Пресс-центр > Статьи
Статьи
Пожарная безопасность систем кабельных лотков
Пожарная безопасность систем кабельных лотков
Кабельные лотки и кабели в обеспечении пожарной безопасности
Все современные системы определения очага горения, дымоудаления, пожаротушения, эвакуации людей и пр. обязательно используют кабельные линии для обеспечения электроэнергией и обмена данными между входящими в их состав устройствами и подсистемами. Кабельная линия — это, прежде всего, кабели и несущие их конструкции, такие как кабельные лотки, кабельные лестницы, кабельросты.
Рисунок 1. Дата-центр после пожара. Быстрое разрушение кабелей системы определения очага возгорания привело к уничтожению всего оборудования.
Огнестойкость систем кабельных лотков, силовых и информационных кабелей играет огромную роль в обеспечении пожарной безопасности. Если информационные и силовые кабели будут уничтожены в первые минуты пожара, то находящиеся в здании люди и пожарные подразделения станут «слепыми и слабыми», резко повысится риск гибели людей и уничтожения оборудования, Рисунок 1.
Большой интерес для заказчиков объектов, оснащаемых автоматическими и автоматизированными системами пожарной безопасности, проектировщиков систем пожарной безопасности и проектировщиков систем кабельных линий представляет анализ современной российской нормативной базы и подходов к сертификации кабелей и систем кабельных лотков на требования пожарной безопасности.
Эта нормативная база достаточно объёмна, и главное — изобилует многочисленными ссылками и некоторыми противоречиями. Не претендуя на всеохватывающую полноту, постараемся осветить основное назначение и взаимосвязи нормативных документов.
Также кратко рассмотрим один из немецких стандартов — DIN4102-12 на пожарную безопасность кабельных лотков, т.к. её широко используют европейские производители, присутствующие на российском рынке.
Определения
Вначале дадим только три определения. Другие термины и понятия будут раскрываться в ходе изложения.
Система кабельных лотков, СКЛ (cable tray system) или система кабельных лестничных лотков (cable ladder system) по ГОСТ 52868-2007 — совокупность опорных конструкций, предназначенная для прокладки кабелей, состоящая из секций кабельных лотков или секций кабельных лестниц и иных компонентов системы.
Пожарная безопасность объекта защиты (в соответствии с Федеральным законом «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» от 10.07.2012 № 117-ФЗ в редакции, действующей на сентябрь 2016 г.) — состояние объекта защиты, характеризуемое возможностью предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара.
Огнестойкость — способность конструкций ограничивать распространение огня, а также сохранять необходимые эксплуатационные качества при высоких температурах в условиях пожара.
Роль СКЛ в обеспечении пожарной безопасности. Нормативная база РФ
Рассмотрим основные нормативные документы, определяющие в Российской Федерации требования по пожарной безопасности СКЛ и кабельных линий.
Технический регламент о требованиях пожарной безопасности«
Основополагающим документом по пожарной безопасности в РФ является Федеральный Закон «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Последние изменения (на сентябрь 2016 г.) внесены Федеральным законом от 3 июля 2016 года № 301-ФЗ и вступили в действие с 15 июля 2016 года.
В этом документе, Глава 19 «Требования к составу и функциональным характеристикам систем обеспечения пожарной безопасности зданий и сооружений», Статья 82 «Требования пожарной безопасности к электроустановкам зданий и сооружений», в пункте 2 записано:
«Кабельные линии и электропроводка систем противопожарной защиты, средств обеспечения деятельности подразделений пожарной охраны, систем обнаружения пожара, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре, аварийного освещения на путях эвакуации, аварийной вентиляции и противодымной защиты, автоматического пожаротушения, внутреннего противопожарного водопровода, лифтов для транспортировки подразделений пожарной охраны в зданиях и сооружениях должны сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для выполнения их функций и эвакуации людей в безопасную зону».
Как будет показано ниже, понятия «кабельная линия» и «электропроводка» практически тождественны. Но Технический регламент не даёт определения понятия «кабельная линия». Это понятие раскрывается в ГОСТ Р 53316, на который содержится ссылка из Свода Правил СП 6.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности».
В пункте 4.8 СП 6.13130.2013 повторяются без изменений требования к кабельным линиям и электропроводке, прописанные в Техническом регламенте.
