Огнестойкие кабельные линии

Электротехническая отрасль постоянно совершенствуется – как с точки зрения материалов и технологий, так и с точки зрения правил монтажа и аварийной защиты. Одной из важных сфер, которой в течение многих лет уделялось недостаточно внимания, была огнестойкость кабельных линий. Сегодня этот недостаток устранён благодаря изобретению особого подхода к проектированию и сборке электрических коммуникаций. Далее мы поговорим о том, что такое огнестойкие линии, как они появились, зачем нужны и насколько способны быть эффективны в критической ситуации.

Из названия совершенно очевидно, что огнестойкие линии обязаны сохранять свою работоспособность при наличии вблизи них открытого огня, потому в этом отношении интриги для читателей не будет. Вместе с тем, почти наверняка многих удивит, что нормирование проводки для подобных целей не проводилось до начала 2000-х. Это означает, что не существовало ни единого порядка монтажа таких коммуникаций, не требований к их параметрам, ни нормативов, устанавливающих соответствие нужному уровню безопасности. После того, как технология прокладки огнестойких линий получила широкую огласку, соответствующие изменения были внесены и в противопожарные требования, которые сегодня актуальны для предприятий, коммерческих и торговых помещений, складов и пр. Тем не менее, даже наличие новых норм на сегодняшний день не привело к официальному закреплению единого описания огнестойких линий. Таким образом, приходится классифицировать коммуникации по их назначению, а не по буквальным эксплуатационным характеристикам. Более того, часто именно верный способ монтажа проводников, а не их конкретные свойства, обеспечивает более половины шансов на то, что линия выстоит при пожаре. Как видим, на первый план автоматически выходят принципы установки огнестойких систем, поэтому им и будет далее уделено наибольшее внимание.

Что такое огнестойкость и зачем она нужна?

Понятие огнестойкости, применяемое сейчас в отношении кабельно-проводниковой продукции, предполагает не абсолютную негорючесть проводов, а их способность в течение длительного времени после начала возгорания продолжать нормальную работу. Предположим, к каком-то здании случится пожар. Пока пламя не перекинулось на основные объекты в помещениях, важно успеть эвакуировать людей. При неверно спроектированной проводке жар почти мгновенно выведет из строя провода и кабели, проложенные открытым способом – особенно, если речь идёт о пожарах в торговых центрах. Огонь расплавит оболочки токопроводящих жил, что вызовет короткое замыкание, за которым последует мгновенное отключение узлов защитной автоматики и обесточивание помещений. Такая ситуация чревата тем, что люди, находящиеся внутри ТЦ, будут лишены освещения, помогающего ориентироваться в пространстве при сильном задымлении, а также средств централизованного оповещения. В XXI-вом веке подобный подход к организации эвакуации при пожаре считается недопустимым.

Важно понимать, что в сам термин «огнестойкая кабельная линия» (или ОКЛ) закладывается не только представление о проводах, но и о том, как они спроектированы и размещены. ОКЛ – это набор проводников, лотков для их размещения, подвесов, монтажных и распределительных коробок, соединительных звеньев и способов фиксации всех этих элементов на стенах и потолках. Главнейшим назначением огнестойких линий на сегодняшний день считается не текущий, а именно аварийный режим эксплуатации. Сохранение работоспособности некоторого количества светильников и средств оповещения людей при возникновении экстренной ситуации – как раз та задача, ради которой изначально создавалась концепция ОКЛ. Стоит сказать, что представители отечественной пожарной службы до сих пор не ввели наличие таких систем в разряд обязательных, что потенциально подвергает риску посетителей крупных магазинов и выставок, работников офисных зданий и товарных складов. Пока что комплексный подход используется точечно, по мере того, насколько собственник здания или помещения демонстрирует желание повысить безопасность.

Ввиду слабой нормативной базы, на сегодня рассматривается всего три параметра, свидетельствующих об исправности ОКЛ:

1. в момент пожара в кабельной линии сохраняется напряжение, защитная автоматика не отключает его;
2. токоведущие жилы не разрушаются в течение длительного времени, обеспечивая работу систем экстренного оповещения и аварийного освещения;
3. темп разрушения кабеля под действием открытого огня позволяет оценить время сохранения его потенциальной работоспособности как достаточное для решения основной задачи – обеспечения безопасности людей при пожаре.

Если смотреть на те же вопросы с функциональной точки зрения, ОКЛ обязана поддерживать работу довольного большого числа электрозависимых систем:

• эвакуационное освещение;
• антипаническое освещение;
• подсветка зон повышенной опасности;
• питание аварийно-навигационных настенных светильников, указывающих на выход из помещения при пожаре;
• питание системы внутреннего звукового оповещения;
• питание узлов и станций насосного пожаротушения;
• питание установок водного и пенного пожаротушения;
• питание систем вентиляции;
• питание систем дымоудаления;
• питание элементов системы пожарной сигнализации (узлов звукового оповещения для находящихся внутри здания людей и узлов автоматической передачи информации на пункт пожарной службы);
• питание оборудования в диспетчерских пунктах крупных зданий;
• питание элементов лифтового хозяйства и подъёмников;
• обеспечение питания распределительных щитов в ключевых точках здания, где пожарными может быть подключена техника для борьбы с огнём;
• питание узлов автоматики, установленной на задвижках и вентилях водопроводной сети;
• питание приводов систем автоматического пожаротушения там, где они предусмотрены;
• питание охранной сигнализации зданий;
• питание щитов управления помещений повышенной важности (реанимаций и операционных в больницах, палат и пр.).

