Справка

Кабель (нидерл. kabel) — конструкция из одного или нескольких изолированных друг от друга проводников (жил) или оптических волокон, заключённых в оболочку. Кроме собственно жил и изоляции может содержать экран, силовые элементы и другие конструктивные элементы.

Поливинилхлоридные (ПВХ) пластикаты

Твердый поливинилхлорид имеет высокое содержание хлора (около 57%) и воспламеняется с трудом. При воздействии пламени происходят следующие процессы:

  • 80 °C — начинается размягчение материала;
  • 100 °C — начинается образование хлороводорода;
  • 160 °C — около 50% хлороводорода выделяется в виде газа;
  • 210 °C — поливинилхлорид плавится;
  • 300 °C — около 85% хлороводорода выделяется в виде газа;
  • 350–400 °C — загорается «углеродный остов» молекулы поливинилхлорида.

Один килограмм твердого поливинилхлорида выделяет 350 литров газообразного хлороводорода, которая при растворении может дать более 2 литров концентрированной (25%) соляной кислоты.

Для изоляции кабелей применяется мягкий поливинилхлорид или кабельный пластикат. Этот материал содержит 50% различных добавлений (пластификаторов и др.), которые сильно изменяют горючие свойства полимера. Пластификаторы начинают улетучиваться уже при температуре 200 °C и загораются. Содержание хлора уменьшается примерно до 35%, и его не хватает, чтобы препятствовать распространению огня. Однако при сильном выделении хлороводорода твердый поливинилхлорид, удалённый от очага, не загорается и пожар гаснет. Благодаря перепаду температур, тяге, создаваемой в кабельных шахтах, газы, содержащие хлороводород, уносятся от очага пожара, проникают в щитовые и аппаратные помещения и оседают на оборудовании.

В начале 1980-х годов требования к пожарной безопасности кабелей сводились в основном к нераспространению горения по длине кабельных изделий, проложенных одиночно или в пучках. Для этого применяли оболочки кабельных изделий, изготовленных из пластикатов марок О-40, ГОСТ 5960-72 (кабели ВВГ, АВВГ; образец пластиката длиной 130 мм, шириной 10 мм и толщиной 2 мм вносится в пламя газовой или спиртовой горелки с выдерживанием его в пламени под углом 45° до воспламенения, после этого образец достается из пламени и должен потухнуть за время не более 30 секунд) и НГП 30-32 (НГП 40-32) (ТУ 1328-86).

Эксплуатация на электростанциях и других энерговооружённых предприятиях кабелей, которые удовлетворяют только требованиям по нераспространению горения для одиночного кабеля, была сопряжена со значительным числом пожаров, приводящих к большому ущербу. В 1984–1986 годах во ВНИИ кабельной промышленности были разработаны кабельные изделия массового применения, которые не распространяют горение при групповой прокладке.

Первоначально такие кабели и провода применялись на атомных электростанциях, однако затем эти кабельные изделия были использованы и в других областях промышленности. В обозначения марок кабелей такого типа введен индекс «НГ».

Действующий в настоящее время ГОСТ 5960-72 «Пластикат поливинилхлоридный для изоляции и защитных оболочек проводов и кабелей» был разработан и введён в действие с 1 января 1974 года, имеет 9 изменений. С 1991 года работы по внесению технических изменений в ГОСТ 5960-72 были прекращены. Дальнейшие разработки и модификации существующих марок ПВХ пластикатов оформлялись в виде технических условий.

В химическом составе оболочек кабелей с маркировкой «НГ» присутствуют элементы галогенового ряда. Кабель имеет повышенную устойчивость к распространению горения и возгоранию от коротких замыканий. Однако горение его в условиях пожара, когда он сам подвергается воздействию пламени, может привести к повышению уровня токсичности продуктов горения. Поэтому их применение в метрополитенах Западной Европы было запрещено в конце 1970-х годов.

Согласно статистики, с 1990 по 2008 год на АЭС горения кабелей типа «НГ» не происходило.

Пропитанная бумажная изоляция

Кабельная бумага по ГОСТ 23436-83 для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ марок К и КМП изготавливается из небеленой сульфатной целлюлозы, марки КМ — из небелёной сульфатной целлюлозы для многослойной кабельной бумаги. Кабельная бумага по ГОСТ 645-79 для изоляции кабелей на напряжение от 110 до 500 кВ изготавливается из специальной сульфатной небелёной целлюлозы, бумага марок КВМ (многослойная) и КВМС (многослойная стабилизированная) выпускается машинной гладкости, а бумага марки КВМСУ (многослойная стабилизированная уплотнённая) — каландрированной.

