Кабель негорючий

Классификация и конструкция негорючих кабелей

Негорючие кабели представляют собой класс кабельной продукции, сохраняющей работоспособность в условиях пожара в течение регламентированного времени. Их ключевое отличие от обычных кабелей заключается в применении специальных материалов, которые не распространяют горение, обладают пониженным дымовыделением и низкой токсичностью продуктов горения, а также способны функционировать при высоких температурах.

Основные классификационные признаки:

1. По поведению в пожаре (согласно ГОСТ 31565-2012, ГОСТ R 53315-2009, МЭК 60331-МЭК 60332):
   • Не распространяющие горение (категории ПРГ, FR — Flame Retardant): Кабели, которые не поддерживают горение при одиночной прокладке после удаления источника огня. При групповой прокладке они либо не распространяют горение (испытание на категорию «А» F/R), либо распространяют горение на ограниченное расстояние (категории В, С, D).
   • Огнестойкие (категории П, FRLS — Fire Resistance Low Smoke, FR — Fire Resistance): Кабели, способные выполнять свои функции в условиях пламени и высоких температур в течение заданного времени (например, 30, 60, 90, 120, 180 минут). Испытания проводятся под воздействием пламени и механических нагрузок (удар, вибрация, водяная струя).
   • С пониженным дымовыделением (LS — Low Smoke): При горении или тлении выделяют минимальное количество дыма, что обеспечивает видимость и возможность эвакуации.
   • С низкой токсичностью продуктов горения (LTx — Low Toxicity, NH — Non Halogen): Изготовлены из безгалогенных материалов. При горении не выделяют коррозионно-активные и высокотоксичные галоиды (хлор, фтор), опасные для людей и электронного оборудования.
   • Комбинированные: Наиболее распространенный тип, сочетающий несколько свойств, например, нг(A)-LS (не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, с пониженным дымовыделением) или нг(A)-FRLS (огнестойкий, не распространяющий горение, с пониженным дымовыделением).
2. По области применения:
   • Для систем противопожарной защиты (АПС, СОУЭ, ЭВАК, СКУД, дымоудаления).
   • Для атомных электростанций (с повышенной стойкостью к радиации и LOCA-воздействиям).
   • Для общественных, административных и жилых зданий.
   • Для объектов транспорта (метро, тоннели, вокзалы).
   • Для промышленных предприятий с взрывоопасными зонами.

Конструктивные особенности негорючих кабелей:

Конструкция такого кабеля отличается от стандартной использованием специальных материалов в каждом из его компонентов.

• Токопроводящая жила: Как правило, медная, реже алюминиевая. Медь обладает лучшей электропроводностью и стойкостью к окислению.
• Изоляция: Изготавливается из полимерных композиций с добавлением антипиренов — веществ, подавляющих горение. Широко применяются:
  • Сшитый полиэтилен (XLPE): Обладает высокой термостойкостью (до +90°C в длительном режиме, до +250°C в коротком).
  • Поливинилхлорид (ПВХ) пластикат пониженной пожарной опасности: Содержит антипирены и минеральные наполнители (например, гидроксид алюминия или гидроксид магния), которые при нагреве выделяют негорючий газ и воду, охлаждая зону горения.
  • Компаунды на основе этиленвинилацетата (ЭВА): Безгалогенные материалы, отвечающие требованиям по низкой дымности и токсичности.
• Поясная изоляция и заполнитель: В многожильных кабелях пространство между изолированными жилами заполняется негорючим материалом — часто тем же, что используется для оболочки, или специальной резиной. Это предотвращает распространение пламени вдоль кабеля.
• Оболочка: Главный барьер на пути огня. Используются те же материалы, что и для изоляции, но с усиленными механическими и противопожарными характеристиками. Для кабелей категории нг-LS и нг-HF оболочка всегда выполняется из безгалогенных материалов (PO — Polyolefin).
• Экран (при наличии): Медная оплетка или лента. В негорючих кабелях важен способ его наложения для обеспечения целостности при пожаре.
• Броня (при наличии): Стальные оцинкованные ленты или проволока. Обеспечивает механическую защиту и не влияет негативно на огнестойкие свойства, если под броней использованы негорючие подушки.

Материалы, используемые в производстве негорючих кабелей

Выбор материала определяет все ключевые характеристики кабеля.

1. Галогенсодержащие материалы (ПВХ пластикаты)

• Принцип действия: Содержат хлор, который при горении высвобождается и подавляет пламя. Однако при этом выделяется большое количество плотного дыма и соляная кислота (HCl), вызывающая коррозию и отравление.
• Применение: Исторически первые негорючие кабели. Сегодня их применение ограничено и не допускается в общественных зданиях, на транспорте и других объектах с массовым пребыванием людей.

