Кабели FRLS парной скрутки
Кабели FRLS парной скрутки: конструкция, стандарты и область применения
Кабели с маркировкой FRLS (Fire-Resistant Low Smoke) парной скрутки представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для обеспечения надежной связи и передачи данных в условиях повышенных требований к пожарной безопасности. Их ключевые отличия — конструкция токопроводящих жил, выполненная по принципу парной (витой пары) скрутки, и применение материалов, снижающих пожарную опасность. Данные кабели сочетают в себе функциональность слаботочных систем и строгие нормативы по огнестойкости и эмиссии дыма.
Этимология и расшифровка маркировки FRLS
Аббревиатура FRLS является международной и четко описывает ключевые свойства кабеля:
- FR (Fire-Resistant) — огнестойкий. Способность кабеля продолжать функционировать в условиях пожара в течение заданного времени (обычно 30, 60, 90, 120 или 180 минут) при непосредственном воздействии пламени. Это обеспечивается применением огнестойких барьеров, например, слюдосодержащих лент, наложенных поверх проводника.
- LS (Low Smoke) — пониженное дымовыделение. Оболочка и изоляция кабеля изготовлены из композиций на основе полиолефинов (чаще всего полиэтилена или полипропилена), которые при горении и тлении выделяют минимальное количество дыма с низкой оптической плотностью. Это критически важно для эвакуации людей и работы пожарных.
- Монолитная (solid) — однопроволочная жила. Применяется для стационарной прокладки, обладает лучшими электрическими характеристиками на высоких частотах.
- Скрученная (stranded) — многопроволочная жила. Обеспечивает повышенную гибкость и стойкость к вибрациям, используется в местах, где возможны изгибы.
- Фольгированный экран (AL foil) — алюминиевая фольга с дренажной медной жилой.
- Оплетка (Braiding) — переплетение медных луженых проволок.
- Комбинированный экран (SF/UTP, S/FTP) — фольга и оплетка вместе.
- Системы противопожарной защиты (СПЗ): шлейфы пожарной сигнализации (ШС), линии связи пожарных приборов (панелей, извещателей, оповещателей), системы дымоудаления и управления эвакуацией (СДУЭ). Здесь обязательна огнестойкость (FR) на время, необходимое для работы системы согласно проекту.
- Системы безопасности и видеонаблюдения (СОТ): передача данных и питания (PoE) для IP-камер, установленных на путях эвакуации, в лифтах, технических помещениях.
- Структурированные кабельные системы (СКС): горизонтальная и магистральная разводка в административных зданиях, бизнес-центрах, больницах, школах, аэропортах, метрополитене. Требуется свойство LS для групповой прокладки.
- Системы оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ): линии передачи аудиосигналов и команд к усилителям и громкоговорителям.
- Промышленные сети: соединение оборудования в производственных цехах, где предъявляются особые требования к помехозащищенности и стойкости к внешним воздействиям.
- Радиус изгиба: Не должен превышать 8 наружных диаметров кабеля для неэкранированных и 10-12 диаметров для экранированных версий во избежание повреждения изоляции и нарушения геометрии скрутки, что ухудшает электрические параметры.
- Разделка и заделка экрана: Для экранированных кабелей критически важно обеспечить непрерывность и правильное заземление экрана по всей длине линии. Экран должен быть заземлен только с одной стороны в системах с разными потенциалами земли, чтобы избежать образования контура заземления.
- Отдельная прокладка: Рекомендуется прокладывать слаботочные кабели FRLS отдельно от силовых линий. При параллельной прокладке расстояние должно быть не менее 15-30 см. При пересечении — под углом 90°.
- Групповая прокладка: Кабели с маркировкой НГ (не распространяющие горение) и LS допускают плотную групповую прокладку в лотках, коробах, шахтах без риска распространения пламени.
- Климатические условия: Перед монтажом кабель должен быть акклиматизирован в помещении. Прокладка при отрицательных температурах возможна, но требует осторожности (кабели с оболочкой из PE-LSZH более морозостойки).
- Маркировка: Каждая бухта и каждый метр кабеля должны иметь несмываемую маркировку с указанием типа, категории, производителя, года выпуска и класса пожарной опасности по CPR (для рынка ЕС).
- Сертификат соответствия требованиям ТР ТС (для РФ).
- Протоколы (отчеты) испытаний от аккредитованной лаборатории, подтверждающие:
- Пожарные характеристики: НГ, огнестойкость (по ГОСТ Р 53316), дымовыделение (ГОСТ Р МЭК 61034), кислотность газов (ГОСТ Р МЭК 60754).
- Электрические параметры: соответствие категории (по ГОСТ Р 53246 или ISO/IEC 11801).
- Декларацию о характеристиках (DoP) в случае классификации по CPR.
Термин «парная скрутка» (витая пара, twisted pair) указывает на метод укладки токопроводящих жил. Две изолированные жилы скручиваются вместе с определенным шагом, что является фундаментальным методом борьбы с электромагнитными помехами — как внешними, так и исходящими от самой пары.