Полиэтиленовая изоляция

Современные кабели производятся с изоляцией из сшитого полиэтилена и используются в сетях различного класса напряжения (до 500 кВ). Применение сшитого полиэтилена обеспечивает высокие диэлектрические свойства изоляции, высокие механические свойства, более высокие по сравнению с бумажно-масляной изоляцией термические режимы, надёжность и долговечность кабелей.

Изоляция из политетрафторэтилена (фторопласта)

Резиновая изоляция

Маслонаполненный кабель

Маслонаполненный кабель — это кабель с избыточным давлением, создаваемым маслом, входящим в состав бумажной пропитанной изоляции, и предусмотренной компенсацией температурных изменений объёма масла.

Маслонаполненный кабель в трубопроводе — это маслонаполненный кабель с отдельно экранированными жилами, заключёнными в трубопровод, служащий оболочкой.

Развитие пожаров в кабельных помещениях с кабелями в маслонаполненных трубах при равных условиях газообмена происходит более интенсивно, чем по кабелям воздушной прокладки. Вызвано это тем, что масло в трубах находится при температуре 35-40 °C под избыточным давлением и при разгерметизации трубы растекается, увеличивая площадь горения.

Другие типы изоляции

Также в качестве изоляции может применяться прессованная окись магния, изоляционные лаки, шёлк натуральный и синтетический, хлопчатобумажная пряжа, полистирольная и триацетатная лента.

 

cu_g al_g — материал (медь, алюминий)

eac_g — продукция сертифицирована в соответствии требованиям Таможенного союза

ls_g — низкое дымо-/газовыделение

fr_g — огнестойкие

60_g — температура окружающей среды

b_g —

 

Кабельные изделия должны подразделяться по показателям пожарной безопасности на следующие типы исполнения:

     без исполнения — кабельные изделия, не распространяющие горение при одиночной прокладке;
     нг — кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке;
     нг-LS — кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением;
    нг-HF — кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке и не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении;
   нг-FRLS — кабельные изделия огнестойкие, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением;
   нг-FRHF — кабельные изделия огнестойкие, не распространяющие горение при групповой прокладке и не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении;
   нг-LSLTx — кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением и с низкой токсичностью продуктов горения;
   нг-HFLTx — кабельные изделия, не распространяющие горение при групповой прокладке, не выделяющие коррозионно-активные газообразные продукты при горении и тлении и с низкой токсичностью продуктов горения.

Условие нераспространения горения при открытой прокладке — это минимальное требование безопасности, предъявляемое федеральным законом. Требования безопасности расширяются нормативными документами.

Кабели и кабельная арматура, к которым предъявляются требования пожарной безопасности, должны удовлетворять требованию по нераспространению горения. Одиночный кабель испытывается по методу, указанному в ГОСТ 12176-89. Для кабелей, проложенных пучком, каждый из которых удовлетворяет требованиям ГОСТ 12176-89, необходимо принятие дополнительных мер, обеспечивающих нераспространение горения.

В зависимости от применения, кабели должны иметь следующие исполнения:

   без исполнения — для одиночной прокладки в кабельных сооружениях и производственных помещениях, при групповой прокладке — обязательное применение средств пассивной огнезащиты;
   нг, нг(А), нг(А F/R), нг(В), нг© и нг(D) — для групповой прокладки с учетом объема горючей загрузки в кабельных сооружениях, наружных (открытых) электроустановках (кабельных эстакадах, галереях), не допускается применение в кабельных помещениях промышленных предприятий, жилых и общественных зданий;
   нг-LS — для групповой прокладки с учетом объема горючей загрузки в кабельных сооружениях и помещениях внутренних электроустановок, в том числе в жилых и общественных зданиях;
   нг-HF — для групповой прокладки с учетом объема горючей загрузки в помещениях, оснащённых компьютерной и микропроцессорной техникой, для применения в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей;
   нг-FRLS и нг-FRHF — для одиночной или групповой прокладки (с учётом объёма горючей загрузки) цепей питания электроприёмников систем противопожарной защиты, операционных и реанимационно-анестезионного оборудования больниц и стационаров, а также других электроприёмников, которые должны сохранять работоспособность в условиях пожара;
   нг-LSLTx и нг-HFLTx — для одиночной или групповой прокладки (с учетом объема горючей загрузки) в зданиях детских дошкольных образовательных учреждений, специализированных домов престарелых и инвалидов, больниц, спальных корпусах образовательных учреждений интернатного типа и детских учреждений.

Данные требования не распространяются на кабельные изделия, предназначенные для прокладки в земле и воде, а также на маслонаполненные кабели, обмоточные и неизолированные провода.