Кабели огнестойкие FRHF: конструкция, стандарты, применение и выбор
Кабели огнестойкие с маркировкой FRHF (Fire Resistant Halogen Free) представляют собой специализированный класс кабельно-проводниковой продукции, предназначенный для обеспечения непрерывной работы критически важных систем в условиях пожара. Их ключевая функция – сохранение работоспособности (целостности цепи) в течение регламентированного времени при непосредственном воздействии пламени и высоких температур, при одновременном минимальном воздействии на людей и оборудование за счет отсутствия галогенов в материалах изоляции и оболочки.
Расшифровка обозначения и ключевые характеристики
Аббревиатура FRHF раскрывает две фундаментальные характеристики кабеля:
- FR (Fire Resistant) – огнестойкость. Способность кабеля выполнять свои функции в условиях пожара. Не путать с термином «огнеупорный» (негорючий). Огнестойкий кабель не обязательно полностью не поддерживает горение, но он гарантированно сохраняет целостность изоляции жил и продолжает проводить электрический сигнал или энергию под воздействием огня.
- HF (Halogen Free) – безгалогенный. Конструкционные материалы кабеля (изоляция, оболочка, наполнитель) не содержат галогенированных химических элементов (хлор, фтор, бром, йод). При пожаре это означает:
- Крайне низкое коррозионно-активное газовыделение (отсутствие HCl, HBr и т.д.), разрушающее электронное оборудование.
- Минимальная плотность дыма, что сохраняет видимость на путях эвакуации.
- Отсутствие выделения высокотоксичных галогенсодержащих соединений (диоксины, фураны) при горении.
- Токопроводящая жила: Как правило, из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для гибких кабелей, используемых в системах аварийного оповещения (СОУЭ), могут применяться многопроволочные жилы повышенной гибкости.
- Огнестойкий барьер: Сердцевина огнестойкости. Наиболее распространенная технология – наложение поверх каждой жилы или пучка жил слоя слюдосодержащей ленты (на основе слюдяной бумаги или стеклослюдинита). Слюда, будучи неорганическим материалом, не плавится и не разрушается при температурах до 1000°C, образуя каркас, который сохраняет электрическую прочность изоляции даже после выгорания полимерной основы. Альтернативой или дополнением могут служить керамообразующие композиции, которые под воздействием пламени спекаются в твердый непроводящий керамический слой.
- Изоляция жил: Выполняется из безгалогенных термопластичных (HFFR) или сшитых полиолефинов (XLPE). Эти материалы обладают высокой температурной стойкостью, не распространяют горение и при разложении выделяют в основном воду и углекислый газ.
- Поясная изоляция и заполнитель: Пространство между изолированными жилами заполняется безгалогенным компаундом или используется общая поясная изоляция из аналогичного материала. Это обеспечивает дополнительную механическую и термическую стабильность скрутки.
- Внутренняя оболочка (опционально): Может применяться для дополнительной защиты скрутки.
- Экран (при наличии): Медная оплетка или алюмополимерная лента для кабелей с функцией передачи данных или в условиях электромагнитных помех.
- Внешняя оболочка: Изготавливается из безгалогенного композитного материала (HFFR), обладающего повышенной механической прочностью, стойкостью к УФ-излучению (для наружной прокладки) и не распространяющего горение.
- ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60331-21:1999) «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». Это основной документ, устанавливающий классификацию по стойкости к огню.
- ГОСТ Р 53315-2009 (заменен на ГОСТ 53315-2022) «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний».
- ГОСТ Р МЭК 60754-2-99 «Испытания материалов оболочки и изоляции кабелей при горении. Определение степени выделения вредных газообразных продуктов, включая кислотность и проводимость.
- ГОСТ Р МЭК 61034-1,2-2005 «Измерение плотности дыма при горении кабелей».
- Системы противопожарной защиты:
- Питание систем пожарной сигнализации (СПС) и автоматического пожаротушения (АУПТ).
- Цепи управления противодымной вентиляцией, огнезадерживающими клапанами.
- Системы оповещения и управления эвакуацией (СОУЭ) 3-5-го типов.
- Системы эвакуационного аварийного освещения.
- Объекты с массовым пребыванием людей и критической инфраструктурой:
- Метрополитен, тоннели, аэропорты, вокзалы.
- Больницы, операционные, реанимационные.
- Высотные здания (свыше 28 м).
- Центры обработки данных (ЦОД), серверные комнаты.
- Атомные и тепловые электростанции.
- Нефтехимические предприятия (во взрывозащищенном исполнении).
- Системы жизнеобеспечения:
- Лифты для транспортировки пожарных подразделений.
- Аварийные системы вентиляции и насосы.
