Отсутствие галогенов в кабеле — что это
Электрический кабель сегодня является основным компонентом многих устройств и систем. Основным элементом этого изделия является изоляция, которая предотвращает возникновение коротких замыканий. 
На рынке представлено несколько видов кабеля, подходящего для эксплуатации только в конкретных условиях. Чтобы ознакомиться с их техническими параметрами, следует перейти на сайт поставщика.
Основные понятия
Проводные жилы покрывают полимерами, которые предотвращают возгорание. Изготавливают изоляцию из различных видов продуктов, способных воспламеняться. До сегодняшнего дня в состав добавляли галогены, представляющих собой группу химических элементов. К ним можно отнести такие вещества:
Кабели без галогенов в своем составе не содержат подобных элементов. Связано это с тем, что при возгорании подобные продукты очень быстро выделяются и поступают в воздух. При этом может образовываться различные соединения, которые очень вредные для здоровья человека. Поэтому современные кабели изготавливают из полимеров без галогенов. Такой вид изоляции постепенно вытесняет оболочки ПВХ.
Конструкционные особенности
Технически кабель без галогенов это тот же провод, который используется для подачи тока от источника к потребителю. Данные изделия могут иметь различную структуру. Но можно выделить несколько основных элементов в их строении:
- Токопроводящая жила. Она изготавливается из цветного металла (алюминий или медь). Количество подобных элементов может отличаться в зависимости от предназначения кабеля. Сечение жилы также варьируется в широком диапазоне.
- Внутренняя изоляция. Изготавливают ее из полимеров, которые не содержат галогенов. При этом материал способен выдерживать высокую температуру и сохранять в таких условиях первоначальные технические показатели.
- Внешняя изоляция. Используют ее в качестве дополнительной защиты от воздействия внешних факторов. Материал вещества легко переносит перепады температур, воздействие ультрафиолета и т.д.
Некоторые виды кабеля могут дополняться различными компонентами, которые увеличивают прочность и продлевают срок службы. Но объединяет их отсутствие галогенов в структуре вещества. Подобная продукция является относительно новой. Поэтому при ее выборе следует отдавать предпочтение только проверенным изготовителям, гарантирующих качество изделий.
Источник
Halogen free, или Что несет в себе кабель, не содержащий галогены
Кабель с полимерными композициями, которые не содержат галогены. Почему он? Кабель с момента своего появления претерпел несколько метаморфоз. Из бумажного и резинового он превратился в пластмассовый и приобрёл множество новых свойств. Не секрет, что особенности кабеля зависят от его компонентов. То есть от составляющих элементов. Оболочка и изоляция кабеля играют немаловажную роль. Поговорим сегодня о композициях, не содержащих галогенов.
Длительное время кабель с изоляцией и оболочкой из ПВХ-пластиката считался лучшим.
Его свойства нераспространения горения и самозатухания при устранении источника огня по праву позволяли называть такой кабель чемпионом в своей категории.
Однако остро встал вопрос, касающийся безопасности человека, в частности, токсичности кабеля при горении. Тогда-то и были разработаны те самые безгалогенные композиции. Скорее всего, вам часто попадаются на глаза такие аббревиатуры кабеля, как ППГнг(А)-HF, ПБПнг(А)-FRHF, ПвПГнг(А)-HF и похожие другие. Что это за кабель?
Для начала определимся, что такое галогены, вспомнив таблицу Менделеева.
Среди галогенов, интересных нам, можно выделить фтор, бром и хлор. Эти газообразные элементы таблицы вступают в соединение почти со всеми веществами, так как в результате слияния могут образовываться кислоты различного типа.
Поэтому эти вещества считаются ядовитыми, и при отравлении такими парами у человека появляется признаки удушья, возможно поражение тканей при контактном взаимодействии. Именно поэтому горение силового кабеля с ПВХ-изоляцией так опасно для человеческой жизни.
Переломным был тот момент, когда разработчики получили новый материал, который называется «полимерные композиции, не содержащие галогенов».
Halogen free (HF) — это те самые заветные слова, которые позволяют прокладывать кабель там, где есть люди. Социальные учреждения — школы, больницы, торговые и развлекательные центры, жилые дома, а также такие важные объекты как метрополитен и атомные станции — это объекты, где безгалогенные композиции востребованы больше всего. В случае возгорания такой кабель позволит провести полную эвакуацию помещения и избежать человеческих жертв.
