Кабели связи LSZH

Кабели связи LSZH: конструкция, стандарты и применение

Кабели связи с оболочкой и изоляцией из материала с пониженным дымовыделением и безгалогенным составом (Low Smoke Zero Halogen, LSZH) представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для обеспечения безопасной передачи данных, аудио- и видеосигналов в условиях повышенных требований к пожарной и экологической безопасности. Их ключевое отличие от традиционных кабелей в поливинилхлоридной (ПВХ) оболочке заключается в химическом составе полимерных композиций, которые при возгорании выделяют минимальное количество дыма и не содержат галогенов (хлора, фтора, брома, йода), образующих при термическом разложении коррозионно-активные и токсичные газы.

Химический состав и принцип действия материалов LSZH

Основой для материалов LSZH служат полиолефины, чаще всего полиэтилен (PE) или этиленвинилацетат (EVA). Поскольку эти полимеры сами по себе являются горючими, в их состав вводят большие процентные доли (до 60-70% по массе) минеральных наполнителей, главным образом, гидроксида алюминия (Al(OH)₃) или гидроксида магния (Mg(OH)₂). Принцип их действия двойной:

Эндотермическое разложение: При нагревании до температур около 180-200°C (для Al(OH)₃) и 300-340°C (для Mg(OH)₂) наполнители разлагаются с поглощением значительного количества тепла, замедляя нагрев кабеля и развитие пожара.
Образование защитного барьера: Продуктами разложения являются вода (в виде пара) и соответствующий оксид (Al₂O₃ или MgO). Водяной пар разбавляет горючие газы, а образующийся твёрдый оксидный остаток создаёт на поверхности материала коксовый слой, препятствующий доступу кислорода и дальнейшему пиролизу полимера.

Отсутствие в рецептуре галогенсодержащих соединений (таких как хлор в ПВХ) исключает образование соляной, плавиковой или других галогеноводородных кислот, которые в сочетании с влагой образуют высококоррозионные электролиты, разрушающие электронное оборудование и металлоконструкции, а также представляющие смертельную опасность для людей.

Конструкция и типы кабелей связи LSZH

Конструктивно кабели связи LSZH следуют общим принципам построения, но с применением специальных материалов. Основные типы включают:

1. Витые пары (кабели для структурированных кабельных систем – СКС)

Изоляция жил: Изготавливается из полиолефина LSZH (чаще всего полипропилена).
Оболочка: Из материала LSZH на основе EVA или специальных полиэтиленовых композиций, обеспечивающих необходимую гибкость и механическую стойкость.
Разделительный элемент/экран: Присутствует в соответствующих категориях (Cat.5e, Cat.6, Cat.6A, Cat.7). Может использоваться алюмополимерная лента или медная оплетка.
Назначение: Для горизонтальной и магистральной разводки в офисных зданиях, центрах обработки данных, промышленных предприятиях.

2. Коаксиальные кабели связи

Внутренний диэлектрик: Вспененный полиэтилен или сплошной PE с LSZH-свойствами.
Внешняя оболочка: LSZH-композиция.
Назначение: Системы видеонаблюдения, антенно-фидерные системы, связи в условиях, требующих пожарной безопасности.

3. Оптические кабели связи (ОК)

Вторичное защитное покрытие (буфер): Акрилат, обычно не относится к LSZH, но в некоторых конструкциях может применяться специальный состав.
Модуль, силовой элемент, внутренняя оболочка: Полимерные материалы (часто полиэтилен) с LSZH-свойствами.
Внешняя защитная оболочка: Ключевой LSZH-элемент ОК. Изготавливается из высокопрочных, стойких к растрескиванию композиций на основе полиэтилена или полиуретана.
Назначение: Прокладка в тоннелях метро, железнодорожных станциях, многоэтажных зданиях, ЦОДах, на промышленных объектах – везде, где критична пожарная безопасность.

Ключевые стандарты, нормативы и классификации

Свойства кабелей LSZH регламентируются национальными и международными стандартами, фокусирующимися на поведении при пожаре.