- Радиус изгиба: Как правило, должен быть не менее 10-15 наружных диаметров кабеля. Слюдосодержащие ленты чувствительны к резким перегибам, что может привести к их повреждению и снижению огнестойкости.
- Температурный режим: Допустимая температура эксплуатации для HFFR-материалов обычно составляет от -50°C до +70°C. Монтаж при отрицательных температурах возможен, но требует осторожности.
- Крепление: Рекомендуется использовать несгораемые кабельные крепления (металлические лотки, скобы, хомуты). При прокладке в пучках необходимо учитывать, что испытания на огнестойкость обычно проводятся для одиночного кабеля.
- Соединение и оконцевание: Требует аккуратности при зачистке изоляции, чтобы не повредить огнестойкий барьер. Рекомендуется использовать специализированные концевые заделки.
- Совместная прокладка: Допускается прокладка с другими кабелями, не распространяющими горение, но необходимо учитывать возможное тепловое воздействие и требования ПУЭ.
- Сертификат соответствия ТР ТС с указанием конкретной марки кабеля и его классификации (например, FRHF-П1-Д1-120).
- Протоколы испытаний от аккредитованной лаборатории (например, ВНИИПО, АНО «Пожаудит»), подтверждающие ключевые параметры: огнестойкость (по ГОСТ 53315), безгалогенность (по ГОСТ Р МЭК 60754-2), дымообразование (по ГОСТ Р МЭК 61034).
- Сертификат пожарной безопасности (добровольный).
- Визуальный осмотр: маркировка на бухте и через каждые 0.5-1 м на оболочке должна четко указывать тип кабеля (например, FRHF), производителя, сечение, количество жил, ГОСТ.
Таким образом, кабель FRHF сочетает функциональную надежность в экстремальных условиях с экологической и технической безопасностью для людей и инфраструктуры.
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция огнестойкого безгалогенного кабеля сложнее, чем у обычного силового или контрольного кабеля, что обусловлено необходимостью противостоять термическому и механическому стрессу.
Нормативная база, классификация и маркировка
Требования к огнестойким кабелям в РФ и странах Таможенного союза регламентируются в первую очередь Техническим регламентом Таможенного союза ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». Ключевые стандарты:
Классификация по ГОСТ 31565-2012
Маркировка кабеля формируется из буквенно-цифровых индексов, отражающих его поведение в пожаре.
| Критерий | Обозначение | Расшифровка | Применимость к FRHF |
|---|---|---|---|
| Поведение при одиночном горении | не распространяющие горение при одиночной прокладке | — | Обязательная базовая характеристика. |
| О1 | Образование горящих капель/частиц ≤ 10 сек. | Характерно для FRHF, так как материалы не плавятся, а обугливаются. | |
| О2 | Образование горящих капель/частиц > 10 сек. | Не характерно. | |
| Коррозийная активность газов | П1 | Удельная электрическая проводимость ≤ 10 мкСм/мм; pH ≥ 4,3 (малоопасные) | Обязательная характеристика для HF. Кабели FRHF всегда соответствуют П1. |
| П2 | Удельная электрическая проводимость > 10 мкСм/мм; pH < 4,3 (опасные) | Не допускается для FRHF. | |
| Дымообразование | Д1 | Коэффициент светопропускания ≥ 60% (пониженное) | Целевая характеристика для HF. FRHF стремятся к Д1. |
| Д2 | Коэффициент светопропускания < 60% (высокое) | Возможно у некоторых марок, но нежелательно. | |
| Огнестойкость | FRLS | Fire Resistant Low Smoke – огнестойкий, пониженное дымогазовыделение (может содержать галогены). | Не является FRHF. Близкий аналог, но без гарантии отсутствия галогенов. |
| FRHF | Fire Resistant Halogen Free – огнестойкий, безгалогенный. | Основной объект рассмотрения. Сочетает огнестойкость с безопасностью газов (П1). | |
| t0 | Время сохранения работоспособности в минутах (15, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180). | Обязательный параметр. Наиболее распространены FRHF 60, 90, 120. | |
| + circuit integrity | Целостность цепи (функциональная целостность). | Синоним огнестойкости в англоязычной литературе. |
Пример полного обозначения: Кабель FRHF-П1-Д1-90 – огнестойкий безгалогенный кабель, с низкой коррозионной активностью газов (П1), пониженным дымообразованием (Д1), сохраняющий работоспособность в течение 90 минут при испытаниях по ГОСТ 53315.
Области применения кабелей FRHF
Применение кабелей FRHF диктуется требованиями сводов правил (СП) и Федеральных законов (ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»).
