Кабели FRLS с оболочкой из ПВХ

Кабели FRLS с оболочкой из ПВХ: конструкция, свойства и применение

Кабели с маркировкой FRLS (Fire-Resistant Low Smoke) в оболочке из поливинилхлорида (ПВХ) представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для обеспечения безопасности людей и сохранности оборудования при возникновении пожара. Их ключевая функция — поддержание работоспособности цепей в условиях открытого огня и высоких температур в течение регламентированного времени, а также минимизация вторичных рисков за счет снижения дымообразования и выделения токсичных газов.

Расшифровка аббревиатуры и базовые требования

Аббревиатура FRLS является международной и четко описывает основные свойства кабеля:

• FR (Fire-Resistant) — огнестойкий. Способность кабеля выполнять свои функции в условиях пожара в течение заданного времени (обычно 30, 60, 90, 120 или 180 минут). Это свойство обеспечивается специальной конструкцией токопроводящих жил и изоляции.
• LS (Low Smoke) — пониженное дымо- и газовыделение. Оболочка и изоляция из специальных композиций ПВХ при горении и тлении выделяют значительно меньше дыма (с низкой оптической плотностью) и коррозионно-активных галогенсодержащих газов (хлороводорода HCl) по сравнению с обычными кабелями в ПВХ-оболочке.

В российской нормативной базе аналогами являются кабели с индексами «нг(A)-FRLS» или «нг(A)-FRHF» по ГОСТ 31565-2012 (ГОСТ Р 53315-2009), где «нг(A)» означает нераспространение горения при групповой прокладке по категории А (наиболее строгие требования), а «HF» (Halogen Free) — безгалогенный, что для FRLS на ПВХ-основе не применяется, так как ПВХ содержит галогены. Таким образом, правильное обозначение — именно «нг(A)-FRLS».

Конструктивные особенности кабелей FRLS

Конструкция кабеля FRLS отличается от обычного силового или контрольного кабеля элементами, обеспечивающими огнестойкость.

• Токопроводящая жила: Изготавливается из медной проволоки. Для обеспечения огнестойкости жилы часто имеют специальное покрытие или конструкцию. Наиболее распространенный метод — использование проводников, упрочненных слюдосодержащей лентой, или наложение поверх жилы слоя термостойкого барьера (например, слюдяной ленты) перед наложением основной изоляции.
• Изоляция жил: Выполняется из специальных безгалогенных или пониженно-галогенных термостойких композиций на основе полимеров (силанольносшитый полиэтилен, этиленвинилацетат, специальная резина). В кабелях FRLS в ПВХ-оболочке изоляция жил, как правило, безгалогенная. Это ключевой момент: при пожаре изоляция должна не только не поддерживать горение, но и, обугливаясь, создавать совместно с барьерным слоем механически прочный коксовый слой, сохраняющий электрическую целостность жилы.
• Поясная изоляция и заполнитель: Могут использоваться экраны из медной ленты или оплетки. Внутренний заполнитель и подушки под броню выполняются из безгалогенных материалов.
• Оболочка: Внешняя оболочка изготавливается из ПВХ-пластиката пониженной пожарной опасности. Данная композиция модифицирована добавками-ингибиторами горения (чаще всего на основе гидроксидов алюминия или магния), которые поглощают тепло и выделяют негорючий водяной пар, а также добавками, снижающими количество дыма. При этом оболочка сохраняет гибкость, стойкость к маслам, агрессивным средам и механическим воздействиям, характерные для ПВХ.

Принцип действия огнестойкой защиты

Эффективность кабеля FRLS в пожаре обеспечивается синергией двух уровней защиты. При воздействии пламени внешняя ПВХ-оболочка, благодаря антипиренам, с трудом воспламеняется, не поддерживает распространение горения по пучку и, обугливаясь, выделяет относительно мало дыма и токсичных газов. После разрушения оболочки огонь воздействует на изоляцию жил и барьерные слои. Здесь вступает в действие второй механизм: под воздействием высокой температуры (до 750-950 °C) изоляция и барьерный слой не плавятся, а превращаются в прочный диэлектрический коксовый слой (зольный остаток), который надежно изолирует жилы друг от друга и от земли, позволяя жилам сохранять электрическую целостность и проводить ток в течение всего времени, указанного в маркировке кабеля.

Ключевые технические характеристики и нормативы

Кабели FRLS должны соответствовать комплексу требований, проверяемых в ходе испытаний.