Отметим, что целесообразность выделения огнестойких кабельных линий в отдельный класс до сих пор ставится некоторыми экспертами под сомнение. Именно это во многом тормозит более стремительный прогресс технологий и подходов к пожарной защите кабелей. В целом же, концепция ОКЛ строится на том, чтобы обезопасить каждый узел электрической цепи, в противовес традиционному подходу, при котором акцент делается только на повышение характеристик кабеля.

В здании, где ещё не смонтированы огнестойкие линии, во время пожара будет наблюдаться следующая картина: при достижении определённой фоновой температуры или под воздействием открытого пламени начинают плавиться кабельные стяжки, оболочки и изоляция жил. Крепёжные системы больше не удерживают проводники, в результате чего те могут падать на головы людей или просто обрываться под собственным весом, тем самым вызывая замыкания, ведущие к отключению автоматических выключателей в щитках, а потому – и к отсутствию основного освещения. В таких обстоятельствах дискомфорт посетителей при эвакуации усиливается, а их беспокойство только растёт. Кроме того, можно сказать, что по тем же причинам снижается фактическое время на выход людей из задымлённого помещения, что может привести к панике и неоправданным жертвам.

Как собрать огнестойкую систему?

Пришло время разобраться, как же реализуется более прогрессивная технология ОКЛ. В первую очередь, нужно понимать, что для указанных целей применяют кабели и системы прокладки кабеля, которые с самого начала имеют высокую степень сопротивляемости горению. Коммуникации могут прокладываться как поодиночке, так и пучками или рядами – выбор способа определяется конкретными обстоятельствами и доступным местом. К примеру, в торговых центрах, где проводка зачастую выполняется над декоративным потолком, достаточно места, чтобы пространственно разнести кабели на расстояние. Такой подход потенциально повысит шансы, что при горении одного из них соседние затронуты не будут.

На сегодняшний день разработано уже около двадцати приёмов укладки ОКЛ, различающихся по виду опорной конструкции, по типу и направлению фиксации к опоре, по жёсткости, по механической защищённости и пр. Тем не менее, почти все они используются исключительно в промышленности, внутри цехов, где по-разному обустроена вентиляция, соперничающая с проводкой за пространство под потолком. В большинстве коммерческих, офисных, складских и торговых помещений комбинируются самые простые и проверенные временем приёмы.

Во-первых, для достижения приемлемой жёсткости сейчас принято использовать кабельные лотки разных конфигураций. Они могут отличаться по массе, пропорциональной весу группы кабелей, и по способу крепления. Данный подход удобен прежде всего тем, что коммуникации находятся на некотором расстоянии ото всех ближайших объектов. Это означает, что в случае возгорания огонь не перекинется с уже пламенеющей поверхности на кабели, и они будут испытывать только пассивный нагрев.

Зачастую лотки крепят одним из четырёх способов: на кронштейнах к стене или другой вертикальной опоре; на одиночных шпильках, равномерно распределённых по всей протяжённости кабеля, к потолку; на парных шпильках с отрезком профиля, поддерживающим дно лотка (для широких лотков) и на подвесной кронштейн. В отдельных случаях монтаж осуществляют в трубках, где каждый провод укладывается в индивидуальный канал.

Одним из весьма распространённых в силу своей низкой стоимости вариантов лотка является сетка Манье. По крупному счёту, это просто каркас, собранный из прочной проволоки, плоскость которого может формировать целостный канал. Сетку подвешивают к потолку на длинных болтах, шпильках или анкерах, а к лотку прикручивают, сжимая гайками на общей оси два отрезка профиля, площади которых больше ячейки.

Для повышения эстетичности нередко применяют кабель-каналы из самозатухающего ПВХ. Проводку всё так же располагают в коробе или сетке, а снизу закрывают полимерными элементами. Стоит отметить, что в данном случае поливинилхлорид служит не только для того, чтобы сделать участок проводки более визуально привлекательным. Его неспособность гореть помогает экранировать металлический лоток от теплового фона, исходящего при пожаре снизу, и оттянуть то время, когда линия будет в конце концов повреждена пламенем.

На участках подвода питания к потолочным светильникам аварийного освещения может осуществляться переход от широкого лотка к тонкой металлической трубке или гофре из того же огнестойкого ПВХ. При этом важна длина отводного участка, поскольку она напрямую связана с массой провода, который может провиснуть. При длине менее 80 см допускается применение пластиковых крепёжных скоб. Даже если они расплавятся, провод удержится на двух точках – в месте выхода из лотка и на входе в светильник. Если же указанный отрезок будет длиннее, провод в гофре должен крепиться в нескольких точках к стене или потолку металлическими полосами при помощи дюбель-шурупов.

В ряде случаев весьма оправданным решением будет использование гибких металлических рукавов, которые при надлежащей фиксации могут прокладываться по поверхностям даже без лотков. Их крепят при помощи хомутов, скоб из стали или алюминия и дюбель-шурупов. Тем не менее, следует понимать, что в условиях сильного жара металлическая оболочка, хоть и не будучи горючей сама по себе, начнёт быстро передавать тепло содержащемуся внутри проводу. Потому запас пустого места внутри металлорукава должен всегда быть как минимум на 10-15% больше, чем в пластиковой гофре.

Для специфических условий, где к ОКЛ предъявляется требование сделать конструкцию как можно более лёгкой, применяют полимерные композиты. Трубки отливаются из особых продуктов перегонки нефти – полиолефинов и специальных негорючих добавок – антипиренов. Тем не менее, по уровню горючести этот материал всё же уступает всем предыдущим, а в процессе его нагрева и плавления выделяются канцерогенные газы. Таким образом, оптимальным выбором остаётся металлический лоток, находящийся на достаточном расстоянии от других объектов, и содержащий в себе кабели с изначально высоким уровнем защищённости от возгорания.