Особенности монтажа и эксплуатации
Монтаж кабелей FRHF имеет ряд особенностей, обусловленных их конструкцией:
Сравнение с другими типами огнестойких кабелей
| Параметр | Обычный кабель (ПВХ) | Кабель FRLS | Кабель FRHF | Кабель MI (Mineral Insulated) |
|---|---|---|---|---|
| Огнестойкость | Нет | Есть (до 180 мин) | Есть (обычно 60-180 мин) | Есть (до 180 мин и более) |
| Выделение галогенов | Очень высокое (HCl) | Сниженное, но возможно | Отсутствует | Отсутствует |
| Дымообразование | Очень высокое | Пониженное | Очень низкое | Отсутствует |
| Коррозия оборудования | Высокая | Умеренная | Очень низкая | Отсутствует |
| Токсичность | Высокая | Средняя | Низкая | Низкая |
| Гибкость, удобство монтажа | Отличная | Хорошая | Хорошая/Удовлетворительная | Низкая (жесткий) |
| Стоимость | Низкая | Средняя | Выше средней | Высокая |
| Типичное применение | Общие сети | Пожарные системы (где допускается) | Критичные системы в общественных зданиях, ЦОД, метро | Промышленные печи, АЭС, особо ответственные цепи |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель FRHF принципиально отличается от FRLS?
Ключевое отличие – в химическом составе материалов. FRLS (Low Smoke) имеет пониженное дымовыделение и может содержать галогены в малых количествах, что подтверждается испытаниями по классу П1 или П2. Кабель FRHF (Halogen Free) изначально спроектирован без использования галогенсодержащих сырьевых компонентов (хлор, фтор и др.), что гарантирует отсутствие выделения коррозионно-активных и высокотоксичных галогенированных газов при пожаре. Все FRHF-кабели по умолчанию относятся к классу П1 и, как правило, Д1.
Обязательно ли применять FRHF для систем пожарной сигнализации и СОУЭ?
Согласно актуализированной редакции СП 6.13130.2021 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности», для питающих и соединительных линий систем пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией должны применяться кабели, не распространяющие горение, с огнестойкостью, с низким дымовыделением и без выделения коррозионно-активных газообразных продуктов (галогенов) при горении и тлении. Таким образом, использование кабелей, соответствующих классу FRHF (П1, Д1, t0), является прямым и наиболее корректным способом выполнения этих требований. Применение FRLS-кабелей с классом П1 также может быть допустимо, но FRHF обеспечивает более высокий уровень безопасности и является безусловно предпочтительным.
Как проверить подлинность и соответствие кабеля FRHF заявленным характеристикам?
Необходимо требовать у поставщика полный пакет документов:
Можно ли прокладывать кабель FRHF на открытом воздухе?
Да, но при условии, что его внешняя оболочка предназначена для этого. Существуют модификации кабелей FRHF с оболочкой из безгалогенных материалов, стойких к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. В маркировке такого кабеля обычно присутствует указание «У» (устойчивый к УФ) или он разработан по ТУ, учитывающим климатическое исполнение ХЛ, УХЛ. Прокладка в земле без дополнительной защиты (трубы, короба) не рекомендуется из-за механических воздействий.
Сохраняет ли кабель FRHF работоспособность после воздействия пожара?
Нет, и это принципиальный момент. Огнестойкий кабель рассчитан на сохранение работоспособности только на время действия пожара и эвакуации (заявленный период t0). После воздействия высоких температур и пламени его полимерные материалы деградируют, слюдяной барьер может быть механически поврежден. Такой кабель подлежит безусловной замене на всем участке, подвергшемся тепловому воздействию, даже если визуально он выглядит целым. Его повторное включение недопустимо.
Какой срок службы у кабеля FRHF в нормальных условиях?
Срок службы огнестойких безгалогенных кабелей, при соблюдении условий эксплуатации (температура, влажность, механические нагрузки), установленных техническими условиями производителя, обычно составляет не менее 30 лет. Этот срок относится к работе в штатном режиме, а не в условиях пожара.
Заключение
Кабели огнестойкие безгалогенные FRHF являются высокотехнологичным и специализированным решением, обеспечивающим бесперебойное функционирование систем безопасности и жизнеобеспечения в экстремальных условиях пожара. Их применение продиктовано жесткими требованиями современных нормативных документов и направлено на минимизацию человеческих жертв и материальных потерь. Выбор конкретной марки кабеля FRHF должен основываться на требуемом времени огнестойкости, условиях прокладки, наличии помех и подтверждаться полным комплектом технической и сертификационной документации. Несмотря на более высокую стоимость по сравнению с обычными кабелями, их использование в проектах критической инфраструктуры и объектов с массовым пребыванием людей является не просто формальностью, а необходимым вкладом в общую систему пожарной безопасности.
Комментарии