Состояние и перспективы производства электрических кабелей с повышенными показателями пожарной безопасности Состояние и перспективы производства электрических кабелей с повышенными показателями пожарной безопасности По оценке специалистов службы пожарной безопасности России электрические кабели и провода по основным составляющим пожарной опасности, таких как количество пожаров, размер материального ущерба и число погибших занимают первое место в ранге пожарной опасности среди электротехнических изделий. Поэтому требования по показателям пожарной безопасности к кабельной продукции становятся все более жесткими. Если до середины 80-х годов прошлого столетия основным требованием пожарной безопасности было нераспространение горения одиночным образцом кабеля при испытании по стандарту МЭК 332-1 (ГОСТ 12176-76), то в настоящее время Федеральными нормами пожарной безопасности НПБ 248-97 предъявляется широкий комплекс требований. К числу этих требований относятся, в частности, нераспространение горения кабелей, проложенных пучком; нормирование дымообразования и выделения хлористого водорода при горении и тлении; коррозионная активность и токсичность продуктов горения. Для отдельных категорий кабелей, которые должны функционировать в условиях пожара, базовым требованием является огнестойкость. Следует отметить, что практически все требования по пожарной безопасности кабелей в настоящее время в нормативной базе РФ основаны на нормах стандартов МЭК, за исключением требований по токсичности. Практика показала, что использование на электростанциях и других энерговооруженных предприятиях (металлургических заводах, автозаводах, метро) кабелей общепромышленного назначения, которые удовлетворяют только требованиям по нераспространению горения для одиночного кабеля, было сопряжено со значительным числом ежегодных пожаров, приводящих к большому ущербу. Поэтому в 1984-1986 годах в Советском Союзе ВНИИ кабельной промышленности были разработаны кабельные изделия массового применения, которые не распространяют горение при групповой прокладке в кабельных сооружениях. Первоначально такие кабели и провода применялись на атомных электростанциях, однако затем эти кабельные изделия, удовлетворяющие требованиям стандарта МЭК 332-3, были использованы и в других областях техники. В обозначения марок кабелей такого типа введен индекс «НГ». Выбор материалов пониженной горючести при конструировании кабелей, не распространяющих горение, является основным техническим приемом, однако с учетом областей применения кабелей и уровня требований по пожарной безопасности все шире используется введение дополнительных элементов конструкции. Особенно это характерно для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена или других горючих изоляционных материалов. В качестве критерия соответствия кабелей требованиям по нераспространению горения по стандарту МЭК 332-3 (категория А, F/R и A,F) принято значение эквивалентного кислородного индекса КИэкв, которое было экспериментально определено для кабелей с изоляцией и оболочкой из поливинилхлоридного (ПВХ) пластиката или других галогеносодержащих полимерных материалов. Значение КИэкв должно быть не менее 29. Это значение в большинстве случаев достижимо при использовании в качестве оболочки ПВХ композиции с кислородным индексом 32 и более. Кабели исполнения «НГ» изготавливались в СССР и СНГ в течение 18 лет, их объем производства в конце 80-х годов достигал 30 тыс. км/год. Для производства кабелей этого типа ежегодно использовалось около 7 тыс. т ПВХ-пластиката. Производство таких кабелей хотя и в значительно меньших объемах продолжается до сих пор, однако на смену этим кабелям быстро приходят современные типы кабелей, не распространяющих горение. В конце 90-х годов в связи с широким использованием в СНГ микропроцессорной техники, компьютеризацией технических процессов и офисных помещений возникла проблема снижения коррозионной активности продуктов дымо-газовыделения при горении кабелей. Выделение большого количества дыма при горении кабелей с поливинилхлоридной или резиновой изоляцией стало препятствием для использования средств пожаротушения. Поэтому наряду с созданием специальных полимерных композиций, не содержащих галогенов, была поставлена задача максимально улучшить ПВХ-композиции с целью обеспечения снижения дымообразования и выделения хлористого водорода при горении. Фирмой «Проминвест Пластик» (Украина) и ВНИИ кабельной промышленности были разработаны три типа композиций пониженной пожарной опасности для изоляции, заполнения и оболочки для новой серии кабелей, не распространяющих горение с пониженным дымо- и газовыделением. По основным показателям эти материалы соответствуют стандартным пластикатам, рекомендованным МЭК 60502-1, но при этом имеют лучшие показатели морозостойкости, что имеет принципиальное значение для условий применения кабельной продукции