Кабели связи оптические негорючие

Кабели связи оптические негорючие: конструкция, стандарты и применение

Кабели оптические негорючие представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для прокладки в местах с повышенными требованиями к пожарной безопасности. Их ключевая характеристика – способность не распространять горение, не выделять значительного количества дыма и коррозионно-активных газов при пожаре. Это достигается за счет применения специальных материалов в конструкциях оболочек, изоляции и защитных покровов.

Классификация по пожарной опасности и нормативная база

В Российской Федерации и странах Таможенного союза основополагающим документом является Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования» и ТР ТС 020/2011 «Электромагнитная совместимость технических средств». Классификация кабелей по показателям пожарной опасности определена в ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-1-2, МЭК 60332-3-22, МЭК 61034-1-2, МЭК 60754-1-2). Согласно этому стандарту, оптические кабели маркируются буквенно-цифровым кодом, отражающим их поведение в условиях огня.

Основные категории, применяемые к негорючим оптическим кабелям:

• нг(A)-HF: Кабели, не распространяющие горение при групповой прокладке по категории A (наибольшая пожароопасность, подразумевающая высокую удельную тепловую нагрузку), с пониженным коррозионной активностью дымовых газов (Halogen Free). При испытании по IEC 60754-1 выделение водородных галогенидов не превышает 5 мг/г. Кислотность газов (pH) по IEC 60754-2 – не менее 4,3, а электропроводность – не более 10 мкСм/мм.
• нг(B)-HF: То же, но для категории B.
• нг(C)-HF: То же, но для категории C.
• нг(D)-HF: То же, но для категории D.
• LS (Low Smoke): Кабели с пониженным дымовыделением. Используются материалы, выделяющие при горении меньше дыма, но они могут содержать галогены. Для объектов инфраструктуры связи и транспорта предпочтение отдается именно HF-исполнению.
• П (броня из гофрированной стальной ленты): Часто входит в маркировку для обозначения защитного покрова.

Для оптических кабелей, предназначенных для прокладки в тоннелях, метро, на электростанциях и в аналогичных объектах, часто применяются более строгие стандарты, такие как МЭК 60331 (испытание на огнестойкость) и МЭК 61034-2 (измерение плотности дыма).

Конструктивные особенности и материалы

Конструкция негорючего оптического кабеля отличается от стандартной в первую очередь материалами защитных оболочек и заполнением.

• Оптическое волокно: Используются стандартные одномодовые (G.652.D, G.657.A1/A2) или многомодовые волокна (OM2, OM3, OM4). Их характеристики не зависят от пожаробезопасности кабеля.
• Буферное покрытие: Первичное покрытие (UV-отверждаемый акрилат) наносится на волокно на этапе производства. Вторичный буфер (тубусинг) может быть выполнен из полимеров, не содержащих галогенов.
• Силовой элемент: Центральный силовой элемент (ЦСЭ) или армирующие нити (арамидные нити, стеклопластиковые прутки) обеспечивают стойкость кабеля к растяжению. Арамид обладает высокой термостойкостью.
• Заполнение: Для защиты от влаги все межволоконные пространства заполняются гидрофобным гелем. В негорючих кабелях часто применяются гели с повышенной термостабильностью.
• Внутренняя оболочка: Формирует сердечник кабеля. Изготавливается из полимерной композиции, не содержащей галогенов, например, на основе полипропилена или специальных марок полиэтилена.
• Броневой покров: Для защиты от грызунов и механических повреждений применяется броня из гофрированной стальной или алюминиевой ленты. В безгалогенных кабелях под броней часто размещается дополнительная оболочка, препятствующая коррозии металла продуктами горения.
• Наружная оболочка: Ключевой элемент, определяющий пожаробезопасные свойства. Изготавливается из безгалогенных полимерных композиций (Halogen Free Polyolefin – HFFR). Основу таких материалов составляют полиэтилен или полипропилен, наполненные минеральными антипиренами (чаще всего гидроксидом алюминия или магния). При нагреве эти наполнители выделяют негорючий водяной пар, поглощая тепло и разбавляя горючие газы, а также образуют на поверхности оболочки термостойкий керамический слой, препятствующий дальнейшему горению.

