Вогнестійкі кабельні лінії

Електротехнічна галузь постійно вдосконалюється як з точки зору матеріалів і технологій, так і з точки зору правил монтажу та аварійного захисту. Однією з важливих сфер, якій протягом багатьох років приділялося недостатньо уваги, була вогнестійкість кабельних ліній. Сьогодні цей недолік усунений завдяки винаходу особливого підходу до проектування та збирання електричних комунікацій. Далі ми поговоримо про те, що таке вогнестійкі лінії, як вони з'явилися, навіщо потрібні та наскільки здатні бути ефективними у критичній ситуації.

З назви цілком очевидно, що вогнестійкі лінії зобов'язані зберігати свою працездатність за наявності поблизу них відкритого вогню, тому у цьому відношенні інтриги для читачів не буде. Разом з тим майже напевно багатьох здивує, що нормування проводки для подібних цілей не проводилося до початку 2000-х. Це означає, що не існувало ані порядку монтажу таких комунікацій, ані вимог до їх параметрів, ані нормативів, які встановлюють відповідність потрібному рівню безпеки. Після того, як технологія прокладання вогнестійких ліній набула широкого розголосу, відповідні зміни були внесені і до протипожежних вимог, які сьогодні актуальні для підприємств, комерційних та торгових приміщень, складів та ін. Проте, навіть наявність нових норм на сьогоднішній день не призвела до офіційного закріплення єдиного опису вогнестійких ліній. Таким чином, доводиться класифікувати комунікації за їхнім призначенням, а не за буквальними експлуатаційними характеристиками. Більше того, часто саме правильний спосіб монтажу провідників, а не їхні конкретні властивості, забезпечує більше половини шансів на те, що лінія зможе встояти під час пожежі. Як бачимо, на перший план автоматично виходять принципи встановлення вогнестійких систем, тому їм і буде надалі приділено найбільшу увагу.

Що таке вогнестійкість та навіщо вона потрібна?

Поняття вогнестійкості, застосовуване сьогодні стосовно до кабельно-провідникової продукції, передбачає не абсолютну негорючість дротів, а їхню здатність протягом тривалого часу після початку займання продовжувати нормальну роботу. Припустимо, у якійсь будівлі трапиться пожежа. Поки полум'я не перекинулося на основні об'єкти у приміщеннях, важливо встигнути евакуювати людей. При неправильно спроектованій проводці жар майже миттєво виведе з ладу дроти та кабелі, прокладені відкритим способом – особливо якщо йдеться про пожежі у торгових центрах. Вогонь розплавить оболонки струмопровідних жил, що викличе коротке замикання, за яким настане миттєве відключення вузлів захисної автоматики та знеструмлення приміщень. Така ситуація може призвести до того, що люди, які знаходяться всередині ТЦ, будуть позбавлені освітлення, яке допомагає орієнтуватися у просторі при сильному задимленні, а також засобів централізованого оповіщення. У ХХІ столітті подібний підхід до організації евакуації при пожежі вважається неприпустимим.

Важливо розуміти, що до самого терміну «вогнестійка кабельна лінія» (або ВКЛ) закладається не тільки уявлення про дроти, але й про те, як вони спроектовані та розміщені. ВКЛ – це набір провідників, лотків для їх розміщення, підвісів, монтажних та розподільчих коробок, сполучних ланок та способів фіксації усіх цих елементів на стінах та стелях. Найголовнішим призначенням вогнестійких ліній на сьогоднішній день вважається не поточний, а саме аварійний режим експлуатації. Збереження працездатності певної кількості світильників та засобів оповіщення людей при виникненні екстреної ситуації – саме те завдання, заради якого від самого початку створювалася концепція ВКЛ. Варто сказати, що представники вітчизняної пожежної служби досі не ввели наявність таких систем у розряд обов'язкових, що потенційно піддає ризику відвідувачів великих магазинів та виставок, працівників офісних будівель та товарних складів. Поки комплексний підхід використовується точково, у міру того, наскільки власник будівлі чи приміщення демонструє бажання підвищити безпеку.

