По ГОСТ Р 53315–2009 с изменением № 1 "Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности" кабель с индексом LS используется "для прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, во внутренних электроустановках, а также в зданиях, сооружениях и закрытых кабельных сооружениях", в то время как кабель с индексом HF – "для прокладки, с учетом объема горючей нагрузки кабелей, во внутренних электроустановках, а также в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в многофункциональных высотных зданиях и зданиях-комплексах".

По ГОСТ Р 53769–2010 "Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 0,66; 1 и 3 кВ. Общие технические условия" преимущественные области применения кабеля с изоляцией из полимерных композиций, не содержащих галогенов и с наружной оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов: "для кабельных линий питания электрооборудования атомных станций (АЭС), электропроводок в офисных помещениях, оснащенных компьютерной техникой и микропроцессорной техникой, в детских садах, школах, больницах и для кабельных линий зрелищных комплексов и спортивных сооружений".

Класс пожарной опасности кабеля

По ГОСТ Р 53315–2009 в обозначении класса пожарной опасности:

• первым показателем ставится предел распространения горения (О1 или О2 для кабельного изделия, испытанного одиночно, или П1– П4 для кабельного изделия, испытанного при групповой прокладке);
• вторым – предел огнестойкости;
• третьим – показатель коррозионной активности;
• четвертым – показатель токсичности;
• пятым – показатель дымообразования.

Кабель с огнестойкостью не менее 180 мин. типа нг(А)-FRLS имеет класс пожарной опасности П1б.1.2.2.2, а кабель типа нг(А)-FRHF – класс пожарной опасности П1б.1.1.2.1. Соответственно использование кабеля нг(А)-FRHF обеспечивает не только минимум выделения коррозионных газов, но и значительно меньшее дымовыделение по сравнению с кабелем нг(А)-FRLS. Таким образом, для полной ясности кабель нг(А)-FRHF следует называть огнестойким безгалогенным и бездымным, не распространяющим горение при групповой прокладке.

Галогены, коррозионная активность и токсичность

Кабель с индексом LS при пожаре выделяет галогены, к которым относятся хлор и фтор – ядовитые вещества и энергичные окислители, которые вызывают коррозию, что значительно сужает область применения данного кабеля. При пожаре выделяющийся высокотоксичный газообразный хлористый водород распространяется по объекту и при соединении с парами воды конденсируется на оборудовании в виде концентрированной соляной кислоты.

Допустимые по ГОСТ Р 53769–2010 значения показателей коррозионной активности продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении материалов изоляции, оболочки и защитного шланга кабелей с индексом LS и индексом HF отличаются в 28 раз! Количество выделяемых газов галогенных кислот в пересчете на HCl для поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности кабелей исполнений нг-LS и нг-FRLS должно быть не более 140 мг/г, а для полимерной композиции, не содержащей галогенов кабелей исполнений нг-HF и нг-FRHF, – не более 5 мг/г.

В ГОСТ Р 53315–2009 количественные ограничения на содержание газов галогенных кислот в требованиях на кабели с индексом LS вообще отсутствуют. Для безгалогенных кабелей с индексом HF в ГОСТ Р 53315–2009 с изменением № 1, кроме количества выделяемых газов – в пересчете на HCl не более 5 мг/г, приведены требования по проводимости водного раствора с адсорбированными продуктами дымогазовыделения не более 10,0 мкСм/мм и показатель рН не менее 4,3. Эти же значения приведены в качестве рекомендованных при оценке результатов испытаний по ГОСТ Р МЭК 60754-2–99.

Причем зарубежные пожарные безгалогенные огнестойкие кабели обеспечивают значительно более низкие показатели коррозионной активности по сравнению с допустимыми. Например, у FireKab FRHF по результатам испытаний проводимость водного раствора с адсорбированными продуктами была 4,8 мкСм/мм (допускается 10,0 мкСм/мм) и соответственно практически нейтральное кислотное число рН = 6,2 (допускается рН не менее 4,3).

Определение степени кислотности выделяемых газов

Степень кислотности газов, выделяемых при горении компаундов кабеля определяется по ГОСТ Р МЭК 60754-2–99 "Испытания материалов конструкции кабелей при горении. Определение степени кислотности выделяемых газов измерением pH и удельной проводимости". Образцы материала общей массой (1000 ± 5) мг сжигают в герметичной трубчатой печи при температуре не менее 900 °С в течение 30 мин. при постоянной подаче воздуха – образующаяся газовоздушная смесь проходит через один или два промывочных сосуда с дистиллированной водой общим объемом 1000 куб. см (рис. 2).