2. Безгалогенные материалы (PO, LSZH — Low Smoke Zero Halogen)

• Принцип действия: Основу составляют полиолефины (полиэтилен, полипропилен). Антипиренный эффект достигается за счет введения больших количеств (до 60-65%) минеральных наполнителей — гидроксида алюминия (Al(OH)₃) или гидроксида магния (Mg(OH)₂). При нагреве выше 180-200°C эти наполнители эндотермически разлагаются, поглощая тепло и выделяя водяной пар, который разбавляет концентрацию горючих газов и охлаждает материал.
• Преимущества:
  • Низкое дымовыделение (коэффициент дымопоглощения >50%).
  • Отсутствие коррозионно-активных галогенов.
  • Низкая токсичность продуктов горения.
• Применение: Стандарт для современных негорючих кабелей марок нг(A)-LS, нг(A)-FRLS, ПпБбШп(нг)-HF.

3. Силиконовая резина

• Свойства: Обладает исключительной термостойкостью (до +600°C), эластичностью и является диэлектриком. При обугливании образует негорючий кремниевый диоксид (кремнезем), который продолжает выполнять изолирующую функцию.
• Применение: В основном для огнестойких кабелей (например, КГВЭВнг(А)-FRLS), для систем АПС, работающих в условиях высоких температур.

4. Слюдосодержащие ленты (для огнестойких кабелей)

• Принцип действия: Для обеспечения огнестойкости (свойства «Fire Resistance») на изолированные жилы наматывается лента из слюдяной бумаги или стеклослюдинита. Слюда — природный минерал, выдерживающий температуры до 1000°C. При пожаре полимерная изоляция и оболочка выгорают, но слюдяная «шуба» остается, обеспечивая изоляцию между жилами и от земли на протяжении всего времени действия огня.
• Применение: Обязательный компонент в конструкции огнестойких кабелей марок FRLS, FR.

5. Минеральная изоляция (кабели МИ, MICC — Mineral Insulated Copper Clad)

• Конструкция: Токопроводящие жилы из меди, изоляция из уплотненного оксида магния (MgO), оболочка из медной трубы.
• Свойства: Абсолютно негорючий кабель, выдерживающий температуру до 1000°C, не выделяющий дыма и токсичных газов. Обладает максимальной огнестойкостью (до 3 часов и более).
• Недостатки: Сложность монтажа, высокая стоимость, чувствительность к влаге.
• Применение: Критически важные системы на объектах повышенной опасности (АЭС, шахты, нефтехимические заводы).

Нормативная база и стандарты

Производство и применение негорючих кабелей строго регламентируется.

• Федеральный закон № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»: Устанавливает классификацию кабелей по пожарной опасности и предъявляет требования к их применению на различных объектах.
• ГОСТ 31565-2012 (СП 76.13330.2016): Основополагающий национальный стандарт, устанавливающий требования к кабельным изделиям по показателям пожарной безопасности. Вводит категории (А, В, С, D) по распространению горения при групповой прокладке.
• ГОСТ Р 53315-2009: Определяет методы испытаний на огнестойкость.
• ГОСТ Р МЭК 60332-1-2, ГОСТ Р МЭК 60332-3-21…25: Методы испытаний на нераспространение горения для одиночного и пучка кабелей.
• Серия стандартов МЭК 60331: Международные стандарты на испытания огнестойкости.
• Своды правил (СП): Конкретизируют применение кабелей. Например, СП 6.13130.2013 требует применения кабелей с индекссами нг(A)-FRLS или нг(A)-LS для систем противопожарной защиты.

Таблицы характеристик

Таблица 1. Сравнительная характеристика материалов оболочки кабелей

Параметр	ПВХ (стандартный)	ПВХ (негорючий)	Безгалогенный (PO/LSZH)	Силиконовая резина
Кислородный индекс, %	20-25	28-32	>32	>35
Дымовыделение	Очень высокое	Высокое	Низкое	Очень низкое
Токсичность газов	Высокая (HCl)	Высокая (HCl)	Низкая	Очень низкая
Термостойкость, °C	+70	+70	+90	+180…+600
Гибкость	Средняя	Средняя/низкая	Средняя	Очень высокая
Стойкость к УФ	Хорошая	Хорошая	Средняя/низкая	Низкая

Примечание: Кислородный индекс — минимальная концентрация кислорода в воздухе, при которой материал поддерживает горение. Чем выше, тем менее горюч материал.