Типовые конструкции негорючих оптических кабелей

Конструктивное исполнение определяется условиями прокладки.

Таблица 1. Типовые конструкции и области применения негорючих ОК

Тип конструкции	Маркировка (пример)	Ключевые элементы	Область применения
Кабель для внутренней прокладки (интерфакс)	ОКВнг(А)-HF	Центральный силовой элемент, оптические модули или волокна в свободной буферизации, арамидные нити, наружная оболочка HFFR.	Прокладка в кабельных шахтах, лотках, коробах внутри зданий, ЦОД, административных и многофункциональных комплексов.
Кабель для внутренней/наружной прокладки с броней	ОКВБШвнг(А)-HF	ЦСЭ, оптические модули, гидрофобный заполнитель, алюмополиэтиленовая оболочка (для защиты от влаги), броня из гофрированной стальной ленты, наружная оболочка HFFR.	Прокладка в тоннелях, коллекторах, метро, по мостам, а также в грунт (при наличии дополнительной защиты от влаги).
Кабель для прокладки в системах пневмопочты (кабелевоздушная прокладка)	ОККнг(А)-HF	Трубчатый модуль с волокнами, силовые арамидные нити, гладкая скользящая наружная оболочка HFFR с низким коэффициентом трения.	Прокладка в защитных полиэтиленовых трубах методом продувки.
Кабель самонесущий для подвеса	ОКСНнг(А)-HF	ЦСЭ, модульная структура, гидрофобное заполнение, встроенный силовой элемент (стальной трос или стеклопластиковый пруток), оболочка HFFR, стойкая к УФ-излучению.	Подвес на опорах ЛЭП, линиях связи, стенах зданий в условиях, где требуется нераспространение горения (например, переходы между зданиями).

Критерии выбора и проектирования трасс

При выборе негорючего оптического кабеля для конкретного объекта необходимо учитывать следующие параметры:

• Класс пожарной опасности объекта: Определяет требуемую категорию нераспространения горения (A, B, C, D). Для атомных станций, метрополитенов, высотных зданий, как правило, требуется категория А.
• Условия прокладки (внутренняя/наружная, в грунте, в кабельных сооружениях, подвес): Определяет необходимость в броне, защите от влаги, стойкости к УФ-излучению и механическим нагрузкам.
• Количество и тип волокон: Стандартные одномодовые волокна G.652.D или G.657.A2 (для плотных изгибов) для магистральных сетей; многомодовые – для внутриобъектовых систем ЦОД.
• Электрические требования: На объектах с высоким уровнем электромагнитных помех (электростанции, тяговые подстанции) предпочтение отдается кабелям с металлическими элементами (броней), которые должны быть правильно заземлены. В зонах с риском грозовых перенапряжений или потенциалов – кабели с диэлектрической броней (стеклопластик).
• Совместимость с системой кабельных вводов (СКВ): Наружный диаметр и жесткость кабеля должны соответствовать проходным гермовводам, используемым на объекте.

Монтаж и эксплуатационные особенности

Монтаж негорючих оптических кабелей имеет специфику, связанную с материалами оболочек.

• Радиус изгиба: Должен соблюдаться как при статической, так и при динамической нагрузке. Обычно минимальный радиус изгиба составляет 15-20 наружных диаметров кабеля для статического положения и 25-30 – для монтажа.
• Температурный режим: Рабочий температурный диапазон для кабелей с оболочкой HFFR, как правило, составляет от -40°C до +70°C. При низких температурах оболочка становится менее эластичной, поэтому монтаж зимой требует соблюдения особых мер (прогрев кабеля в теплом помещении, избегание резких изгибов).
• Крепление: При прокладке в лотках и на кабельных полках необходимо использовать негорючие крепежные элементы (хомуты, стяжки) с соответствующим классом пожарной безопасности.
• Сращивание и оконцевание: При установке муфт и кроссовых элементов необходимо обеспечить сохранение класса пожаробезопасности тракта. Проходы через стены и перекрытия должны выполняться с использованием огнестойких уплотнений.
• Испытания и приемка: Помимо стандартных измерений затухания и рефлектометрии, на объектах повышенной ответственности может проводиться выборочная проверка сертификатов на материалы кабеля и визуальный контроль соответствия маркировки.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальная разница между маркировками «нг-LS» и «нг-HF»?

