестойкими, либо не иметь ни одного из этих качеств. Огнестойкие или нераспространяющие горение кабели иногда ошибочно называют негорючими[43]. В России огнестойкие кабели маркируются «FR» — «fire resistance». Вместе с другими обозначениями «пожарных» характеристик кабеля маркировка может иметь вид нг(А)-FRLS[44].

Оптические кабели называются теплостойкими (термостойкими) при сохранении работоспособности в течение длительного времени при воздействии температуры выше 85 °С, огнестойкими при сохранении работоспособности при воздействии источника пламени в течение заданного периода времени при температуре 750 °С и выше[45].

Нагревостойкость[править | править вики-текст]

Для электротехнических изделий доминирующим фактором старения электроизоляционных материалов и систем изоляции является температура. Для оценки стойкости электрической изоляции электротехнических изделий к воздействию температуры приняты классы нагревостойкости: Y — 90 °C, А — 105 °C, Е — 120 °C, В — 130 °C, F — 155 °C, Н — 180 °C, 200 — 200 °C, 220 — 220 °C, 250 — 250 °C. Температура выше 250 °C должна повышаться на интервал в 25 °C с присвоением соответствующих классов[46].

Нагревостойкий провод РКГМ

Присвоение кабелю или проводу конкретного класса не означает, что весь используемый в нём материал имеет такую же нагревостойкость. Нагревостойкость отдельных материалов может быть больше или меньше. Характеристики нагревостойкости всей системы могут быть улучшены за счет предохраняющего эффекта отдельных материалов. При этом материалы должны быть совместимы между собой. Совместимость материалов в системе изоляции и установление максимальной рабочей температуры для всей системы должны устанавливаться в ходе функциональных испытаний или в результате опыта эксплуатации[47]. Также существуют ускоренные испытания на нагревостойкость с использованием расчетных методов.[1]

На территории Таможенного союза допускается производство нагревостойких кабелей в кремнийорганической резиновой (СТБ IEC 60245-3-2012) и этиленвинилацетатной резиновой (ГОСТ IEC 60245-7-2011, СТБ IEC 60245-7-2011, ГОСТ Р МЭК 60245-7-97 с изменением № 1 от 2002) изоляции[48].

Огнестойкость[править | править вики-текст]

Огнестойкий кабель КСРЭВнг(А)-FRLS 2x0.5

В России испытания кабелей на огнестойкость производят в соответствии с ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и по следующим стандартам:

  • ГОСТ IEC 60331-21-2011 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. Часть 21. Проведение испытаний и требования к ним. Кабели на номинальное напряжение до 0,6/1,0 кВ;
  • ГОСТ IEC 60331-23-2011 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. Часть 23. Проведение испытаний и требования к ним. Кабели электрические для передачи данных;
  • ГОСТ IEC 60331-25-2011 Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. Часть 25. Проведение испытаний и требования к ним. Кабели оптические.

При испытании кабельных изделий создается температура 750…800 °C по ГОСТ Р МЭК 60331-11-2003.

При испытании конструкций кабельных линий и электропроводок в испытательных печах должен быть создан стандартный температурный режим, характеризуемый следующей зависимостью:

°C ;

где:

  •  — температура в печи, соответствующая времени , °C;
  •  — температура в печи до начала теплового воздействия (принимается равной температуре окружающей среды), °C;
  •  — время, исчисляемое от начала испытания, мин.

При необходимости может быть создан другой температурный режим, учитывающий реальные условия пожара[49].

В настоящее время при сертификации к огнестойким кабелям относят сохраняющие работоспособность в условиях воздействия пламени не менее 30 минут. Такие кабели имеют маркировку нг(…)-FRLS, нг(…)-FRHF, нг(…)-FRLSLTx, нг(…)-FRHFLTx. В скобках ставятся буквенные индексы, указывающие на соответствие требованиям по нераспространению горения[50].

Материалы проводников[править | править вики-текст]

При высоких температурах проявляется также недостаточная нагревостойкость не только изоляции, но и проводников. Происходит взаимодействие между материалом изоляции и проводниками[51]:6. Для работы при температуре 1000 °C для проводников применяют золото и платину, при температурах 1100…1200 °C — родий[51]:183. При температурах 400…500 °C используют для проводников медь, плакированную никелем (например, провод ПЭЖБ), при 600 °C — никель (провод ПНЖ), при 600…700 °C — серебро, плакированное никелем (провод ПЭЖБ-700)[51]:184.

