Огнестойкие кабельные линии: от стандартов до монтажа. Как выбрать и не ошибиться?

Огнестойкие кабели – кабельно-проводниковые изделия, которые выполняют свои функции при воздействии пламени и высоких температур в течение определенного времени. Их главное отличие от проводниковой продукции для нормальных условий эксплуатации – увеличенный предел огнестойкости. Характеристика определяет сохранение работоспособности при воздействии огня. Для кабелей такого класса она составляет от 30 до 180 минут, время определяет класс огнестойкости.

Огнестойкие кабельные линии позволяют обеспечить электроснабжение и связь для критически важных систем объекта во время пожара в течение необходимого промежутка времени.

Огнестойкая проводка требуется для следующих систем:

• Оповещения о пожаре и управления эвакуацией.
• Пожарной сигнализации.
• Автоматического пожаротушения.
• Аварийного пожарного освещения на путях эвакуации.
• Лифтов, обеспечивающих перемещение команд пожарной охраны при пожаре.
• Дымоудаления и вентиляции.
• Насосов и другого электрического оборудование пожарного водопровода объекта.

Организация кабельных линий такого класса для данных систем – обязательное требование российского законодательства, нормативов и стандартов. Они используются на всех объектах, где оборудованы соответствующие противопожарные системы.

Также огнестойкие кабели применяются для наиболее ответственных объектов и для ответственной электропроводки: медицинских учреждений, где предусмотрено стационарное лечение, высотных зданий, спортивных, общественных, культурных объектов, где возможны массовые скопления людей.

Нормативная база и стандарты

Требования к огнестойким кабелям, условиями их применения регламентируется законодательством РФ, межгосударственными и национальными системами нормативов и стандартов, приказами МЧС:

• Федеральный закон от 22.07.2008 N 123-ФЗ в актуальной редакции.
• ГОСТ Р 57974-2017
• ГОСТ Р 53316-2021
• ГОСТ 31565-2012.
• ГОСТ Р МЭК 60331-23.
• ГОСТ Р МЭК 60331-25.
• ГОСТ Р МЭК 61034-2.
• СП 6.13130.2021.
• Приказы МЧС № 382, № 115, № 404 и т.д.

Согласно требованиям нормативов в высотных жилых задних, больницах, общественных и культурно-массовых и других объектах, где одновременно присутствует большое количество людей, применяют огнестойкие кабели без содержания галогенов. На промышленных объектах и аналогичных сооружениях допускается применение огнестойких проводящих изделий с низким дымообразованием.

Сертификации огнестойких кабельных линий (ОКЛ) осуществляется на основании испытаний по методикам, указным в ГОСТ Р 53316-2021. Предусмотрен следующий порядок получения документа, подтверждающего соответствие:

• Подача заявки в аккредитованную испытательную лабораторию.
• Проведение испытаний, согласно утвержденной методике.
• Анализ результатов и подготовка заключения.
• Оформление и выдача сертификата.

В рамках сертификации ОКЛ выявляется соответствие смонтированной кабельной линии установленным стандартам. Сертификация огнестойких кабелей обязательна. Продукция попадает под действие Федерального закона № 123-ФЗ, подтверждение соответствия проводниковых изделий стандартам ГОСТ Р МЭК 60331 в аккредитованной испытательных лабораториях необходимо для их производства, продажи и применения.

Методы испытаний на огнестойкость

Методика испытаний на огнестойкость кабельных линий содержится в ГОСТ Р 53316-2021. В процессе образец электропроводки монтируют в стендовую установку, где создаются условия, аналогичные окружающей среде при пожаре. Во время тестирования определяют время, в течение которого линия продолжает обеспечивать потребителя электроэнергией.

Испытаниям подлежат типовые электропроводки, смонтированные согласно ТУ производителя, проектные линии, изготовленные по индивидуальному проекту. На образцы кабельных линий должна быть документация.