В пункте 4.9СП 6.13130.2013 указывается, что «Работоспособность кабельных линий и электропроводок системы противопожарной защиты в условиях пожара обеспечивается выбором вида исполнения кабелей и проводов, согласно ГОСТ Р 53315 и способом их прокладки. Время работоспособности кабельных линий и электропроводок в условиях воздействия пожара определяется в соответствии с ГОСТ Р 53316».
Из этого следует, что важнейшими факторами противопожарной защиты кабельной линии является вид исполнения кабелей и способы их прокладки. Определения понятия кабельной линии нет, но есть ссылка на ГОСТ Р 53315 и ГОСТ Р 53316. Продолжим расследование.
ГОСТ 31565-2012
С 01.01.2014 вместо ГОСТ Р 53315 действует стандарт ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». В этом ГОСТе находим классификацию кабельных изделий по показателям пожарной безопасности, классификацию кабелей и жгутов, правила обозначения и ссылки на группу ГОСТов, определяющих различные требования к кабелям, см. рисунок 3.
Эти ГОСТы, в свою очередь, ссылаются на ГОСТы, определяющие устройство стендов для испытания и требования к измерительным приборам.
В качестве ссылочного документа выступает и ГОСТ Р МЭК 60331-11—2003 «Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени. Сохранение работоспособности. Часть 11. Испытательное оборудование. Воздействие пламени температурой не менее 750 оС».
В этом ГОСТе описываются электрические схемы, применяемые для определения того, что кабель сохранил работоспособность. Минимальное значение температуры — 750 оС. Запомним это.
ГОСТ Р 53316
В ГОСТ Р 53316 «Электрические щиты и кабельные линии. Сохранение работоспособности в условиях пожара. Методы испытаний» наконец появляется понятие «кабельная линия» — это «линия, предназначенная для передачи электроэнергии, отдельных её импульсов или оптических сигналов и состоящая из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и конечными муфтами (уплотнениями) и крепёжными деталями, проложенная согласно требованиям технической документации в коробах, гибких трубах, на лотках, роликах, тросах, изоляторах, свободным подвешиванием, а также непосредственно по поверхности стен и потолков и в пустотах строительных конструкций или другим способом».
Аналогом термина «кабельная линия» является термин «электропроводка», определённый в пункте 2.1.2 «Правил устройства электроустановок (ПУЭ)»:
«Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с настоящими Правилами».
Это означает, что на территории РФ в настоящее время действуют нормативы, определяющие понятие «огнестойкость кабельной линии». До этого требования по огнестойкости предъявлялись только к кабелям.
Далее, ГОСТ Р 53316 — 2009 в пункте 4.2 «Метод определения времени работоспособности кабельной линии при воздействии стандартного температурного режима», подпункте 4.2.1 определяет, что «Оборудование и условия проведения испытаний — по ГОСТ 30247.0». Что же говорит этот ГОСТ?
ГОСТ 30247.0-94
ГОСТ 30247.0-94 «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования» определяет правила проведения испытаний на огнестойкость строительных конструкций, в том числе — температурный режим испытаний (Таблица 1 и Рисунок 2).
Таблица 1. Температурный режим испытаний по ГОСТ 30247.0-94.
Рисунок 2. График роста температуры в испытательной камере в зависимости от времени.
Максимальная температура испытаний — 1193 градуса по Цельсию. Понятно, речь идёт о строительных конструкциях. В ГОСТ Р МЭК 60331-11—200 речь идёт о температурах свыше 750 градусов. Никаких требований к скорости роста температуры в этом ГОСТе нет. Но есть электрические схемы для определения того, что кабель «сохранил работоспособность».
ГОСТ 30247.0-94, естественно, электрических схем не содержит.
Налицо явный методологический пробел. Видимо, лучший способ его устранения — обратиться в сертифицированную организацию, которая может выдавать заключения по огнестойкости кабельных линий.
Раздел 9 ГОСТ 30247.0-94 определяет понятие «Предельные состояния»:
9.1 Различают следующие основные виды предельных состояний строительных конструкций по огнестойкости.
9.1.1 Потеря несущей способности вследствие обрушения конструкции или возникновения предельных деформаций ®.
9.1.2 Потеря целостности в результате образования в конструкциях сквозных трещин или отверстий, через которые на необогреваемую поверхность проникают продукты горения или пламя (E).