Материалы изоляции[править | править вики-текст]

Существует общий физико-химический закон, согласно которому каждые дополнительные 8° нагрева ускоряют физические и химические процессы в 2 раза. Применительно к относительному износу изоляции это значит, что каждые дополнительные 8° нагрева ускоряют старение (сокращают срок службы) изоляции в два раза[52]. Длительно и стабильно при высоких температурах могут работать только те электроизоляционные материалы, у которых химические и структурные превращения проходят при значительно более высоких температурах, чем рабочая температура изоляции[51]:253.

Слюда, керамика, стекло и другие материалы, способные работать при высоких температурах, известны давно и широко применяются для изготовления различных установочных деталей для электротехники, электроники, радиооборудования. Однако изготовление изоляции для двигателей, трансформаторов и другого электрооборудования только из них невозможно[51]:5.

Органические полимеры[править | править вики-текст]

График зависимости между сроком службы и температурой судовых кабелей с изоляцией из резины или радиационно-сшитого полиэтилена в оболочке из ПВХ[53][54]

При воздействии пламени на твердый поливинилхлорид происходят следующие процессы:

  • 80 °C — начинается размягчение материала;
  • 100 °C — начинается образование хлороводорода;
  • 160 °C — около 50 % хлороводорода выделяется в виде газа;
  • 210 °C — поливинилхлорид плавится;
  • 300 °C — около 85 % хлороводорода выделяется в виде газа;
  • 350—400 °C — загорается «углеродный остов» молекулы поливинилхлорида[55].

Мягкий поливинилхлорид или кабельный пластикат — распространенный материал для изоляции кабелей. Этот материал содержит 50 % различных добавлений (пластификаторов и др.), которые сильно изменяют горючие свойства поливинилхлорида. Пластификаторы начинают улетучиваться уже при температуре 200 °C и загораются[55].

Предельной температурой для лежащих в лотках электрических кабелей общепромышленного исполнения в США считается 182 °С, в Германии — 120 °С. По данным украинских экспериментов 2007 года при быстром темпе нагрева для кабелей, лежащих в металлических коробах без огнезащиты, предельная температура — 400 °С. Для коробов с огнезащитой, в результате чего кабели нагревались медленнее — 190 °С[56].

При испытаниях коробов для прокладки кабелей по стандарту UL 1724 температура внутри должна быть не выше 120 °C в среднем и 160 °C в любой точке кабеля[57].

Марка кабеля или провода Время огнестойкости при напряжении питания
З6 В 300 В Не указано
в источнике
5 кВ
КПСВВнг(А)-LS 1х2х0.5 мм² 50 с 28 с
КПСВЭВнг(А)-LS 1х2х0.5 мм² 32 с 24 с
КПСВЭВнг(А)-LS 1х2х1.5 мм² 60 с 39 с[58]
АПВ 1х6 мм² в пластмассовой трубе диаметром 25 мм 201,67 с
АПВ 1х16 мм² в пластмассовой трубе диаметром 32 мм 239,00 с
АПВ 1х35 мм² в пластмассовой трубе диаметром 50 мм 270,00 с
АВВГ 3х35+1х25 мм² 240,00 с[59]
КПоБВнг 7×2,5 мм² в металлическом коробе без огнезащиты 12,0 мин
КПоЭВнг 14×2,5 мм² в металлическом коробе без огнезащиты 15,2 мин
ПвБВнг 3×50 + 1×25 мм² в металлическом коробе без огнезащиты 22,3 мин[56]
КГЭШВ 3×35+1×10+3×2,5 мм² Методика для испытания кабелей

на нераспространение горения с

подачей напряжения через аппарат

контроля изоляции

37,7 мин
КГЭБУШВ 3×50+1×10+3×2,5 мм² 62,2 мин
КГЭШуС-ПБ 6×25+3×3,5+4×2,5 мм² 44,4 мин[60]
ААБнлГ 3×95 мм² (6 кВ) 24 мин
ААШв 1×120 мм² (35 кВ) 7,4 мин
ААШв 3×35 мм² (1 кВ) 3,5 мин
ПвСГ 1×240 мм² (6 кВ) 4 мин
ПвСГ 3×10 мм² (1 кВ) 2,6 мин
ААШПС10 3×95 мм² (10 кВ) 10,3 мин
КВВГнг 4×1,5 мм² (660 В) 2,1[61];2,2[62]; 4,1[63] мин
КВВГнг 37×1,5 мм² (660 В) оболочка из японского пластиката 11 мин
КВВБГ 37×2,5 мм² (660 В) 7,6 мин
КПоСГ 7×1,5 мм² (660 В) 4 мин
КВВБбГ 37×2,5 мм² (660 В) 2 мин[64]

