Кабели огнестойкие с пластмассовой изоляцией: конструкция, стандарты и применение

Огнестойкие кабели с пластмассовой изоляцией представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для обеспечения непрерывной передачи электроэнергии, сигналов управления и данных в условиях пожара в течение регламентированного времени. Их ключевая задача – поддержание работоспособности систем безопасности, таких как аварийное освещение, оповещение и управление эвакуацией (СОУЭ), противодымная вентиляция, пожарные насосы, лифты для пожарных подразделений, а также систем автоматического пожаротушения и пожарной сигнализации. В отличие от кабелей с изоляцией на основе слюдосодержащих лент (например, ППГнг-HF, БПВнг-HF), данная группа использует современные полимерные композиции, которые под воздействием пламени образуют керамизированный слой, сохраняющий целостность изоляции.

Принцип огнестойкости на основе пластмассовой изоляции

Механизм обеспечения огнестойкости в таких кабелях основан на использовании специальных термореактивных материалов с интумисцентными или керамизирующими добавками. При воздействии высокой температуры (свыше +350°C) изоляция и оболочка не просто обугливаются, а претерпевают структурное превращение. В результате образуется прочный, пористый коксовый или керамический слой, который:

• Обладает высоким электрическим сопротивлением, предотвращая короткое замыкание между жилами.
• Выполняет функцию теплоизолятора, защищая внутренние слои и токопроводящую жилу от критического перегрева.
• Сохраняет механическую целостность, не осыпаясь, что позволяет кабелю выдерживать механические воздействия во время пожара (падение конструкций, водяная струя).

Этот принцип позволяет создавать кабели с высокой гибкостью и меньшим внешним диаметром по сравнению с классическими огнестойкими конструкциями со слюдяной изоляцией, что упрощает монтаж и прокладку в стесненных условиях.

Конструктивные элементы и материалы

Современный огнестойкий кабель с полимерной изоляцией имеет сложную многослойную структуру, где каждый компонент выполняет специфическую функцию.

1. Токопроводящая жила

Изготавливается из медной проволоки (класс 1 или 2 по ГОСТ 22483). Для гибких кабелей (например, для подключения двигателей пожарных насосов) применяется многопроволочная жила повышенной гибкости (класс 4, 5, 6). Сечение жил нормируется и выбирается в соответствии с токовой нагрузкой и условиями прокладки.

2. Изоляция жил

Выполняется из специальных композиций на основе сшитого полиэтилена (XLPE) или этиленвинилацетата (EVA) с огнестойкими и безгалогенными наполнителями. При нагреве эти материалы образуют керамический барьер. Цветовая маркировка изоляции соответствует стандартам для фазных, нулевых и защитных проводников.

3. Поясная изоляция и заполнитель

Межжильное пространство часто заполняется огнестойким безгалогенным компаундом или накладывается обмотка из огнестойкой ленты. Это обеспечивает дополнительную термоизоляцию, предотвращает слипание жил при нагреве и повышает общую стабильность конструкции.

4. Оболочка

Внешняя оболочка является критически важным элементом. Она изготавливается из полимерных композиций на основе полиолефинов (например, полиэтилена, полипропилена) с высоким содержанием гидроксида алюминия или магния. Эти добавки при нагреве выделяют негорючий газ (водяной пар) и также образуют керамический слой. Оболочка обеспечивает механическую защиту, стойкость к распространению горения и, в случае безгалогенных материалов (маркировка «HF», «LSZH»), низкую токсичность и коррозионную активность продуктов горения.

Ключевые стандарты и классификация

Требования к огнестойким кабелям в РФ и странах Таможенного союза определяются в первую очередь техническим регламентом ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость». Основополагающим стандартом является ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60331-21:1999) «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». Согласно этому документу, огнестойкие кабели классифицируются по двум основным критериям:

Классификация по времени сохранения работоспособности при пожаре (испытание на огнестойкость по ГОСТ Р МЭК 60331):

• E 30 – не менее 30 минут.
• E 60 – не менее 60 минут.
• E 90 – не менее 90 минут.
• E 120 – не менее 120 минут.