Таблица 2. Область применения кабелей в зависимости от их категории пожарной безопасности

Категория кабеля	Расшифровка	Основная область применения
нг(A)-LS	Не распространяющий горение при групповой прокладке (кат. А), с пониженным дымовыделением	Электропроводка в жилых, офисных, административных зданиях; прокладка в кабельных сооружениях, коллекторах.
нг(A)-FRLS	Огнестойкий, не распространяющий горение (кат. А), с пониженным дымовыделением	Системы противопожарной защиты (АПС, СОУЭ, подъемники для пожарных, системы дымоудаления и подпора воздуха), аварийное электроснабжение, эвакуационное освещение.
ПпБбШп-нг(А)-HF	Безгалогенный, с пониженной пожарной опасностью, не распространяющий горение (кат. А)	Объекты с массовым пребыванием людей (метро, аэропорты, вокзалы, торговые центры), серверные, ЦОД.
МИ (MgO)	С минеральной изоляцией	Атомные станции, объекты ВПК, особо опасные производства, где требуется максимальная надежность в условиях пожара.
КГВЭВнг(А)-FRLS	Огнестойкий гибкий кабель с кремнийорганической изоляцией	Подключение электродвигателей систем вентиляции, насосов, заслонок в системах противодымной защиты.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж негорючих кабелей имеет свои нюансы.

1. Прокладка: Допускается групповая прокладка в лотках, коробах, по конструкциям. Однако даже для кабелей нг(А) существуют ограничения по количеству и плотности укладки, регламентируемые ПУЭ и СП.
2. Радиус изгиба: Для кабелей с безгалогенной изоляцией (PO) радиус изгиба, как правило, больше, чем у ПВХ-аналогов. Несоблюдение радиуса может привести к растрескиванию оболочки.
3. Заделка концов: Особое внимание уделяется герметизации концевых муфт для предотвращения попадания влаги, особенно для кабелей с безгалогенной оболочкой, которая может иметь более низкую влагостойкость.
4. Маркировка: Все негорючие кабели имеют соответствующую маркировку на оболочке (например, «нг(A)-LS», «FRLS 60», «СП 76.13330.2016»). Необходимо строго следить за соответствием маркировки кабеля проектной документации.
5. Соединение и ответвление: Выполняется с помощью специальных негорючих соединительных и ответвительных коробок, имеющих сопоставимую с кабелем степень огнестойкости.

---

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

1. В чем принципиальная разница между «не распространяющим горение» (нг) и «огнестойким» (FRLS)?

• Кабель «нг» не поддерживает горение сам, но его изоляция и оболочка теряют свойства при прямом воздействии огня, и он перестает работать через несколько минут.
• Огнестойкий кабель «FRLS» не только не распространяет горение, но и продолжает передавать электрический сигнал или энергию в течение заданного времени (30, 60, 90, 120, 180 мин.) при непосредственном воздействии пламени.

2. Обязательно ли применять кабель нг(А), если можно проложить несколько кабелей нг(С) или нг(D)?
Нет, это недопустимо. Категория «А» является наиболее строгой и означает, что кабель прошел испытания в пучке наибольшего сечения (7 л/м горючей массы). Кабели категорий В, С, D испытываются в пучках меньшего сечения и при групповой прокладке в количестве, соответствующем категории «А», могут вести себя иначе и распространять горение. Категория кабеля должна быть указана в проекте и соответствовать расчетной пожарной нагрузке.

3. Можно ли проложить негорючий кабель нг(A)-LS в земле?
Нет, категорически не рекомендуется. Безгалогенные оболочки (PO), используемые в таких кабелях, как правило, не стойки к длительному воздействию влаги и агрессивной почвенной среды. Для прокладки в земле предназначены кабели в броне с наружным ПВХ-шлангом, стойким к влаге, например, ВБбШв.

4. Что важнее для эвакуации людей: огнестойкость или низкая дымность?
Оба параметра критически важны, но на первом этапе эвакуации — низкая дымность (LS). Плотный дым лишает видимости, приводит к панике и отравлению. Огнестойкость (FR) важна для работы систем, обеспечивающих саму эвакуацию (освещение, связь, лифты для МГН) и тушение пожара, уже после его развития.

5. Почему безгалогенные кабели (HF, LSZH) дороже ПВХ?
Высокая стоимость обусловлена ценой сырья (полиолефины дороже ПВХ-смол) и большим содержанием (до 60-65%) высокодисперсных и очищенных минеральных наполнителей (гидроксид алюминия/магния), которые и придают материалу негорючие свойства.

6. Как проверить, действительно ли кабель является негорючим?
Визуально или «на глаз» — невозможно. Единственным доказательством является сертификат пожарной безопасности, выданный аккредитованной лабораторией, и маркировка на барабане и оболочке кабеля, соответствующая ГОСТ. При покупке необходимо требовать предоставления копий сертификатов.

7. Можно ли использовать негорючий кабель для проводки на улице?
Да, но только при условии, что его оболочка стойка к ультрафиолетовому излучению. Многие безгалогенные материалы (PO) подвержены УФ-старению. Для уличной прокладки следует выбирать кабели с маркировкой «У» (устойчивые к УФ) или в черной светостабилизированной оболочке.