9.1.3 Потеря теплоизолирующей способности вследствие повышения температуры на необогреваемой поверхности конструкции до предельных для данной конструкции значений (I).
9.2 Дополнительные предельные состояния конструкций и критерии их наступления при необходимости устанавливаются в стандартах на испытания конкретных конструкций.
Раздел 10 ГОСТ 30247.0-94 определяет «Обозначения пределов огнестойкости конструкций»:
«Обозначение предела огнестойкости строительной конструкции состоит из условных обозначений, нормируемых для данной конструкции предельных состояний (см. 9.1) и цифры, соответствующей времени достижения одного из этих состояний (первого по времени) в минутах».
Например,
- R 120 — предел огнестойкости 120 мин — по потере несущей способности.
- RE 60 — предел огнестойкости 60 мин — по потере несущей способности и потере целостности, независимо от того, какое из двух предельных состояний наступит ранее.
- REI 30 — предел огнестойкости 30 мин — по потере несущей способности, целостности и теплоизолирующей способности, независимо от того, какое из трёх предельных состояний наступит ранее.
Рисунок 3 графически иллюстрирует взаимосвязи нормативных документов и некоторых понятий.
Рисунок 3. Взаимосвязь нормативных документов, и некоторых понятий, определяющих требования пожарной безопасности кабельных линий.
Примеры кабельных линий, сертифицированных по ГОСТ Р 53316
Огнестойкая кабельная линия «СПЕЦКАБЛАЙН-ГЕФЕСТ» (http://www.spcable.ru/frcableline.html):
Состав огнестойкой кабельной линии (ОКЛ):
1. Огнестойкие кабели производства «НПП Спецкабель», а именно кабели серии КПС (кабель для систем противопожарной сигнализации), КПСЭ (кабель противопожарной сигнализации экранированный), КШС (кабель для шлейфов пожарной сигнализации), КШСЭ (кабель для шлейфов пожарной сигнализации с многопроволочными жилами), ЛОУТОКС (кабель низкотоксичный, огнестойкий, групповой прокладки для систем противопожарной защиты), КСБ (кабель для систем безопасности), КСБНГ (огнестойкие кабели промышленного интерфейса для систем безопасности), КУНРС (кабель для электроустановок огнестойкий), КЭРС (кабель для монтажа изделий электроники ), ВВГ (кабель для освещения и питания в открытых стационарных кабельных сооружениях и внутри помещений), СПЕЦЛАН (серия огнестойких кабелей для локальных компьютерных сетей).
2. Кабель — каналы металлические оцинкованные, ТУ 3449-001-70631050-2005
3. Коробки монтажные огнестойкие, ТУ 3449-001-70631050-2005
4. Рукав металлический РЗ-Ц, ТУ 4833-001-9734529-2007
5. Инструкция по монтажу кабельной линии
Кабельная линия сертифицирована в соответствии с ГОСТ Р 53316-2009. Время сохранения работоспособности линии в условиях пожара от 45 до 100 минут в зависимости от комплектации, время для конкретной комплектации указано в приложениях к сертификату.
Другие сертифицированные кабельные линии:
СПЕЦКАБЛАЙН-Т. Время сохранения работоспособности линии в условиях пожара от 23 до 70 минут в зависимости от комплектации.
СПЕЦКАБЛАЙН-Л. Время сохранения работоспособности линии в условиях пожара от 25 до 70 минут в зависимости от комплектации. Используются системы кабельных лотков компании «ДКС».
Огнестойкая кабельная линия исполнения «СПЕЦКАБЛАЙН-О». Время сохранения работоспособности линии в условиях пожара от 60 до 90 минут в зависимости от комплектации. Используются кабельные лотки и системы подвеса компании «Остек‑Системы».
Стандарт DIN4102-12
Многие зарубежные компании, создавая огнестойкие системы кабельных лотков и кабельные линии, используют немецкий стандарт DIN4102-12. Изделие, которое изготовлено в соответствии с таким стандартом, должно оставаться работоспособным в течение заявленного времени — от 30 и до 90 минут. Определены классы огнестойкости E-30, E-60, E-90:
- Продукция класса Е-30 обеспечивает функционирование систем безопасности в течение получаса. В это время должна быть обеспечена работа устройств оповещения о пожаре (пожарная сигнализация), систем, обеспечивающих эвакуацию, а также работа лифтов.
