Каковы стандарты испытаний огнестойкости огнестойких кабелей?

Огнестойкость против способности замедлять горение: основные различия для огнестойких кабелей

Почему сохранение целостности цепи определяет истинную огнестойкость

Ключевым свойством огнестойких кабелей является сохранение целостности цепи, что позволяет им работать во время пожара, а не только после его окончания. Обычные кабели или те, которые обозначены как трудновоспламеняемые, попросту не соответствуют требованиям настоящей огнестойкости. Самое важное — способны ли эти кабели продолжать нормально функционировать при прямом воздействии пламени с температурой выше 950 градусов Цельсия в течение примерно девяноста минут, продолжая при этом передавать электричество. Стандарты по этому вопросу были установлены авторитетными организациями в рамках стандарта IEC 60331, который служит основным международным ориентиром для оценки сохранения целостности цепи. Для систем, критически важных для спасения жизней, таких как пожарная сигнализация, аварийное освещение и вентиляторы удаления дыма, подача электроэнергии во время чрезвычайных ситуаций — не просто опция, а абсолютно необходимое условие. Возьмём, к примеру, кабели с минеральной изоляцией и медной оболочкой (MICC). Эти кабели содержат изоляцию из оксида магния, которая при нагревании превращается в своеобразный керамический экран, предотвращающий короткие замыкания и разрушение структуры даже тогда, когда всё вокруг них вспыхивает.

Как одного огнезащитного покрытия недостаточно для критически важной инфраструктуры

Кабели с огнезащитой, как правило, изготавливаются из ПВХ-антиперена или полимеров с низким дымовыделением и без галогенов (LSZH), и обеспечивают только задержку воспламенения и подавление распространения пламени , в соответствии со стандартами, такими как IEC 60332. Они не нЕТ гарантируют непрерывную работу при воздействии огня. Три критических ограничения показывают их непригодность для инфраструктуры, критически важной для выполнения задач:

1. Термическая хрупкость : Изоляция из полимеров начинает разрушаться через 20–30 минут при температуре 500–700 °C, что значительно ниже температур, возникающих при полностью разгоревшемся пожаре;
2. Функциональное разрушение : Механическая целостность исчезает при воздействии воды от пожаротушения (например, при срабатывании спринклеров), что приводит к немедленному разъединению проводников;
3. Системная уязвимость потеря питания распространяется по взаимосвязанным системам безопасности, отключая аварийное освещение, пожарные насосы и контрольные системы как раз в тот момент, когда они наиболее необходимы.

В условиях повышенного риска, таких как подземные шахты или морские суда, исключительная зависимость от трудногорючести создаёт опасные пробелы в поддержке эвакуации: проваливается удаление дыма, пути эвакуации погружаются во тьму, а связь обрывается в разгар кризиса. Огнестойкие кабели, проверенные на сохранение целостности цепи, устраняют эти пробелы благодаря доказанной устойчивости, подтверждённой стандартами.

IEC 60331: Глобальный эталон для огнестойких кабелей

Стандарт IEC 60331 по-прежнему считается золотым эталоном при оценке того, насколько кабели, устойчивые к огню, могут сохранять целостность цепей во время реальных пожаров. Согласно этому требованию, такие кабели должны продолжать работать без перебоев даже при полной электрической нагрузке и механическом воздействии в течение не менее девяноста минут под прямыми языками пламени с температурой свыше 840 градусов Цельсия. Отметка в 90 минут фактически соответствует типичному времени эвакуации из зданий, что означает: эти специальные кабели помогают поддерживать подачу электроэнергии к важнейшему оборудованию безопасности как раз в тот период, который зачастую является самым тяжелым при пожаре.

Протокол испытания: воздействие печи, подача напряжения и порог сохранения целостности в течение 90 минут

В испытательных процедурах кабели размещаются горизонтально внутри печей и подключаются к напряжению около 1000 вольт, после чего подвергаются воздействию контролируемого пламени. Техники следят за целостностью цепи с помощью индикаторных ламп, подключённых последовательно с тестируемым кабелем. Как только цепь разрывается, это означает, что обнаружена точка отказа. Эти испытания имитируют реальные пожары, при которых электропроводка должна продолжать проводить электричество даже при экстремальной температуре, вызванной как излучением, так и конвекционными потоками. Представьте ситуации в лестничных клетках зданий или пространствах над потолками, где огонь быстро распространяется, но людям всё ещё необходимы работающие аварийное освещение и системы связи.

Подтверждение в реальных условиях: эффективность минералоизолированных и керамических изолированных кабелей

Кабели MICC известны тем, что значительно превосходят требования стандарта IEC 60331, поскольку изготавливаются исключительно из неорганических материалов. Представьте: медные провода внутри, оксид магния в качестве изоляции, всё это заключено в сплошную медную оболочку. Эти компоненты не разрушаются при воздействии высоких температур, не выделяют абсолютно никаких токсичных газов и продолжают работать корректно даже после 90 минут воздействия огня. Существует также другой тип, о котором стоит упомянуть — гибриды на основе керамики и полимеров. Они функционируют по-другому, но достигают схожих результатов благодаря специальным матричным конструкциям, образующим защитный углеродистый слой при сильном нагреве. В чём преимущество этих решений по сравнению с обычными полимерными кабелями? Дело в том, что стандартные кабели на пластиковой основе физически и электрически разрушаются задолго до достижения критического порога в 90 минут в большинстве пожарных ситуаций.