Зважаючи на слабку нормативну базу, на сьогодні розглядається усього три параметри, які свідчать про справність ВКЛ:

1. у момент пожежі у кабельній лінії зберігається напруга, захисна автоматика не відключає її;
2. струмопровідні жили не руйнуються протягом тривалого часу, забезпечуючи роботу систем екстреного оповіщення та аварійного освітлення;
3. темп руйнування кабелю під впливом відкритого вогню дозволяє оцінити час збереження його потенційної працездатності як достатній для вирішення основного завдання – забезпечення безпеки людей під час пожежі.

Якщо дивитися ті ж питання з функціональної точки зору, ВКЛ має підтримувати роботу доволі великого числа багато електрозалежних систем:

• евакуаційне освітлення;
• антипанічне освітлення;
• підсвічування зон підвищеної небезпеки;
• живлення аварійно-навігаційних настінних світильників, які вказують на вихід із приміщення під час пожежі;
• живлення системи внутрішнього звукового оповіщення;
• живлення вузлів та станцій насосного пожежогасіння;
• живлення установок водного та пінного пожежогасіння;
• живлення систем вентиляції;
• живлення систем димовидалення;
• живлення елементів системи пожежної сигналізації (вузлів звукового оповіщення для людей, що знаходяться всередині будівлі, та вузлів автоматичної передачі інформації на пункт пожежної служби);
• живлення обладнання у диспетчерських пунктах великих будівель;
• живлення елементів ліфтового господарства та підйомників;
• забезпечення живлення розподільчих щитів у ключових точках будівлі, де пожежними може бути підключена техніка для боротьби з вогнем;
• живлення вузлів автоматики, встановленої на засувках та вентилях водопровідної мережі;
• живлення приводів систем автоматичного пожежогасіння там, де вони передбачені;
• живлення охоронної сигналізації будівель;
• живлення щитів управління приміщень підвищеної важливості (реанімацій та операційних у лікарнях, палат та ін.).

Зазначимо, що доцільність виділення вогнестійких кабельних ліній до окремого класу досі ставиться деякими експертами під сумнів. Саме це багато у чому гальмує більш стрімкий прогрес технологій та підходів до пожежного захисту кабелів. Загалом, концепція ВКЛ будується на тому, щоб убезпечити кожен вузол електричного ланцюга, на противагу традиційному підходу, у якому акцент робиться лише на підвищення характеристик кабелю.

У будівлі, де ще не змонтовані вогнестійкі лінії, під час пожежі спостерігатиметься наступна картина: при досягненні певної фонової температури або під впливом відкритого полум'я починають плавитися кабельні стяжки, оболонки та ізоляція жил. Кріпильні системи більше не утримують провідники, внаслідок чого ті можуть падати на голови людей або просто обриватися під власною вагою, тим самим викликаючи замикання, що веде до відключення автоматичних вимикачів у щитках, а тому – і до відсутності основного освітлення. У таких обставинах дискомфорт відвідувачів під час евакуації посилюється, а їхнє занепокоєння тільки зростає. Крім того, можна сказати, що з самих же причин знижується фактичний час на вихід людей із задимленого приміщення, що може призвести до паніки та невиправданих жертв.

Як зібрати вогнестійку систему?

Настав час розібратися, як же реалізується прогресивніша технологія ВКЛ. У першу чергу, потрібно розуміти, що для зазначених цілей застосовують кабелі та системи прокладання кабелю, які від самого початку мають високий ступінь опірності горінню. Комунікації можуть прокладатися як поодинці, і пучками чи рядами – вибір способу визначається конкретними обставинами і доступним місцем. Наприклад, у торгових центрах, де проводка найчастіше виконується над декоративною стелею, достатньо місця, щоб просторово рознести кабелі на відстань. Такий підхід потенційно підвищить шанси, що при горінні одного з них сусідні не будуть зачеплені.