в России. Эти композиции по сравнению с традиционно используемыми аналогичными материалами имеют более высокие значения кислородного индекса; пониженные параметры дымообразования при низких значениях массовой доли хлористого водорода, выделяющегося при горении; меньшую удельную теплоту сгорания. В обозначениях кабельной продукции с применением новых композиций пониженной пожарной опасности используется индекс «НГ-LS» (LS-low smoke). Для кабелей, предназначенных для эксплуатации в сооружениях с закрытым объемом, например, кабельные коммуникации в метро, в жилых и общественных зданиях, нормирован показатель токсичности продуктов горения по ГОСТ 12.1.044. При горении ПВХ-композиций выделяются такие токсичные вещества, как CO, CO 2, HCl, альдегиды, фенолы. Установлено, что эти композиции, применяемые для кабелей типа «НГ-LS», относятся по показателю «токсичность продуктов горения» к группе малоопасных веществ, что позволило согласовать с надзорными органами применение этих кабелей в московском метрополитене. Благодаря низкой дымообразующей способности новых ПВХ композиций изоляции и оболочки кабелей «НГ-LS» указанные кабели удовлетворяют стандартам МЭК 61034-2 по оптической плотности дыма при испытании в режимах горения и тления. Испытания проводились в сравнении с ранее широко используемыми кабелями типа «НГ», а также кабелями типа «НГ-НF» с использованием композиций, не содержащих галогенов (НГ-halogen free). Кабели типа «НГ-LS» по показателю «оптическая плотность дыма» значительно превосходят кабели типа «НГ», соответствуя современным требованиям, хотя и уступают кабелям типа «НГ-HF». Широко применяемые до сих пор кабели типа «НГ» относятся к так называемым «высокодымным» кабелям и стандарту МЭК 61034-2 не соответствуют. Кабели типа «НГ-LS» включают в себя силовые кабели на напряжение до 6 кВ включительно, контрольные кабели, кабели управления и малогабаритные и все шире используются потребителями. Номенклатура таких кабельных изделий непрерывно расширяется. Для ряда отраслей техники требуются кабели и провода, не выделяющие при пожаре хлористый водород. В первую очередь это относится к атомным электростанциям, где пожар на одном блоке может привести к выходу всей аппаратуры управления на соседних блоках в результате воздействия выделяющихся коррозионно-активных газов. В настоящее время ОАО «ВНИИКП» совместно с кабельными заводами создана серия силовых, контрольных и специальных типов кабелей, предназначенных для эксплуатации в гермозоне атомных электростанций. Отличительной особенностью кабелей безгалогенных является то, что полимерные материалы для изоляции, оболочки и других элементов конструкции при горении выделяют галогеносодержащие газы в пересчете на НСl в количестве не более чем 5 мr/г. С учетом достигнутого уровня показателей пожарной опасности и эксплуатационных свойств кабелей нового поколения в России нормированы некоторые области их применения. Кабели исполнения «НГ-LS» уже имеют более широкие области применения, чем кабели типа «НГ-НF» и кабели огнестойкого исполнения на основе безгалогенных материалов и термических барьеров из слюдосодержащих лент. При этом пока все нормы носят ведомственный характер. Дальнейшее развитие производства всех типов кабелей с улучшенными показателями пожарной опасности сдерживается неразвитостью нормативной базы по применению кабелей. Отсутствие федеральных норм, определяющих применимость как не содержащих галогенов, так и огнестойкость препятствует созданию отечественных безгалогенных кабельных композиций и кабелей широкого использования на их основе. Очевидно также, что требуется разработка федеральных норм и правил по применению кабелей, не содержащих галогенов и огнестойких в областях, ограниченных пунктиром. Применение указанных кабелей в этих областях в европейских странах определено как национальными нормами, так и гармонизированными документами комитета по стандартизации в области электротехники и директивами Европарламента. Таким образом, можно констатировать следующее: освоено отечественное промышленное производство кабелей серии «HГ-LS» с улучшенными показателями пожарной безопасности на базе ПВХ-композиций с пониженным дымо- и газовыделением; согласованы области применения кабелей для объектов атомной энергетики, метрополитенов, жилых и общественных зданий; для систем атомных электростанций, расположенных в гермозоне, освоено производство кабелей на основе полимерных композиций, не содержащих галогенов; на основе кабелей, не содержащих галогенов, созданы огнестойкие кабели, для систем безопасности АЭС; в качестве термического барьера в огнестойких кабелях используется слюдосодержащая лента; дальнейшее развитие производства кабелей, не содержащих галогенов, и кабелей огнестойкого исполнения сдерживается отсутствием в России федеральных норм и правил по применению кабелей этих типов. Журнал «Кабели и провода» |