Стандарт / Тест	Параметры и критерии	Описание и значение для LSZH
IEC 60332-1 (испытание на нераспространение горения для одиночного кабеля)	Вертикальное пламя, 1 м горелка, 60 сек.	Базовый тест. Кабель не должен гореть выше отметки на определенном расстоянии от горелки. Обязателен для большинства кабелей.
IEC 60332-3 (категория A, B, C) (испытание пучка кабелей)	Вертикальный лоток с пучком кабелей, мощная газовая горелка (20.5 или 136.5 кВт), 20 или 40 мин.	Критически важный тест для LSZH. Измеряется поврежденная длина пучка. Категория C (испытание на пучке до 3.5 кВт/м) часто является минимальным требованием для общественных зданий. Категории A/B предъявляют более жесткие требования к большим пучкам.
IEC 61034-1/2 (измерение плотности дыма)	Измерение минимального светопропускания в камере объемом 3 м³ при горении образца.	Ключевой параметр «Low Smoke». Для LSZH кабелей светопропускание обычно должно быть не менее 60% (часто достигается 80-90%), в отличие от ПВХ кабелей, где оно может падать до 20% и ниже.
IEC 60754-1/2 (анализ газов, выделяющихся при горении)	Часть 1: Количество и кислотность галогеноводородных газов. Часть 2: Определение кислотности (pH) и проводимости.	Ключевой параметр «Zero Halogen». Часть 1: Содержание галогенов должно быть 4.3 (менее кислый), электропроводность < 10 μS/mm (менее коррозионная).
ГОСТ Р 53315-2009 (ГОСТ Р МЭК 60332-3-22/-23/-25)	Аналоги IEC 60332-3. Классы пожарной опасности: П1б.1, П1б.2 и т.д.	Основной стандарт в РФ, определяющий класс пожарной опасности кабеля по серии критериев (распространение пламени, дымность, токсичность). LSZH кабелям обычно присваиваются высокие классы (наименьшая опасность), например, П1б.1.1.2.2.2.
EN 50575 (СП 112.13330.2011 в РФ)	Европейский регламент по пожарной безопасности строительной продукции, включая кабели.	Определяет классы по Euroclass (Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca) на основе комплексных испытаний (распространение пламени, тепловыделение, дымообразование, горящие капли). LSZH кабели, как правило, соответствуют классам B2ca, Cca, Dca с дополнительными индексами s1 (низкое дымообразование) и d0/a0 (отсутствие горящих капель/низкая кислотность).

Области обязательного и рекомендованного применения

Использование кабелей LSZH диктуется нормами строительства и эксплуатации объектов с массовым пребыванием людей, критической инфраструктуры и мест с дорогостоящим электронным оборудованием.

Объекты транспорта: Метрополитен, железнодорожные тоннели и вокзалы, аэропорты, морские и речные вокзалы. Прокладка в подземных и надземных переходах.
Многоэтажные и высотные здания: Административные и бизнес-центры, торгово-развлекательные комплексы, гостиницы, жилые дома повышенной этажности. Особенно критичны вертикальные стояки и коллекторы.
Центры обработки данных (ЦОД) и серверные комнаты: Защита дорогостоящего активного сетевого и вычислительного оборудования от коррозии, вызванной продуктами горения, является первостепенной задачей.
Объекты энергетики: Атомные и тепловые электростанции, распределительные подстанции, диспетчерские пункты – везде, где выход из строя систем связи и управления может привести к аварии.
Промышленные предприятия: Химические, нефтеперерабатывающие заводы, где возможна реакция галогеноводородов с технологическими средами.
Общественные учреждения: Больницы, школы, университеты, музеи, спортивные сооружения.

Преимущества и недостатки кабелей LSZH

Преимущества:

Повышенная пожарная безопасность: Минимальное дымообразование улучшает видимость при эвакуации и работе пожарных.
Снижение коррозионной опасности: Отсутствие галогенов защищает контакты, разъемы и чувствительную электронику от повреждения кислотами.
Снижение токсичности продуктов горения: Меньший риск отравления людей угарным газом и другими токсичными продуктами пиролиза.
Соответствие строгим нормам: Возможность применения на объектах, где использование ПВХ-кабелей запрещено.

Недостатки:

Более высокая стоимость: Дорогие минеральные наполнители и специальные полимерные основы увеличивают цену на 20-50% по сравнению с аналогами из ПВХ.
Меньшая гибкость и большая жесткость: Высокое содержание минеральных наполнителей делает материал оболочки более жестким, что может осложнить монтаж в стесненных условиях.
Ограниченная стойкость к ультрафиолету и погодным условиям: Базовые LSZH-композиции на основе EVA/PE могут требовать дополнительной защиты при наружной прокладке (либо использование специальных стойких к УФ композиций).
Повышенные требования к технологии прокладки: Жесткость требует соблюдения минимальных радиусов изгиба, указанных производителем.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелями LSZH необходимо учитывать их специфические свойства. Важно соблюдать минимально допустимый радиус изгиба, который обычно больше, чем у аналогичных ПВХ-кабелей. Для разделки и заделки рекомендуется использовать специализированный инструмент для резки более жесткой оболочки. При прокладке в лотках и коробах следует избегать чрезмерного механического натяжения. Для наружной прокладки необходимо использовать кабели в оболочке из специальных полимеров, стойких к ультрафиолетовому излучению (с маркировкой «UV resistant»), либо обеспечивать защиту в виде гофротруб или коробов. При низких температурах жесткость кабеля резко возрастает, поэтому монтаж следует проводить при положительных температурах или использовать кабели в морозостойком исполнении.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем принципиально отличается LSZH от обычного ПВХ кабеля?