- Класс E-60 является промежуточным между Е-30 и Е90. За это время можно эвакуировать людей, определить источник пожара, приступить к тушению.
- Класс Е-90 в течение 90 минут обеспечивает бесперебойное функционирование систем подпора воздуха, пожарных лифтов, устройств повышения давления воды в системе пожаротушения, системы дымоудаления и пр. За это время возможно устранить возгорание.
Для этих систем применяются огнестойкие кабельросты и кабельные лотки.
Критерии, которым должны соответствовать системы Е-30, 60, 90:
1. Изделия должны получить положительный результат на испытаниях.
2. Расстояние между точками опоры не должно превышать 1,2 м, максимальное расстояние перекладин в кабельросте — 150 мм.
3. Максимальная нагрузка: не более 10 кг/м для лотков и не более 20 кг/м для кабельростов.
4. Расстояние от кабеля до борта изделия должно составлять минимум 30 мм, высота борта — 60 мм, максимальная ширина лотка — 300 мм, кабельроста — 400 мм.
5. Толщина металла конструкций должна быть не менее 1,5 мм.
6. Подвесные элементы должны надёжно крепиться с обеих сторон.
7. На одной шпильке М12 должно быть закреплено не более 3 кабельных трасс, на М10 — не более 2.
8. В трассах Е-30, E-60, E-90 необходимо укладывать только огнестойкие кабели.
9. Над огнестойкими трассами нельзя монтировать иные, не отвечающие необходимым требованиям, трассы.
10. Укладывать кабель вертикально можно только вдоль лестничных лотков и на перекладинах. При укладке необходимо соблюдать допустимый радиус изгиба кабеля.
Выводы
Применение огнестойких кабелей или огнестойких кабельных лотков недостаточно для выполнения требований Технического регламента и СП 6.13130.2013. Требуется использовать сертифицированное решение, которое, помимо огнестойких кабелей, включает огнестойкую соединительную арматуру и кабеленесущие конструкции, например, систему кабельных лотков.
Следовательно, конкретные системы кабельных лотков и огнестойких кабелей для удовлетворения требованиям Технического регламента и СП 6.13130.2013 должны проходить испытания в соответствии с ГОСТ Р 53316 в составе сертифицируемых кабельных линий. Именно поэтому пункт 4.2.2.2 ГОСТ Р 53316 указывает:
«При проведении сравнительных испытаний кабельных коробов, предназначенных для сохранения работоспособности кабельной линии в условиях пожара, в каждом образце прокладывают кабели согласно проектной документации. Если данная документация отсутствует, то прокладываются по одному отрезку следующих марок кабелей: — АВВГ 2×2,5 — 0,66 ГОСТ 16442; ГОСТ Р 53316–2009 3 — АВВГ 4×10 — 1 ГОСТ 16442; — АКВВГ 14×2,5 ГОСТ 1508. Кабели крепятся металлическими скобами или другим крепежом в соответствии с технической документацией...».
Температурный режим испытания в условиях воздействия пламени по ГОСТ Р МЭК 60331‑11‑2003 существенно отличается от температурного режима испытаний по ГОСТ 30247.0-94. Поэтому отдельное испытание кабелей вне кабельной линии не позволяет определить «предельное состояние» кабельной линии и выбрать соответствующее её свойствам предел огнестойкости.
Это означает, что для сертификации кабельных линий недостаточно провести испытания кабелей по ГОСТ 31565-2012. Требуются испытания по ГОСТ Р 53316 всех составляющих кабельной линии в сборе.
Из этого не следует, что испытания по ГОСТ 31565-2012 для кабелей проводиться не должны. Они, в частности, позволяют определить такие характеристики кабелей, как горючесть, токсичность и пр.
В соответствии с разделом 10 ГОСТ 30247.0-94 коробам и пр. элементам СКЛ должны присваиваться соответствующие условные обозначения пределов огнестойкости.
Время, на которое должно быть обеспечена огнестойкость кабельной линии, определяется проектировщиком и согласуется с заказчиком.
Соответствие системы кабельных лотков (кабельной линии) стандарту DIN4102-12 не означает соответствия российским стандартам.
03.10.2016