Для проведения испытаний применяют следующее оборудование:

• Печи на газообразном или жидком топливе. Испытательные установки должны соответствовать ГОСТ 30247.0-94, габариты внутренней камеры для тестирования кабельных линий должен составлять от 3000х3000х3000 мм.
• Термометры для определения температуры в камере печи. В этом качестве применяют термоэлектрические преобразователи. Устройства контролируют температуру в нескольких точках.
• Систему контроля работоспособности кабельной линии, состоящую из трансформатора, предохранителей, поддерживающих кабели в определенном положении устройств, нагрузочное индукторное устройство (контрольные лампы). Система предназначена для определения проведения напряжения кабелем в процессе испытаний.

Образец кабельной линии монтируют в соответствии с техническими условиями или проектом в зависимости от типа проводки. Электропроводка должна иметь не меньше одного соединительного устройства и короба, в зависимости от конкретной кабельной линии. Устройство располагают в центре образца, если они не используются, то результаты испытаний действительны только при отсутствии муфт, коробов, блоков в электропроводке на объекте.

При использовании кабелей с разным диаметром поперечного сечения, испытательный образец должен содержать проводниковые изделия наибольшего, среднего и наименьшего размера. Аналогично – для проводки с шинопроводами различных типоразмеров.

Если технической документацией кабельной линии предусмотрено использование лотков, свободную площадь заполняют цепями или прутками длиной до 100 мм. Масса наполнителя должна соответствовать весу кабеля. Прутки и цепи распределяют равномерно по всему испытательному отрезку лотка.

При отсутствии данных об эквивалентной нагрузке ее принимают как разность между массой проводниковых изделий в лотке при испытаниях и рабочей нагрузки кабельной системы по ТУ или проекту.

Для испытания линий, содержащих огнестойкие короба с защитой с одной или нескольких сторон, сооружают образцы с каналами, имитирующими конструкции на объекте.

Испытания ОКЛ проводят в несколько этапов:

• Подготовка образца проводки в соответствии с требованиями стандартов: сооружение конструкций, удаление обточки, экрана, слюдяной обмотки, жильной изоляции с концов кабеля на длину 100 мм.
• Проверка целостности электрической цепи. Образец подключают к системе контроля работоспособности кабельной линии, подают напряжение с трансформатора. При этом должны загореться контрольные лампы или другие индикаторно-нагрузочные устройства.
• Присоединяют жилы одного к трансформатору с другого – к индикаторной нагрузке (контрольной лампе). Подключение к трансформатору осуществляют через предохранитель или прерыватель напряжения, жилы с другого конца заземляют через индикаторно-нагрузочные устройства. Нейтральный и защитный проводник подключают через нагрузку к фазной жиле на противоположном конце кабеля со стороны трансформатора.
• Запускают испытательную установку. Устанавливают термопары в требуемое положение, при наличии коробов размещают термометры внутри, задают подачу топлива и воздуха, зажигают горелку.
• Включают источник тока, выставляют величину напряжения на номинальное значение кабельной линии.

Далее выдерживают образец под воздействием пламени время, указанное в нормативном документе для конкретного проводникового изделия. Далее гасят горелку, составляют линию под напряжением 15 минут.

Соответствие стандартам сохранения работоспособности при пожаре оценивают по следующим критериям:

• Напряжение сохраняется в течение всего времени испытания, предохранитель или прерыватель не сработал.
• Кабельные жилы сохраняют целостность, контрольная лампа не гаснет во время проведения тестирования.

Если один образец не прошел испытания, стандартами допускается повторное тестирование двух других полностью аналогичных проводок. Если итоги повторных испытаний положительны, тестирование удовлетворительно.

Результаты оформляют протоколом, содержащим:

• Описание огнестойкой кабельной линии.
• Полные данные изготовителя.
• Величину напряжения в процессе испытания.
• Отклонения от требований ГОСТ при тестировании.
• Время воздействия пламени.
• Критерии оценки результатов.

На основании протокола принимают решение о соответствии огнестойкой кабельной линии требованиям норм и оформляют сертификат.