Таблица 1. Основные характеристики кабелей FRLS в ПВХ-оболочке

Параметр	Требования и значения	Нормативный документ (пример)
Огнестойкость (сохранение работоспособности)	Время: 30, 60, 90, 120, 180 минут. Испытание под напряжением в пламени газовой горелки при температуре от 750 до 950 °C.	ГОСТ Р 53315 (МЭК 60331), серия ГОСТ Р МЭК 60331
Нераспространение горения при групповой прокладке	Категория А (наиболее высокая). Горение не распространяется после удаления источника огня. Испытание на вертикальном/горизонтальном лотке с заданной мощностью горения.	ГОСТ 31565 (МЭК 60332-3), категория «A F/R»
Коррозионная активность газовыделений (кислотность)	Значение pH ≥ 4,3; проводимость ≤ 10 μS/mm. Указывает на сниженное выделение коррозионно-активных газов (HCl).	ГОСТ 12176 (МЭК 60754-1)
Дымогенерация (оптическая плотность дыма)	Минимальная светопропускание (максимальная оптическая плотность) регламентируется. Для LS-кабелей дымообразование значительно ниже, чем у обычных ПВХ.	ГОСТ 12177 (МЭК 61034-2)
Температурный диапазон эксплуатации	От -50°C до +70°C (для отдельных марок). Длительная допустимая температура нагрева жил: +70°C.	Технические условия на конкретную марку

Области применения кабелей FRLS

Данные кабели являются обязательным элементом систем безопасности на объектах с массовым пребыванием людей и на критически важных инфраструктурных объектах.

• Системы противопожарной защиты: питание и соединение в системах пожарной сигнализации (СПС), системах оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ), автоматических установках пожаротушения (АУПТ), системах дымоудаления и подпора воздуха.
• Аварийные системы электроснабжения: цепи аварийного освещения (эвакуационного и резервного), питания аварийных вентиляторов, лифтов для пожарных, насосов повышения давления.
• Объекты транспортной инфраструктуры: метрополитен, железнодорожные вокзалы, тоннели, аэропорты.
• Общественные и административные здания: торгово-развлекательные центры, больницы, школы, высотные здания, музеи.
• Промышленные предприятия: атомные и тепловые электростанции, нефтехимические комплексы, где требуется обеспечить управление оборудованием в аварийных ситуациях.

Важно: Согласно своду правил СП 6.13130.2021, кабели для систем противопожарной защиты должны сохранять работоспособность в условиях пожара не менее 30, 60, 90 или 180 минут (в зависимости от типа системы и класса функциональной опасности объекта). Кабели FRLS полностью отвечают этим требованиям.

Сравнение с другими типами огнестойких кабелей

Помимо FRLS в ПВХ-оболочке, существуют кабели с иными материалами, обладающие своими преимуществами и недостатками.

Таблица 2. Сравнение кабелей FRLS (ПВХ) с другими огнестойкими кабелями

Тип кабеля	Материал оболочки/изоляции	Преимущества	Недостатки	Основная сфера применения
FRLS	Оболочка: ПВХ LS. Изоляция жил: безгалогенные полимеры.	Хороший баланс цены и характеристик, стойкость к маслам, агрессивным средам, гибкость, широкий ассортимент. Сниженное дымообразование по сравнению с обычным ПВХ.	Выделяет некоторое количество галогенов (хлороводорода). Менее экологичен при утилизации.	Универсальное решение для большинства объектов, где предъявляются требования по огнестойкости и пониженной дымогенерации.
FRHF (огнестойкий безгалогенный)	Оболочка и изоляция: полимеры без галогенов (полиолефины, сшитый полиэтилен).	Не выделяют коррозионно-активных галогенсодержащих газов и имеют крайне низкую дымогенерацию. Наиболее безопасны для людей и чувствительной электроники.	Значительно более высокая стоимость, меньшая стойкость оболочки к маслам и химикатам, более жесткая.	Объекты с повышенными требованиями к чистоте воздуха и защите дорогостоящего электронного оборудования (ЦОДы, операционные, музеи архивов).
Огнестойкие с минеральной изоляцией (МИК)	Жилы в сплошной герметичной оболочке из оксида магния (MgO), медная оболочка.	Абсолютная негорючесть, высочайшая огнестойкость (до 3 часов), не выделяет дыма и токсичных газов, долговечность.	Очень высокая цена, сложность монтажа, требования к герметизации концевых заделок, ограничения по минимальному радиусу изгиба.	Критически важные цепи в условиях экстремальных температур и пожаров: системы безопасности АЭС, военные объекты, специальные промышленные установки.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелями FRLS необходимо соблюдать общие правила для кабельной продукции, а также учитывать специфику.