Значение pH воды должно быть 5–7, а удельная проводимость – не более 1,0 мкСм/мм. В нижнюю часть сосуда помещают магнитную мешалку для обеспечения турбулентного движения воды и лучшей абсорбции выделяемых газов. После окончания испытаний, перед определением значения pH и удельной проводимости объем жидкости доводят до 1000 куб. см.

Выделение дыма

В действительности кабель типа LS является довольно дымным – при его горении в ГОСТ Р 53315–2009 допускается снижение светопроницаемости до 50%, что значительно ограничивает видимость.

Для кабеля типа HF в ГОСТ Р 53315–2009 допускалось снижение светопроницаемости на 25% максимум, а в изменении № 1 это значение было увеличено до 40%, что соответствует рекомендациям международного ГОСТ Р МЭК 61034-2А, по которому проводится измерение плотности дыма при горении кабелей.

Безгалогенный FRHF является практически бездымным. Например, кабель FireKab FRHF при испытаниях по аналогичным стандартам BS EN 61034-1-2/IEC61034-1-2 показал снижение светопроницаемости всего лишь на 4%. Для сравнения, при аналогичных испытаниях кабель типа нг-LS вызывает в 8 раз большее снижение светопроницаемости, примерно на 30%, что значительно ограничивает видимость, а кабель типа нг дает еще большее снижение светопроницаемости примерно до 85%, что означает полную потерю видимости.

Испытание кабеля на дымообразование

Измерение плотности дыма при горении кабелей проводится по методике, определенной ГОСТ Р МЭК 61034-2–2005 "Измерение плотности дыма при горении кабелей в заданных условиях. Часть 2. Метод испытания и требования к нему", а в первой части ГОСТ Р МЭК 61034-1–2005 определено испытательное оборудование.

Испытательная камера в виде куба с внутренними размерами сторон (3000 ± 30) мм, с черными матовыми стенками имеет два прозрачных герметичных окна на противоположных сторонах размером не менее 100х100 мм, центры которых должны располагаться на высоте (2150 ± 100) мм для обеспечения работы измерителя оптической плотности среды (рис. 3).

В испытательной камере установлен поддон размером 240х140х80 мм с 1 л спирта, над которым располагаются отрезки кабеля. Вентилятор, размещенный на высоте 200–300 мм, обеспечивает равномерное распределение дыма по объему камеры, а воздушный экран исключает воздействие потока воздуха от вентилятора на очаг.

Для испытаний берется несколько отрезков кабеля, каждый длиной 1 м. Число отрезков кабеля зависит от наружного диаметра кабеля. Например:

• для кабеля с наружным диаметром D более 10 и до 20 мм включительно берется 3 отрезка;
• для кабеля с наружным диаметром D от 5 до 10 мм число отрезков определяется как целое число от деления 45/D;
• для кабеля с наружным диаметром D менее 5 мм, но не менее 1 мм, из отрезков кабеля формируют семь пучков – число отрезков в каждом пучке должно быть равно целому от деления 45/3D (то есть 3 отрезка и более в каждом пучке).

Отрезки или пучки кабеля укладываются в горизонтальной плоскости в контакте друг с другом на высоте (150 ± 5) мм от дна поддона (рис. 4).

После закрепления испытуемых образцов над поддоном включают вентилятор и поджигают спирт. В процессе испытаний фиксируют минимальное значение светопроницаемости (рис. 5).

Испытание считают законченным, если нет уменьшения светопроницаемости в течение 5 мин. после того, как погас источник пламени или если продолжительность испытания достигла 40 мин.

Пожаробезопасный выбор

При выборе между кабелем нг-FRLS и кабелем нг-FRHF необходимо учитывать, что безгалогенный кабель нг-FRHF не только обеспечивает минимальные значения показателей коррозионной активности продуктов дымо- и газовыделения при горении и тлении изоляции, но и имеет в несколько раз меньший уровень дымообразования по сравнению с аналогичным кабелем нг-FRLS.

Такие преимущества кабеля нг-FRHF, не содержащего галогенов, и определяют необходимость его применения в зданиях и сооружениях с массовым пребыванием людей, в том числе в многофункциональных зданиях-комплексах и в высотных зданиях, а также в офисных помещениях, оснащенных компьютерной и микропроцессорной техникой, в детских садах, школах, больницах, зрелищных комплексах и спортивных сооружениях.

Кабель с индексом LS может считаться с низким дымо- и газовыделением только по сравнению с кабелем исполнения нг, но он значительно хуже по этому параметру в сравнении с безгалогенным кабелем с индексом HF.

В заключение необходимо отметить, что в настоящее время в Европе кабель типа LS не производится из-за его высокой коррозионной активности и значительного дымовыделения при пожаре, а выпускается и применяется значительно менее пожароопасный безгалогенный бездымный огнестойкий кабель нг-FRHF.