Однако силовой кабель с изоляцией, оболочкой из композиций без галогенов имеет некоторые особенности. Он не обладает такими свойствами устойчивости к возгоранию, как ПВХ. И стоимость такого проводника ощутимая. Однако со своими задачами кабель справляется, обеспечивая должную защиту.
А с марками безгалогенного кабеля можно ознакомиться на сайте поставщика.
Источник: Компания «Энергостор»
Источник
Безгалогенные огнеупорные кабели
В настоящее время в связи с большим количеством вновь вводимых в эксплуатацию энергонасыщенных объектов и все возрастающей протяженностью прокладываемых в этих объектах кабельных трасс, особую остроту приобрела проблема пожарной безопасности кабельных коммуникаций. Многочисленные пожары в кабельных трассах объектов самого разного назначения, в том числе и особо ответственных, показали, что эту проблему невозможно решить только за счет применения традиционных систем автоматического пожаротушения и конструктивных противопожарных мер, таких как установка огнестойких перегородок, применение тонкослойных не распространяющих горение покрытий и др. Поэтому в странах Евросоюза, США, Японии и других промышленно развитых странах пожарная безопасность протяженных кабельных трасс в первую очередь решается, и притом достаточно успешно, за счет создания и самого широкого применения новых конструкций огнестойких пожаробезопасных кабелей, способных успешно функционировать не менее 90 минут в условиях распространения огня в кабельных коммуникациях.
К числу кабелей, способных успешно функционировать не менее 1,5 часа в условиях возникновения пожара в кабельных трассах, в первую очередь относятся безгалогенные огнеупорные кабели, отличительными свойствами кото¬рых являются: отсутствие распространения горения при групповой прокладке и отсутствие выделения коррозионных газов (кабели исполнения «HF» (halogen free)), а также (кроме отсутствия распространения горения при групповой прокладке) низкое дымогазовыделение и огнестойкость (кабели исполнения «FR» (fire resistance)).
Огнестойкость и низкое дымогазовыделение безгалогенных кабелей.
Для решения сложной проблемы защиты кабельных трасс от пожаров в течение последнего десятилетия в промышленно развитых странах широко используются кабели нового поколения — кабели серий HF, FR, LS с изоляцией и оболочкой из полимерных композиций, не содержащих галогенов, и поэтому имеющих пониженное дымогазовыделение .В этих кабелях в процессе эндотермической реакции, протекающей при воздействии на них пламени, происходит разложение гидратов с выделением воды, пары которой разбавляют горючие газы и тем самым изолируют поверхность кабеля от воздействия кислорода. Кроме того, образующиеся при этой реакции окислы материалов создают дополнительный изолирующий слой, в результате чего возникший на кабеле очаг возгорания не может распространяться далее и постепенно гаснет.
Рассмотрим подробнее такие отличительные свойства безгалогенных кабелей, как их огнестойкость и токсичность газов, выделяемых из них при горении.
Огнестойкость кабелей, характеризуемая их способностью сохранять работоспособность при воздействии открытого пламени в течение установленного нормативами времени, определяется такими параметрами, как время огнестойкости, температура открытого пламени, рабочее напряжение, условия прокладки кабеля и др.
Для кабелей исполнения «FR» нормируемая огнестойкость согласно требованиям международных стандартов не должна быть меньше 90 минут, что соответствует сохранению работоспособности кабеля в огне в течение всего этого времени при температуре от +950 до +1050°С. Столь высокая огнестойкость безгалогенных кабелей достигается за счет применения в них электроизоляционных FR-материалов, не теряющих своих диэлектрических свойств даже при таких высоких температурах. Одним из таких материалов является слюда, которую склеивают со стеклотканью при помощи кремнийорганического лака. В современных безгалогенных кабелях повышенного огнестойкого FR-исполнения используются также термические барьеры из слюдосодержащих лент, и, кроме того, в них не допускается применение алюминиевых жил, поскольку температура плавления алюминия 660°С.
Кроме огнестойкости, исключительно важной характеристикой современных конструкций кабелей является токсичность газов, выделяемых при их горении. К токсичным продуктам газовыделения относятся: цианистый водород (HCN), аммиак (NНз), диоксид серы (SO2), сероводород (H2S), оксид углерода (СО), альдегиды, фенолы и некоторые другие соединения.
Из приведенных в этой таблице данных следует, что такие полимерные композиции, как полиэтилен, композиции ПВХ, которые широко применяются для кабелей общепромышленного исполнения и кабелей исполнения «нг», по токсичности продуктов, выделяющихся при горении, относятся к классу высокоопасных (ВО) материалов, в то время, как ПВХ композиции пониженной пожарной опасности относятся к классу умеренно (УО) и малоопасных (МО) веществ.