Испытание проводится в пламени газовой горелки с температурой от +750°C до +800°C под напряжением и механической нагрузкой.

Классификация по показателям пожарной опасности (испытания по ГОСТ 53315, ГОСТ 6323):

Маркировка формируется как комбинация буквенных индексов:

• П – не распространяет горение при одиночной прокладке.
• Пнг – не распространяет горение при групповой прокладке.
• LS – Low Smoke, пониженное дымо- и газовыделение.
• HF – Halogen Free, безгалогенный, с низкой коррозионной активностью и токсичностью продуктов горения.
• FRLS – Fire-Resistant Low Smoke, огнестойкий с пониженным дымовыделением.
• FRHF – Fire-Resistant Halogen Free, огнестойкий безгалогенный.

Таблица 1. Примеры марок кабелей и их расшифровка

Марка кабеля	Расшифровка	Ключевые применения
ППГнг(А)-HF-FRLS 1х95ок-1	Кабель силовой с изоляцией и оболочкой из сшитого полиэтилена, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, безгалогенный, огнестойкий с пониженным дымовыделением, 1 жила сечением 95 кв.мм, нулевой индекс по механической стойкости к удару.	Питание мощных потребителей систем безопасности (пожарные насосы, вентиляторы).
ВВГнг(А)-FRLS 5х2,5	Кабель с ПВХ изоляцией и оболочкой, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, огнестойкий с пониженным дымовыделением, 5 жил сечением 2.5 кв.мм.	Цепи управления, аварийное освещение, пожарная сигнализация.
КГВВнг(А)-FRLS 4х4	Кабель гибкий, с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке, не распространяющий горение при групповой прокладке по категории А, огнестойкий с пониженным дымовыделением, 4 жилы сечением 4 кв.мм.	Подвижные присоединения, подключение двигателей.

Области применения и требования нормативных документов

Применение огнестойких кабелей строго регламентировано сводами правил (СП) и Федеральными законами. Основные области применения:

• Системы противопожарной защиты (СП 6.13130.2020): Кабели для систем пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией, автоматического пожаротушения, противодымной вентиляции, лифтов для пожарных подразделений должны сохранять работоспособность в условиях пожара не менее времени, необходимого для полной эвакуации людей, но не менее 90 минут (класс E 90). Для питания электродвигателей пожарных насосов также требуется кабель класса E 90.
• Аварийное электроснабжение (СП 256.1325800.2016): Линии аварийного освещения, питания медицинского оборудования в операционных, систем жизнеобеспечения в зданиях повышенной этажности должны выполняться кабелями с индексом FRLS или FRHF с требуемым временем огнестойкости (как правило, E 60 или E 90).
• Объекты с массовым пребыванием людей: В театрах, торгово-развлекательных центрах, стадионах, метрополитенах предъявляются повышенные требования к низкому дымовыделению и отсутствию галогенов (индексы HF, LS).
• Атомная энергетика и военные объекты: Применяются кабели с особыми требованиями к радиационной стойкости и стойкости к механическим воздействиям во время пожара.

Особенности монтажа и эксплуатации

Прокладка огнестойких кабелей имеет ряд особенностей, несоблюдение которых может свести на нет их функциональные свойства.

