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).