Стеклослюденитовая[править | править вики-текст]

Первый слой представляет спирально наложенные с перекрытием слюдосодержащие ленты поверх токопроводящей жилы. Второй слой наложен методом экструзии из полимерной композиции, не содержащей галогенов (нг(…)-FRHF), или ПВХ-пластиката с низкой эмиссией при горении (нг(…)-FRLS)[15]:49. Анализ испытаний показал, что при воздействии пламени происходит деструкция полимерного слоя изоляции с образованием низкомолекулярных жидких продуктов, которые стремятся проникнуть между слоями слюдосодержащих лент. В случае проникновения жидкости между слоями барьерного слоя в нём образуется проводящий канал, что приводит к резкому нарастанию тока утечки или к пробою изоляции. Если это не привело к замыканию, то при дальнейшем воздействии температуры низкомолекулярные фракции переходят в газообразное состояние, а коксовый остаток, хотя и является проводящим слоем, не приводит к пробою, так как не имеет прямого контакта с токопроводящей жилой. В результате при дальнейшем испытании ток утечки снижается и стабилизируется на определённом уровне[15]:36. Основным недостатком технологии является трудность наложения обмотки на жилу сечением менее 0,5 мм² и необходимость применения специального оборудования для наложения ленты. Преимуществом является максимальная стойкость к возможным механическим и вибрационным нагрузкам на кабель при пожаре[65].

Минеральная[править | править вики-текст]

Кабель с металлической оболочкой и магнезиальной изоляцией (с защитной полимерной оболочкой поверх металлической)

Производство кабелей с минеральной изоляцией впервые было освоено в 1934 г. во Франции. Одной из областей применения было освещение Лувра. Эксплуатация в музее показала их высокую надежность и полную пожаробезопасность. С 1937 г. кабели начали изготавливаться в Англии, Японии и Канаде, с основной областью применения — нефтеналивные суда. В 1946 г. производство таких кабелей началось в США. Несколько позднее производство таких кабелей было освоено в Австрии, Австралии, Италии, ФРГ. Советской промышленностью производство было начато в 1951 г.[66]:4

Срок службы кабелей при высоких температурах определяется стойкостью металлической оболочки к окислению. При 250 °С медная оболочка уменьшится на 0,25 мм за сотни лет, а при 800 °С это произойдет через 26 часов[66]:54. При пожаре кабели будут сохранять свою работоспособность вплоть до температуры плавления меди (1083 °C)[66]:26. Известен случай, когда во время пожара на борту судна кабели с минеральной изоляцией обеспечивали длительное время электропитание всех судовых устройств, несмотря на то что они проходили через зону пожара[66]:6.

В металлической трубке расположены одна или несколько токопроводящих жил. Пространство внутри оболочки заполнено оксидом магния. Огнестойкость кабелей достигается полным отсутствием сгораемых или термически разлагаемых элементов кабеля, разрушение которых может привести к выходу кабеля из строя. При воздействии пламени не выделяются дым и токсичные компоненты.

Термочувствительные кабели с минеральной изоляцией являются датчиками, сигнализирующими о превышении температуры зоны, через которую проложен кабель[66]:5.

Международные стандарты МЭК: IEC 60702-1:2002, IEC 60702-2:2002. Межгосударственные стандарты в стадии разработки.

Кремнийорганическая[править | править вики-текст]

Молекулы кремнийорганических полимеров построены из чередующихся атомов кремния и кислорода. Атом кремния связан с кислородом и не способен окислятся дальше. Поэтому молекулы таких полимеров при нагревании на воздухе не разрушаются и не превращаются в газообразные продукты, как это происходит у органических полимеров. Группы атомов углерода также присутствуют и придают полимерам эластичность или пластичность. Эти группы способны окислятся, но их окисление не вызывает разрушение основной полимерной цепи молекулы.[67]:6.

Использование кабелей с изоляцией из кремнийорганических каучуков на военных кораблях для обеспечения работоспособности во время пожара встречается в источниках 1959 года. Указывается, что время работы кабеля в газовом пламени при температуре 950° и нормальном напряжении было 8 часов.[67]:46

В кабельной промышленности применяют, как правило, силоксановые каучуки[6]:68. Их особенностью является высокая теплостойкость. Нормальной температурой их эксплуатации является 180 °C, но они могут длительно работать при температуре 200…250 °C и кратковременно при 300 °C. Распад цепей вулканизированного полимера начинается при 400 °C[6]:70.