Конструктивные особенности огнестойких кабелей

Стойкость кабелей к пламени обеспечивается применением негорючих материалов и конструкцией проводников. Кабели такого класса состоят из следующих элементов:

• Проводящие жилы. Проводники изготовлены из меди или алюминия.
• Изоляция. Каждая жила покрыта изолирующим слоем из негорючего и не распространяющего пламя полимера. Кабель также заключен в общую изолирующую оболочку из аналогичного материала.
• Термостойкая обмотка. Выполняется из неорганического, стойкого к высокой температуре материала.
• Броня. Алюминиевая и стальная лента размещается под оболочкой и выполняет функции защиты от механических повреждений и деформаций, которые могут возникнуть под действием высокой температуры.

Конструкция огнестойких кабелей также может включать экран из металлической ленты и оплетки для защиты от наведенных помех и защитный проводник.

Основное отличие проводниковых изделий этого класса – наличие:

• Термических барьеров. Обычно это металлическая лента, которая расположена под оболочкой. Пространство между ней и кабельными жилами заполнено оксидом магния. Материалы не разлагаются под действием высоких температур и воздействия огня. Термические барьеры решают сразу 2 задачи: препятствуют короткому замыканию и предохраняют жилы от прямого воздействия открытого пламени.
• Стеклослюденитовой обмоткой жил. Слой материала расположен под полимерной изоляцией жил. Слюда не разрушается +750 °С в течение 3 часов, изоляция из такого материла исключает короткие замыкания при пожаре.
• Изоляции из кремнийорганической резины. Материал устойчив ко всем негативным воздействиям при пожаре, обладает высокой механической прочностью, низким индексом дымогазовыделения.

Изоляцию огнестойких проводниковых изделий также изготавливают из ПВХ пластиката с низким выделением дыма или полимеров без содержания галогенов. Первые выделяют ничтожно малое количество газообразных продуктов при сильном нагреве или воздействии открытого пламени.

Продукты сгорания вторых не содержат токсичные соединения хлора и фтора, которые вызывают отравления при эвакуации. Кабели в изоляции без содержания галогенов применяют в системах проводки зданий и сооружений, где присутствует одновременно много людей.

Маркировка

В маркировке огнестойких кабелей обязательно присутствует сочетание букв FR, (Fire Resistant), наиболее распространенные марки FRLS и FRHF.

Тип кабеля	FRLS	FRHF
Расшифровка маркировки	Fire Resistant , Low Smoke кабель огнестойкий с низким дымовыделением	Fire Resistant, Halogen Free кабель огнестойкий без содержания галогенов
Класс пожарной безопасности	П16.1.2.2.2	П16.1.1.2.1
Снижение светопроницаемости при испытаниях	до 50%	до 25-40%
Выделение хлора и фтора при горении	да	нет

Пример расшифровки маркировки проводниковых изделий: ВВГнг-FRLS – кабель силовой в негорючий и не распространяющий пламени ПВХ изоляции, огнестойкий с низким образованием дыма.

Монтаж: ошибки, которые превращают огнестойкий кабель в обычный

При проектировании и монтаже огнестойкой кабельной линии требуется применять элементы проводки и монтажные изделия соответствующего исполнения.

Для кабеленесущих систем такого класса требуются огнестойкие:

• Горизонтальные или лестничные короба с 1,2,3 или 4 сторонней защитой от пламени.
• Герметичные и негерметичные монтажные коробки с защитой от огня.
• Негорючие крепежные и монтажные изделия.

Предел огнестойкости каждого элемента кабельной проводки должен быть не менее аналогичного параметра кабеля. В противном случае ОКЛ не пройдет испытания и не сможет обеспечивать электропитание противопожарных систем при возгорании.

H2: Сравнение стандартов и IEC 60331 и ГОСТ Р 53316

IEC 60331 – серия международных стандартов из нескольких частей. Нормативы устанавливают методики испытаний на огнестойкость и оценки тестирования:

• Силовых кабелей на номинальное напряжение до 0,6/1,0 кВ.
• Контрольных проводниковых изделий, в том числе для слаботочной проводки.
• Оптических кабелей.

В России действует аналогичная система ГОСТ Р МЭК 60331. ГОСТ Р 53316 содержит методику испытаний огнестойкой проводки в сборе с коробами, соединительными изделиями и другими устройствами. Режимы тестирования и подключение проводящих изделий осуществляется согласно системе IEC (МЭК).