• Прокладка: Допускается групповая прокладка (в пучках, на лотках, в коробах) без дополнительных мер противопожарной защиты, так как кабель соответствует категории «нг(A)».
• Радиус изгиба: Определяется конкретной конструкцией кабеля (наличием брони, количеством и сечением жил) и указывается в технической документации. Обычно составляет не менее 7.5-10 наружных диаметров кабеля.
• Температурный режим: Монтаж рекомендуется производить при температуре не ниже -15°C (для отдельных марок -25°C) без предварительного прогрева. При более низких температурах кабель требует прогрева в теплом помещении.
• Заделка концов: Не требует специальных процедур, отличных от работы с обычными кабелями. При наличии гидрофобного заполнителя необходимо использовать специальные концевые муфты.
• Идентификация: На оболочку кабеля, как правило, наносится маркировка с указанием названия, сечения, количества жил, индексов «нг(A)-FRLS» и года изготовления.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между кабелями «нг-LS» и «FRLS»?

Кабель «нг-LS» (не распространяющий горение, с пониженным дымовыделением) сохраняет свои свойства только до момента воздействия открытого огня. Он не будет распространять горение по пучку и выделит мало дыма, но его изоляция быстро выйдет из строя при пожаре, и цепи обесточатся. Кабель «FRLS» — огнестойкий, он не только обладает свойствами «нг-LS», но и продолжает выполнять свою функцию (проводить ток) в течение заданного времени при непосредственном воздействии пламени.

Можно ли использовать кабель FRLS для обычной, не аварийной разводки?

Технически — да, его электрические параметры соответствуют обычным требованиям. Однако экономически это нецелесообразно из-за более высокой стоимости. Его применение оправдано только в цепях, которые должны работать в условиях пожара (системы безопасности) или там, где нормы предписывают использовать кабели с индексом «нг-LS» для снижения общей пожарной нагрузки (например, в общественных зданиях).

Почему в кабеле FRLS с ПВХ-оболочкой изоляция жил часто безгалогенная? Разве ПВХ не содержит галогены?

Это ключевой конструктивный компромисс. Внешняя ПВХ-оболочка действительно содержит хлор (галоген), но ее композиция модифицирована для снижения дымо- и газовыделения (LS). Однако если бы и изоляция жил была из обычного ПВХ, то при пожаре выделялось бы слишком много коррозионных газов, которые могли бы повредить контакты и оборудование. Безгалогенная изоляция жил минимизирует этот риск в зоне непосредственного контакта с проводником, обеспечивая при этом необходимую термостойкость для создания коксового слоя.

Как правильно выбрать время огнестойкости (30, 60, 90, 120 мин) для проекта?

Время огнестойкости кабеля должно быть не менее времени, требуемого для функционирования системы, которую он питает. Это требование определяется проектной документацией на основании сводов правил (СП 6.13130.2021). Например, для систем оповещения 3-го типа может требоваться 30 минут, для систем дымоудаления в высотных зданиях — 90 или 120 минут. Выбор всегда остается за проектировщиком, исходя из класса функциональной пожарной опасности здания и типа системы безопасности.

Требуют ли кабели FRLS специальных аксессуаров для монтажа (кабельные муфты, короба)?

Нет, для их монтажа используются стандартные аксессуары (соединительные и концевые муфты, короба, лотки, клипсы). Единственное требование — материалы аксессуаров (например, коробов) также не должны поддерживать горение, если это требуется по проекту для обеспечения общей пожарной безопасности трассы.

Как проверить подлинность и соответствие кабеля FRLS заявленным характеристикам?

Необходимо требовать у поставщика полный пакет документов:

• Сертификат соответствия требованиям Технического регламента ТР ТС 004/2011 (О безопасности низковольтного оборудования) и ТР ЕАЭС 037/2016 (Ограничение применения опасных веществ).
• Протоколы испытаний на огнестойкость (ГОСТ Р 53315), нераспространение горения (ГОСТ 31565), кислотность газов (ГОСТ 12176) и дымогенерацию (ГОСТ 12177).
• Сертификат пожарной безопасности.

Визуально на оболочке кабеля должна быть четкая маркировка с указанием всех индексов, включая «нг(A)-FRLS» и время огнестойкости (например, «FE180» для 180 минут).

Заключение

Кабели FRLS с оболочкой из модифицированного ПВХ представляют собой оптимальное технико-экономическое решение для организации надежных электрических цепей, отказоустойчивых в условиях пожара. Их конструкция, сочетающая безгалогенную термостойкую изоляцию жил и оболочку из ПВХ пониженной пожарной опасности, обеспечивает выполнение двух основных задач: сохранение функциональности в течение критического времени и снижение вторичных опасных факторов в виде задымления и коррозии. Корректный выбор, монтаж и применение данных кабелей в строгом соответствии с нормативными требованиями являются неотъемлемой частью комплексной системы обеспечения пожарной безопасности любого ответственного объекта.