Асбестовая и стекловолокнистая[править | править вики-текст]

Используется для проводов в обмотках электродвигателей для тяжелых эксплуатационных условий и сухих трансформаторов. Провода могут иметь индекс температуры 155 °C[68].

Литература[править | править вики-текст]

  • Смелков Г. И. Пожарная безопасность электропроводок. — М.: ООО «Кабель», 2009.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 ГОСТ 10518-88 Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 СП 134.13330.2012 Системы электросвязи зданий и сооружений. Раздел 3 Термины и определения
  3. ГОСТ 31565-2012 КАБЕЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ. Раздел 3. Термины и определения
  4. ГОСТ Р 53316-2009 Кабельные линии. Сохранение работоспособности в условиях пожара. Метод испытания
  5. ГОСТ 15845-80 Изделия кабельные. Термины и определения
  6. 1 2 3 4 Григорьян А. Г., Дикерман Д. Н., Пешков И. Б. Производство кабелей и проводов с применением пластмасс и резин. — М.: Энергоатомиздат, 1992.
  7. ПНСТ 167-2016 Изделия кабельные для атомных станций. Общие технические требования п.5.4
  8. ГОСТ 11326.0-78. Кабели радиочастотные. Общие технические условия п.3.4.3
  9. Брон О. Б. Электрические аппараты с водяным охлаждением —Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1967
  10. Кабели силовые водоохлаждаемые гибкий токоподвод
  11. ГОСТ Р 54081-2010 (МЭК 60721-2-8:1994) Воздействие природных внешних условий на технические изделия. Общая характеристика. Пожар. Раздел 4
  12. ГОСТ Р 54081-2010 (МЭК 60721-2-8:1994) Воздействие природных внешних условий на технические изделия. Общая характеристика. Пожар. Раздел 3
  13. 1 2 Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» Статья 143
  14. Нагревательная печь для испытания кабелей на огнестойкость
  15. 1 2 3 4 Мещанов Геннадий Иванович Исследования и разработка кабелей и проводов для экстремальных условий эксплуатации и технологии их производства. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в виде научного доклада. Москва, 2012
  16. 1 2 Андрей Лындрик, Геннадий Ткаченко ОГНЕСТОЙКИЕ КАБЕЛЕНЕСУЩИЕ СИСТЕМЫ КОМПАНИИ «ОБО БЕТТЕРМАНН УКРАИНА»//Промэлектро N 6/2006
  17. Бубырь Н. Ф., Бабуров В. П., Мангасаров В. И. Пожарная автоматика —М.: Стройиздат, 1984 С.191
  18. СНиП 2.04.09-84 Пожарная автоматика зданий и сооружений п.4.38
  19. Пособие к СНиП 2.08.02-89 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОПОВЕЩЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ЭВАКУАЦИЕЙ ЛЮДЕЙ ПРИ ПОЖАРАХ В ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ п. 5.13
  20. ВСН 47-85/Минэнерго СССР Нормы проектирования автоматических установок водяного пожаротушения кабельных сооружений п. 3.6
  21. НПБ 21-98 Установки аэрозольного пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования и применения п.38
  22. НПБ 88-2001 Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования п. 12.65
  23. СП 5.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования п.13.15.13
  24. НПБ 104-03 Системы оповещения и управления эвакуацией людей при пожарах в зданиях и сооружениях п.3.9
  25. Изменения, вносимые в приказ МЧС России от 20.06.2003 № 323 «Об утверждении норм пожарной безопасности „Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях“ (НПБ 104-03)»
  26. СП 3.13130.2009 Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности п. 3.4
  27. Федеральный закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» Статья 82
  28. Системы противопожарной защиты. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ. Требования пожарной безопасностиСП 6.13130.2009 п.4.1
  29. ГОСТ Р 53315-2009. Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности
  30. Федеральный закон от 10.07.2012 № 117-ФЗ)
  31. СП 6.13130.2013 Системы противопожарной защиты ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ Требования пожарной безопасности
  32. ГОСТ 31565-2012 Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности
  33. ГОСТ Р 50571.4.42-2012 Электроустановки низковольтные. Часть 4-42. Требования по обеспечению безопасности. Защита от тепловых воздействий п. 422.2.1