На сьогоднішній день розроблено вже близько двадцяти прийомів укладання ВКЛ, які відрізняються за видом опорної конструкції, за типом та напрямом фіксації до опори, за жорсткістю, за механічною захищеністю тощо. Проте майже усі вони використовуються виключно у промисловості, всередині цехів, де по-різному облаштована вентиляція, що конкурує з проводкою за місце під стелею. У більшості комерційних, офісних, складських та торгових приміщень комбінуються найпростіші та перевірені часом прийоми.

По-перше, для досягнення прийнятної жорсткості зараз прийнято використовувати кабельні лотки різних конфігурацій. Вони можуть відрізнятися за масою, пропорційною вагою групи кабелів, та за способом кріплення. Даний підхід є зручним передусім тим, що комунікації перебувають на певній відстані від найближчих об'єктів. Це означає, що у разі загоряння вогонь не перекинеться з поверхні, що вже горить, на кабелі, і вони будуть відчувати тільки пасивне нагрівання.

Найчастіше лотки кріплять одним з чотирьох способів: на кронштейнах до стіни або іншої вертикальної опори; на одиночних шпильках, рівномірно розподілених по всій довжині кабелю, до стелі; на парних шпильках з відрізком профілю, що підтримує дно лотка (для широких лотків) та на підвісний кронштейн. В окремих випадках монтаж здійснюють у трубках, де кожний дріт укладається до індивідуального каналу.

Одним з досить поширених через свою низьку вартість варіантів лотка є сітка Маньє. За великим рахунком це просто каркас, зібраний з міцного дроту, площина якого може формувати цілісний канал. Сітку підвішують до стелі на довгих болтах, шпильках або анкерах, а до лотка прикручують, стискаючи гайками на загальній осі два відрізки профілю, площі яких більші за комірку.

Для підвищення естетичності нерідко застосовують кабель-канали із самозагасаючого ПВХ. Проводку так само розташовують у коробі або сітці, а знизу закривають полімерними елементами. Варто відзначити, що в даному випадку полівінілхлорид служить не тільки для того, щоб зробити ділянку проводки більш візуально привабливою. Його нездатність горіти допомагає екранувати металевий лоток від теплового фону, що виходить під час пожежі знизу, і відтягнути той час, коли лінія буде зрештою пошкоджена полум'ям.

На ділянках підведення живлення до стельових світильників аварійного освітлення може здійснюватися перехід від широкого лотка до тонкої металевої трубки або гофри з вогнестійкого ПВХ. При цьому важливою є довжина відвідної ділянки, оскільки вона безпосередньо пов'язана з масою дроту, який може провиснути. При довжині менше 80 см допускається застосування пластикових кріпильних скоб. Навіть якщо вони розплавляться, дріт утримається на двох точках – у місці виходу з лотка та на вході до світильника. Якщо вказаний відрізок буде довшим, дріт у гофрі повинен кріпитися у декількох точках до стіни або стелі металевими смугами за допомогою дюбель-шурупів.

У низці випадків досить виправданим рішенням буде використання гнучких металевих рукавів, які за належної фіксації можуть прокладатися по поверхнях навіть без лотків. Їх кріплять за допомогою хомутів, скоб зі сталі або алюмінію та дюбель-шурупів. Тим не менш, слід розуміти, що в умовах сильної спеки металева оболонка, хоч і не будучи горючою сама по собі, почне швидко передавати тепло дроту, який міститься всередині. Тому запас порожнього місця всередині металорукава повинен завжди бути як мінімум на 10-15% більшим, ніж у пластиковій гофрі.

Для специфічних умов, де до ВКЛ пред'являється вимога зробити конструкцію якомога легшою, застосовують полімерні композити. Трубки відливаються зі спеціальних продуктів перегонки нафти – поліолефінів та спеціальних негорючих добавок – антипіренів. Тим не менш, за рівнем горючості цей матеріал все ж таки поступається усім попереднім, а у процесі його нагрівання та плавлення виділяються канцерогенні гази. Таким чином, оптимальним вибором залишається металевий лоток, який знаходиться на достатній відстані від інших об'єктів, та містить у собі кабелі з від початку високим рівнем захищеності від займання.