Принципиальное отличие – в химическом составе и поведении при пожаре. ПВХ содержит хлор (галоген), при горении выделяет плотный черный дым и соляную кислоту. LSZH не содержит галогенов, выделяет на 80-90% меньше дыма, и дым нетоксичный, а продукты горения не вызывают коррозии.

Всегда ли кабель LSZH не распространяет горение?

Нет, не всегда. Свойство «не распространять горение» (огнестойкость) определяется отдельными испытаниями по IEC 60332. Кабель может быть выполнен в LSZH-материале, но иметь разную стойкость к распространению пламени (например, только по IEC 60332-1 для одиночного кабеля или по более строгому IEC 60332-3 Cat.C для пучка). Маркировка LSZH указывает именно на низкую дымность и отсутствие галогенов, а огнестойкость – это отдельный параметр, который должен быть указан в маркировке.

Можно ли прокладывать кабель LSZH на улице?

Да, но только если он специально предназначен для этого. Стандартные LSZH-оболочки на основе EVA могут быть нестойки к ультрафиолету и со временем растрескиваться. Для наружной прокладки необходимо выбирать кабели с маркировкой «наружное применение» или «UV-resistant», где в состав оболочки введены стабилизаторы и сажа для защиты от солнечного излучения.

Как отличить кабель LSZH от ПВХ по внешнему виду?

Визуально надежно отличить сложно. Часто оболочка LSZH-кабеля имеет более матовую, «восковую» поверхность и слегка «жирновата» на ощупь по сравнению с глянцевым ПВХ. Однако единственным гарантированным способом является проверка маркировки на оболочке. Кабель LSZH должен иметь соответствующую надпись: «LSZH», «LSOH», «ZH», «безгалогенный», «Low Smoke Zero Halogen». Также следует изучить техническую документацию или сертификат.

Совместимы ли разъемы и инструмент для обжима с кабелями LSZH?

Да, полностью совместимы. Геометрические размеры жил, изоляции и оболочки стандартизированы по категориям. Однако из-за большей жесткости оболочки и изоляции может потребоваться несколько большее усилие при обжиме, а для зачистки рекомендуется использовать качественный профессиональный инструмент с регулируемой глубиной реза.

Какой срок службы у кабелей LSZH?

При соблюдении условий эксплуатации (температура, влажность, механические нагрузки) срок службы кабелей связи LSZH составляет не менее 25 лет, что сопоставимо с качественными кабелями в ПВХ-оболочке. Критическим фактором для наружной прокладки является стойкость к УФ-излучению.

Существуют ли огнестойкие (fire-resistive) кабели связи LSZH?

Да, это отдельный подкласс. Огнестойкий кабель (испытания по IEC 60331 или ГОСТ Р 53316) должен сохранять работоспособность в течение заданного времени (30, 60, 90, 120 минут) в условиях прямого пламени. Он может быть выполнен с применением LSZH-материалов для оболочки, но его ключевое свойство – функциональная целостность при пожаре, а не только низкая дымность. Такие кабели имеют специальную конструкцию (например, с применением слюдяных лент) и маркировку.

Заключение

Кабели связи LSZH являются не альтернативой, а обязательным техническим решением для современных объектов, где безопасность людей и сохранность оборудования являются приоритетом. Их применение продиктовано не только нормативными требованиями, но и принципами ответственного проектирования инфраструктуры. Выбор конкретного типа кабеля LSZH – по категории, классу пожарной опасности, стойкости к внешним воздействиям – должен основываться на детальном анализе условий прокладки и эксплуатации, с учетом требований действующих национальных стандартов и технических регламентов. Несмотря на более высокую первоначальную стоимость, их использование минимизирует потенциальные риски и убытки в случае возникновения пожара, что делает такие кабели экономически оправданным вложением в долгосрочной перспективе.