  34. Новак С. В., Коваленко В. В. Оценка минимальной толщины стенки огнестойкого кабельного короба//Актуальные проблемы пожарной безопасности. Материалы XXI научно-практической конференции. — М., ВНИИПО, 2010
  35. NFPA 72 п.6.9.4.1
  36. NFPA 72 п.6.9.4.3
  37. NFPA 72 п.6.9.4.6
  38. Сохранение рабочих функций кабельных систем при пожаре (Е30-Е90)
  39. Кабель Pyrofil, Характеристики кабеля, область применения, Кабель силовой FE 180, Кабель КИПиА, Кабель пожарной сигнализации FE 180, Кабель опто-волоконный, Распределительный шкаф.
  40. Огнестойкие кабели по английским и немецким стандартам. Конструкции и испытания // КАБЕЛИ И ПРОВОДА 2009 № 4
  41. NS-G-1.7 Защита от внутренних пожаров и взрывов при проектировании атомных электростанций. Руководство. МАГАТЭ, Вена, 2008 п. 5.22
  42. 1 2 3 НП-087-11 ФЕДЕРАЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА В ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГИИ «ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ АВАРИЙНОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ АТОМНЫХ СТАНЦИЙ»
  43. В чем разница между понятиями негорючий и огнестойкий кабель?
  44. Смелков Г. И., Пехотиков В. А., Рябиков А. И. Проблемы обеспечения пожарной безопасности кабельных потоков
  45. ГОСТ Р 57139-2016 Кабели оптические. Термины и определения
  46. ГОСТ 8865-93 СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ. Оценка нагревостойкости и классификация. П. 2.1
  47. ГОСТ 8865-93 СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ. Оценка нагревостойкости и классификация. П. 2.1.2
  48. Перечень стандартов, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности низковольтного оборудования» (ТР ТС 004/2011) (в редакции Решения Коллегии Евразийской экономической комиссии от 25 декабря 2012 г. № 292)
  49. ГОСТ 30247.0-94 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ КОНСТРУКЦИИ СТРОИТЕЛЬНЫЕ. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования. 6. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ
  50. ГОСТ 31565-2012 КАБЕЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ. ТРЕБОВАНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Таблица 1, Таблица 2
  51. 1 2 3 4 5 Аснович Э. З., Колганова В. А. Высоконагревостойкая электрическая изоляция —М.: Энергоатомиздат, 1988
  52. Лившиц Д. С. Нагрев проводников и защита предохранителями в электросетях до 1000 В М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959 С. 14
  53. ГОСТ 7866.3-76 Кабели судовые с изоляцией из кремнийорганической резины или радиационно-сшитого полиэтилена в оболочке из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)
  54. ГОСТ 7866.2-76 Кабели судовые с резиновой изоляцией в оболочке из поливинилхлоридного пластиката. Технические условия
  55. 1 2 Тирановский Г. Г. Монтаж автоматического пожаротушения в кабельных сооружениях энергетических объектов. — М.: Энергоиздат, 1982. С. 4
  56. 1 2 И.А. Харченко, канд. техн. наук, ст. научн. сотр., С.В. Новак, канд. техн. наук, ст. научн. сотр., В.В. Коваленко, П.Г. Круковский, д-р техн. наук, проф., А.Б. Рассамакин ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОГНЕСТОЙКОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКОМ КОРОБЕ В УСЛОВИЯХ СТАНДАРТНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ПОЖАРА
  57. Д. Якунькин Требования к огнестойким проводкам в России и зарубежных странах. Попытка анализа
  58. Каталог кабельной продукции НПП "Спецкабель" N 1, 2013 С.54
  59. Смелков, 2009, с. 86.
  60. О.А. Демченко АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГИБКИХ ЭКРАНИРОВАННЫХ ШАХТНЫХ КАБЕЛЕЙ
  61. оболочка из советского пластиката
  62. оболочка из бельгийского пластиката
  63. оболочка из японского пластиката
  64. Микеев А.К. Противопожарная защита АЭС —М., Энергоиздат, 1990 с. 134
  65. ГЕРДА. НАУЧНО — ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ. Информационное письмо
  66. 1 2 3 4 5 Сучков В. Ф. и др. Жаростойкие кабели с минеральной изоляцией —М.:Энергоатоиздат, 1984
  67. 1 2 Андрианов К.А., Петрашко А.И. Кремнийорганические полимеры в народном хозяйстве. — М.: Издательство Академии наук СССР, 1959.
  68. Провода АПСД