Конструкция кабеля FRLS парной скрутки
Конструкция такого кабеля является многослойной, где каждый слой выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медной проволоки. В зависимости от требуемой гибкости и сечения, может быть:
Сечение жил стандартизировано и обычно лежит в диапазоне от 0.5 до 2.5 мм² для большинства слаботочных приложений.
2. Изоляция жилы
На каждую жилу индивидуально наносится слой изоляции из полимерной композиции с низким дымовыделением и безгалогенной (Halogen Free) рецептурой, чаще всего на основе полиэтилена (PE) или полипропилена (PP). Цвет изоляции соответствует стандартным схемам цветовой маркировки пар (например, синий/бело-синий, оранжевый/бело-оранжевый и т.д.).
3. Скрутка пар
Две изолированные жилы скручиваются с постоянным шагом. Шаг скрутки различен для каждой пары в многопарном кабеле, что минимизирует перекрестные наводки между парами (так называемые переходные помехи, NEXT — Near-End Crosstalk).
4. Общий экран (при наличии)
Для защиты от внешних электромагнитных помех и снижения излучения самой пары может применяться экран. Конструктивно он может быть выполнен как:
Неэкранированные кабели обозначаются как U/UTP.
5. Огнестойкий барьер
Ключевой элемент, обеспечивающий свойство огнестойкости (Fire-Resistance). Поверх скрученных пар (или поверх каждой пары в кабелях высшего класса) накладывается слой огнестойкого материала. Наиболее распространенный и эффективный материал — слюдосодержащая стеклолента (mica glass tape). При воздействии пламени она спекается в керамическую оболочку, обеспечивающую электрическую целостность жил даже после выгорания полимерных материалов.
6. Внутренняя оболочка (разделительный слой)
Может присутствовать для фиксации пучка пар и дополнительной защиты.
7. Внешняя оболочка
Изготавливается из полимерной композиции, отвечающей требованиям LSZH (Low Smoke Zero Halogen). Наиболее распространенный материал — безгалогенная полиолефиновая композиция. Оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к влаге, химикатам и УФ-излучению (для внешних исполнений), а также обладает низким дымовыделением и нераспространением горения при групповой прокладке.
Ключевые стандарты и классификации
Кабели FRLS парной скрутки должны соответствовать ряду национальных и международных стандартов.
| Область стандартизации | Стандарт/Классификация | Описание и требования |
|---|---|---|
| Пожарная безопасность (РФ) | Технический регламент ТР ТС 004/2011, ТР ТС 020/2011 Серия ГОСТ Р МЭК 60332, 61034, 60754 | НГ(A)-FRLS — высшая категория по нераспространению горения, огнестойкость, низкое дымовыделение и кислотность газов. Категория огнестойкости (FR) указывается отдельно по ГОСТ Р 53315 или ГОСТ Р 53316 (например, П1б.1, П1б.1.2.1, П1б.1.2.2 и т.д., что соответствует времени работы в условиях огня 30, 60, 90, 120 или 180 минут). |
| Пожарная безопасность (Евросоюз) | EN 50575, Классификация по CPR (EU) 305/2011 | Классы B2ca, Cca, Dca — по распространению пламени. Классы s1, s1a, s1b, s2 — по дымовыделению. Классы a1, a2, a3 — по кислотности газов. Классификация огнестойкости по EN 50200, EN 50362 (например, PH30, PH60, PH120). |
| Электрические и передающие параметры | ГОСТ Р 53246-2008 (на основе IEEE 802.3), TIA/EIA-568-B, ISO/IEC 11801 | Определяют категории (Cat.5e, Cat.6, Cat.6A, Cat.7) и классы (D, E, EA, F) кабелей, характеризующие полосу пропускания, затухание, перекрестные наводки (NEXT, ACR-F), волновое сопротивление (100±15 Ом). |
| Конструкция и общие требования | ГОСТ 31565-2012 (на основе МЭК 60332-3) | Устанавливает общие требования к кабельным изделиям на соответствие требованиям пожарной безопасности. |
Области применения
Кабели FRLS парной скрутки являются критически важным элементом инфраструктуры объектов с массовым пребыванием людей и повышенными требованиями к безопасности:
Выбор и проектирование: ключевые параметры
При выборе кабеля FRLS парной скрутки необходимо учитывать взаимосвязанный набор параметров:
| Параметр | Варианты/Значения | Критерий выбора |
|---|---|---|
| Категория/Класс | Cat.5e (Класс D), Cat.6 (Класс E), Cat.6A (Класс EA), Cat.7 (Класс F) | Определяет полосу пропускания и, как следствие, максимальную скорость передачи данных. Cat.5e — до 1 Гбит/с, Cat.6 — до 10 Гбит/с на 55 м, Cat.6A — до 10 Гбит/с на 100 м. Cat.7 — до 10 Гбит/с и выше, с обязательным экранированием. |
| Тип экранирования | U/UTP (неэкранир.), F/UTP (фольга), U/FTP (фольга на паре), S/FTP (оплетка+фольга на паре) | Зависит от уровня электромагнитных помех в среде прокладки. Для промышленных объектов, трасс рядом с силовыми кабелями — обязательно экранирование. Для обычных офисов может быть достаточно U/UTP. |