• Механические нагрузки: Запрещается превышение допустимых радиусов изгиба, указанных в технической документации. Механические повреждения оболочки и изоляции недопустимы.
• Температурный режим: Монтаж рекомендуется проводить при положительных температурах (как правило, не ниже -15°C для кабелей в полимерной оболочке). При низких температурах материал оболочки теряет эластичность и может треснуть.
• Крепление: Крепежные элементы (хомуты, клипсы) не должны иметь острых кромок, способных повредить оболочку. При групповой прокладке необходимо соблюдать расстояния между пучками кабелей для обеспечения теплоотвода в нормальном режиме работы.
• Маркировка: Кабели должны иметь четкую несмываемую маркировку на оболочке с указанием марки, сечения, класса огнестойкости и производителя. Это критически важно для приемо-сдаточных испытаний и последующей эксплуатации.
• Соединение и оконцевание: Для соединения и оконцевания жил должны применяться сертифицированные кабельные аксессуары (гильзы, наконечники), рассчитанные на соответствующий ток и температуру. Изоляция аксессуаров должна быть совместима по стойкости с кабелем.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие кабеля огнестойкого FRLS от обычного кабеля с индексом нг-LS?

Обычный кабель нг-LS не распространяет горение при групповой прокладке и имеет пониженное дымовыделение, но он не предназначен для работы под напряжением в условиях открытого пламени. Его изоляция быстро теряет диэлектрические свойства при высокотемпературном воздействии. Огнестойкий кабель FRLS, помимо указанных свойств, проходит испытания по ГОСТ Р МЭК 60331 и гарантированно сохраняет целостность цепи в течение заявленного времени (E 30, E 60, E 90, E 120) при непосредственном воздействии огня.

Можно ли использовать кабель ВВГнг(А)-FRLS для систем пожарной сигнализации?

Да, это одна из основных сфер его применения. Согласно СП 6.13130.2020, шлейфы и линии пожарной сигнализации, а также системы оповещения должны выполняться огнестойкими кабелями с временем сохранения работоспособности не менее времени эвакуации или времени работы систем пожаротушения. Кабель ВВГнг(А)-FRLS, имеющий сертификат соответствия на класс огнестойкости E 90 (или E 60, в зависимости от проекта), полностью подходит для этих целей.

Что означает индекс «ок» в маркировке, например, ППГнг-HF-FRLS 1х95ок-1?

Индекс «ок» обозначает, что токопроводящая жила кабеля выполнена в виде одной проволоки (однопроволочная, класс 1 по ГОСТ 22483). Такие жилы используются для фиксированного монтажа. Цифра «-1» в конце маркировки указывает на категорию по механической стойкости к удару при испытаниях на огнестойкость (в данном случае – нулевая, испытание на удар не проводится).

Требуется ли для прокладки огнестойких кабелей специальные короба или трубы?

Само по себе свойство огнестойкости не отменяет требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ) и СП по механической защите кабелей. Огнестойкие кабели могут прокладываться открыто, в лотках, коробах или трубах. Однако, если для обеспечения требуемого времени огнестойкости трассы в проекте заложена прокладка в металлических трубах или коробах с определенным пределом огнестойкости, это требование является обязательным. Использование металлических труб или глухих металлических коробов также может дополнительно защитить кабель от механических повреждений при обрушении конструкций.

Как проверить подлинность огнестойкого кабеля?

Во-первых, необходимо требовать предоставления полного пакета документов: сертификат соответствия требованиям пожарной безопасности с указанием класса огнестойкости (E), протоколы испытаний от аккредитованной лаборатории, сертификат соответствия ТР ТС. Во-вторых, внимательно изучить маркировку на оболочке кабеля – она должна быть четкой, несмываемой и полностью соответствовать данным в документах. В-третьих, визуально и тактильно качественный кабель имеет равномерную, без впадин и вздутий оболочку, плотно прилегающую к изоляции жил. Резкий неприятный запах от полимеров может косвенно указывать на использование некачественного сырья.

Существуют ли огнестойкие кабели для прокладки в земле (траншее)?

Да, существуют. Для подземной прокладки применяются бронированные огнестойкие кабели, например, марки ВБбШвнг(А)-FRLS. Броня из стальных оцинкованных лент обеспечивает защиту от механических повреждений в грунте, а огнестойкая безгалогенная оболочка и изоляция – выполнение функций при пожаре. Важно, что такие кабели также должны иметь защиту от коррозии и соответствовать требованиям по стойкости к воздействию почвенной влаги.