BS 6387 и классификация PH: повышенная огнестойкость для высокорисковых сред

Классификация CWZ: одновременное испытание на воздействие огня, водяного распыла и механических ударов

Рейтинг CWZ по стандарту BS 6387 считается одним из самых жестких испытаний для огнестойких кабелей. Эти кабели должны выдерживать три одновременных воздействия: прямое пламя категории C, мощные струи воды категории W и физические удары категории Z. Представьте себе происходящее при реальных пожарах. Здания начинают разрушаться, создавая силы удара. Системы пожаротушения срабатывают, в то время как огонь ещё активен. Пламя распространяется через повреждённые участки сооружений. Кабели, прошедшие испытание CWZ, сохраняют целостность цепи более 180 минут даже при совместном воздействии всех этих факторов. Именно поэтому они так важны в таких местах, как подземные тоннели, нефтеперерабатывающие заводы, морские платформы и крупные транспортные узлы. Когда авария происходит в таких местах, последствия могут быть катастрофическими.

PH30/PH60/PH120: Рейтинги производительности для систем обеспечения безопасности жизни

Классификация PH в соответствии с BS EN 50200 показывает, как долго оборудование может оставаться работоспособным при прямом воздействии пламени. Существует три основные категории: PH30 — 30 минут, PH60 — один час и PH120 — целых два часа. Эта система основана на реальных условиях, а не просто на формальных проверках. Например, кабели класса PH120 обязательны в таких местах, как больницы, высотные здания и центры обработки данных, где людям может потребоваться больше времени для безопасной эвакуации. Эти объекты зависят от непрерывного электропитания критически важных систем, таких как пожарная сигнализация, аварийное освещение и системы управления вентиляцией и кондиционированием во время эвакуации. Главное отличие в том, что классификация PH не позволяет компаниям имитировать соответствие требованиям. Вместо этого она требует проведения реальных испытаний на работающих электрических цепях с имитацией настоящего пожара, что обеспечивает гораздо более высокую степень безопасности в чрезвычайных ситуациях.

Соответствие международным стандартам и основные региональные различия для огнестойких кабелей

GB/T 19216.21-2003 (Китай) и EN 50200: Пробелы в согласовании и практические последствия

Китайский стандарт GB/T 19216.21-2003 и европейский EN 50200 оба оценивают, как цепи сохраняют работоспособность при пожаре, однако подходы к тестированию в них сильно различаются. Стандарт GB/T требует значительно более длительного воздействия пламени — более 120 минут, а также предусматривает, что кабели должны выдерживать механические удары во время нагревания, чего совершенно нет в требованиях EN 50200. Вместо этого европейский стандарт уделяет больше внимания устойчивости кабелей к водяному распылению. Из-за этих различий кабели, сертифицированные по европейскому классу PH120, могут не пройти испытания на удар, требуемые стандартом GB/T. Это означает, что производителям зачастую приходится выпускать специальные версии своей продукции для разных рынков. Для крупных инфраструктурных проектов, охватывающих несколько стран, таких как линии высокоскоростного железнодорожного сообщения и транспортно-пересадочные узлы, получение необходимых сертификатов может занять дополнительно от четырёх до восьми недель. Недавнее исследование международных строительных проектов 2023 года выделило эту проблему как серьёзную сложность для компаний, работающих на международном уровне.

Почему важна разница в испытательных нормах для трансграничных инфраструктурных проектов

Эти региональные различия создают три ощутимых риска для глобальных проектов:

• Разрывы в безопасности : Кабель, прошедший проверку только по одному стандарту, может не обладать устойчивостью к комбинациям нагрузок, которые не были протестированы, например, механическому воздействию без распыления воды, что снижает эффективность в условиях пожара со смешанной средой;
• Рост затрат : Двойная сертификация увеличивает расходы на закупку материалов на 18–25% для крупномасштабных проектов;
• Угроза графику : Плановые повторные испытания во время строительства приостанавливают критически важные работы более чем на 120 часов.

Такая несогласованность особенно остро проявляется в общих объектах инфраструктуры, таких как терминалы аэропортов или промышленные комплексы, где противопожарные отсеки охватывают несколько юрисдикций, но должны функционировать как единая система безопасности. Важно заранее планировать согласование на этапе проектирования, а не проводить доработки при вводе в эксплуатацию, чтобы обеспечить соответствие нормативным требованиям и безопасность людей.

Часто задаваемые вопросы

• В чем основное различие между огнестойкими и трудновоспламеняемыми кабелями?

  Огнестойкие кабели сохраняют целостность цепи при воздействии огня, в то время как трудновоспламеняемые кабели в основном замедляют возгорание и подавляют распространение пламени, не обеспечивая при этом непрерывную работу.

• Почему стандарт IEC 60331 важен для оценки огнестойкости?

  IEC 60331 устанавливает мировой эталон, проверяя способность кабелей сохранять целостность цепей при воздействии высоких температур под прямым пламенем.

• Что делает кабели MICC более устойчивыми к огню?

  Кабели MICC состоят из неорганических материалов, которые не разрушаются при высоких температурах, обеспечивая превосходную огнестойкость без выделения токсичных газов.

• Как классификация PH помогает системам обеспечения безопасности жизни?

  Классификация PH гарантирует непрерывную работу в реальных пожарных ситуациях, обеспечивая важную поддержку системам безопасности, таким как пожарная сигнализация и аварийное освещение.

• Почему различия в региональных стандартах создают риски в глобальных инфраструктурных проектах?

  Различия могут привести к разрывам в обеспечении безопасности, росту затрат и задержкам графика из-за различающихся требований к испытаниям на устойчивость в разных регионах.