| Класс пожарной опасности / CPR | НГ(A)-FRLS (РФ), B2ca-s1a-d1a / Cca-s1b-d1a / Dca-s2-d2a (CPR) | Определяется проектом на основании типа и высоты здания, путей эвакуации. Для критических систем (пожарная сигнализация) требуются высшие классы (B2ca или Cca с s1, d1, a1). |
| Время огнестойкости (FR) | 30, 60, 90, 120, 180 минут | Указывается в проекте СПЗ и СОУЭ. Должно соответствовать времени, необходимому для полной эвакуации и работы систем тушения. Стандартное требование — 90 минут (PH90/П1б.1.2.1). |
| Конструкция жилы | Solid (монолит), Stranded (многопроволочная) | Solid — для стационарной прокладки в кабельных лотках, коробах, стенах. Stranded — для патч-кордов, соединений с движущимся оборудованием. |
| Сечение проводника | 0.5 мм², 0.75 мм², 1.0 мм² и более | Влияет на затухание сигнала и возможность передачи питания (PoE). Для современных PoE++ (до 90Вт) рекомендуется сечение не менее 0.75 мм², для длинных линий — 1.0 мм². |
| Тип оболочки | ПВХ-LSZH, PE-LSZH, PUR | LSZH — для помещений. PE (полиэтилен) — для внешней прокладки. PUR (полиуретан) — для повышенной механической и химической стойкости. |
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабелей FRLS парной скрутки требует соблюдения правил, обусловленных их конструкцией и назначением.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
В чем принципиальная разница между кабелями FR, FRLS и LSZH?
FR (Fire-Resistant) — акцент на огнестойкость (сохранение работоспособности в огне). LS (Low Smoke) — акцент на низкое дымовыделение. LSZH (Low Smoke Zero Halogen) — низкое дымовыделение и отсутствие галогенов (хлора, фтора и др.) в материалах, что исключает выделение коррозионных и токсичных кислотных газов. Кабель FRLS объединяет оба свойства: он и огнестойкий, и с низким дымовыделением, при этом почти всегда является безгалогенным (LSZH). Таким образом, FRLS — это комплексное обозначение, а LSZH — характеристика материала оболочки и изоляции.
Обязательно ли использовать кабель FRLS для пожарной сигнализации?
Да, согласно действующим нормам (СП 484.1311500.2020, ГОСТ Р 53316-2009), линии пожарной сигнализации и систем оповещения должны выполняться огнестойкими кабелями, сохраняющими работоспособность в условиях пожара. Время огнестойкости (90, 120 или 180 минут) определяется проектом в зависимости от типа системы. Использование обычного кабеля, даже с маркировкой НГ-LS, недопустимо для шлейфов и линий, которые должны функционировать при пожаре.
Можно ли использовать кабель Cat.6A FRLS для передачи питания по PoE?
Да, более того, кабели высоких категорий (Cat.6A и выше) с сечением жил от 0.75 мм² являются предпочтительными для передачи высоких мощностей по стандартам PoE+ (до 30Вт) и PoE++ (до 90Вт). Они обеспечивают меньшее падение напряжения на длине линии. Важно убедиться, что выбранная кабельная система (кабель и разъемы) сертифицирована для применения с PoE.
Какой класс пожарной опасности по CPR (EN 50575) выбрать для офисного здания?
Для горизонтальной проводки в офисных зданиях средней этажности, как правило, достаточно класса Dca-s2-d2a или Cca-s2-d2a. Для вертикальных магистралей (стояков), путей эвакуации, пространств с воздушным потоком (пленумов) обычно требуются более высокие классы: Cca-s1b-d1a или B2ca-s1a-d1a. Окончательный выбор должен быть основан на национальных строительных нормах и оценке рисков объекта.
Требуется ли специальный инструмент для монтажа экранированных кабелей FRLS?
Да. Для разделки и оконцевания экранированных кабелей необходим инструмент, обеспечивающий аккуратное снятие внешней оболочки без повреждения экрана. Для заделки экрана в разъеме (розетке, патч-панели) используются специальные экранированные модули и корпуса с металлическим кожухом, обеспечивающим непрерывный контакт экрана по всей линии. Кримперы для обжима коннекторов должны быть рассчитаны на соответствующий тип и категорию кабеля.
Как проверить соответствие кабеля FRLS заявленным характеристикам?
Необходимо требовать у поставщика полный пакет документов:
Визуально можно проверить четкость маркировки на оболочке кабеля через каждый метр.
Заключение
Кабели FRLS парной скрутки являются высокоспециализированным продуктом, находящимся на стыке слаботочных технологий и пожарной безопасности. Их корректный выбор, основанный на понимании категории передачи данных, типа экранирования, класса пожарной опасности и времени огнестойкости, является фундаментом для создания надежных и безопасных систем связи, сигнализации и автоматики на объектах любой сложности. Использование данной продукции, соответствующей актуальным стандартам, не только обеспечивает бесперебойную работу оборудования, но и напрямую способствует повышению уровня пожарной безопасности, защите жизни людей и сохранности материальных ценностей.