Кабели с маркировкой нг-LS (Low Smoke) имеют пониженное дымовыделение, но в материалах их оболочек могут содержаться галогены (хлор, фтор, бром). При пожаре они выделяют меньше дыма, но дым может быть токсичным и коррозионно-активным. Кабели нг-HF (Halogen Free) изготавливаются из материалов, не содержащих галогены. Они не только не распространяют горение и имеют низкое дымовыделение, но и выделяют при термическом разложении нетоксичные газы (в основном воду и углекислый газ), что критически важно для эвакуации людей и сохранности электронного оборудования.

Обязательно ли применять негорючие ОК во всех внутренних сетях?

Нет, не обязательно. Область применения регламентируется сводами правил (СП 288.1325800.2016, СП 76.13330.2016) и проектной документацией. Как правило, негорючие кабели классов нг(A)-HF, нг(B)-HF обязательны для прокладки в зданиях и сооружениях функциональной пожарной опасности класса Ф1.1 (здания для постоянного и временного проживания), Ф4.1 (школы), на объектах с массовым пребыванием людей, в метрополитенах, тоннелях, атомных станциях, ЦОД категории надежности III и выше.

Можно ли прокладывать негорючий ОК в грунт напрямую?

Кабели с маркировкой «нг-HF» предназначены в первую очередь для обеспечения пожарной безопасности внутри сооружений. Для прямой прокладки в грунт необходима защита от влаги и механических повреждений, которая обеспечивается специальными конструкциями (герметичная металлическая броня, гидрофобный заполнитель). Существуют кабели, например, ОКБШвнг(А)-HF, которые совмещают негорючую оболочку и защиту для грунта. Однако ключевым фактором является не маркировка по горючести, а наличие гидроизоляционного слоя (чаще всего алюмополиэтиленовой оболочки под броней).

Как проверить соответствие кабеля заявленному классу пожарной опасности?

Основным документом является сертификат соответствия требованиям ТР ТС и ГОСТ 31565-2012, выданный аккредитованной лабораторией. В сертификате должен быть указан конкретный класс (например, П1б.8.2.2.2 – что соответствует нг(А)-HF). Производитель обязан наносить на бухту кабеля и в сопроводительную документацию полную маркировку, включающую обозначение категории нераспространения горения. Выборочные испытания кабеля на соответствие могут проводиться только в специализированных лабораториях, имеющих установки для групповой прокладки, камеры дымовыделения и газового анализа.

Влияет ли оболочка HFFR на оптические характеристики волокна?

Нет, непосредственно на затухание и дисперсию оптического волокна материал наружной оболочки не влияет. Однако процесс производства кабеля с жесткими безгалогенными композициями требует точного контроля температурных режимов экструзии, чтобы избежать возникновения микроизгибов, которые могут увеличить затухание. Качественные кабели от проверенных производителей полностью соответствуют требованиям ITU-T и IEC по оптическим параметрам.

Какой срок службы у негорючего оптического кабеля?

Заявленный срок службы качественных негорючих оптических кабелей при соблюдении условий хранения, прокладки и эксплуатации составляет не менее 25 лет. Критическим фактором для оболочки HFFR является длительное воздействие ультрафиолета (для наружных исполнений) и агрессивных сред. Поэтому для наружного применения должны использоваться кабели со стойкой к УФ-излучению оболочкой, что указывается в технических условиях.