Для более полной количественной оценки дымогазовыделения (оптической плотности дыма при испытании кабелей и сохранении светопропускания, коррозионной активности газообразных продуктов горения, токсичности газов) в табл.1 приведено сравнение по дымогазовыделению характеристик кабелей исполнений «LS» (low smoke) и «HF» (halogen free).
Характеристики кабеля (табл.1)
| Исполнение LS | Исполнение HF | |
| Сохранение светопропускания, % | 68 — 75 | 80 — 90 |
| Коррозионная активность газообразных продуктов горения: — выделение HCI,% — кислотное число pH | ||
| Токсичность, содержание HCI 50, г/м3 | малоопасные | умеренноопасные |
Из данных табл.1 следует, что HF-кабели по сравнению с LS-кабелями имеют более высокое светопропускание, доходящее до 90%, характеризуются более низкой дымообразующей способностью и пониженной кислотностью газов, выделяющихся при горении и тлении материалов, и кроме того, имеют почти в 3 раза меньшую токсичность газов. При этом показатели коррозионной активности продуктов дымогазовыделения по стандарту МЭК 60754-1 обеспечиваются только для HF-кабелей, то есть для кабелей, не содержащих галогенов.
Из количественной оценки дымогазовыделения безгалогенных и галогеносодержащих кабелей напрашивается казалось бы однозначный вывод: во всех кабельных трассах следует применять исключительно безгалогенные кабели, по всем показателям превосходящие галогеносодержащие кабели. Однако такой вывод, сделанный без учета конкретных областей применения кабелей и существующих на них цен, был бы по меньшей мере спорным. Безусловно, что огнестойкие кабели исполнения «HF» в обязательном порядке должны применяться в системах безопасности АЭС, цепях систем пожарной сигнализации, цепях питания пожарных насосов, аварийного освещения и установок дымовыделения, а также в цепях питания других жизненно важных объектов. Однако для электроустановок, менее важных в стратегическом и жизненном отношениях, на этапе выбора той или иной марки кабеля следует также обращать внимание и на их стоимость, учитывая при этом, что в настоя¬щее время силовые и контрольные кабели исполнения «LS» стоят в 2, а кабели исполнения «HF» — почти в 4 раза дороже по сравнению с кабелями общепромышленного исполнения, причем по экспертным оценкам такое соотношение цен будет сохраняться и в дальнейшем вне зависимости от объемов производства кабелей, спроса на кабельную продукцию и ее совершенствования.
Совершенствование кабелей в направлении повышения их пожарной безопасности.
Несмотря на достигнутые в самом конце прошлого и в начале нынешнего века большие успехи в создании новых конструкций огнеупорных электроэнергетических кабелей, в настоящее время успешно осуществляются новые проекты, направленные на дальнейшее повышение пожарной безопасности кабельно-проводниковой продукции. Так, для снижения риска возникновения пожара в кабельных коммуникациях и его дальнейшего распространения разрабатываются новые типы кабелей, в состав конструкции которых вводятся дополнительные элементы в виде алюминиевых или стальных оболочек или же металлических экранов, разделительных слоев, огнестойких барьеров, огнезащитных покрытий, внутренней экструдированной оболочки и др. Например, очень высокая пожаробезопасность достигнута в кабелях с двухслойной наружной оболочкой, внутренний слой которой, изготовленный из полиэтилена высокой плотности, предназначается для обеспечения механической защиты кабеля, а внешний, обычно безгалогенный, не распространяющий горение, слой из HFFR-материала наносится с целью обеспечения повышенной пожаробезопасности кабеля.
Другое направление дальнейшего повышения пожарной безопасности кабельных конструкций связано с применением для изоляции, заполнителя и оболочки кабелей новых материалов пониженной горючести при одновременном снижении объема горючих материалов, из которых кабель изготовляется. В рамках этого направления разрабатываются новые термопластичные безгалогенные композиции на основе полиолефинов, применяются трудновоспламеняемые компаунды, используются также композиции ПВХ пластиката пониженной пожароопасности. Кроме того, вместо ПВХ применяются новые HFFR-материалы, то есть материалы, не содержащие галогенов и обладающие высокой огнестойкостью. Эффективным оказалось также введение в полимерные материалы технологических добавок — стабилизаторов, наполнителей, а также антипиренов, препятствующих горению полимерных материалов. Поскольку предохраняющее действие антипиренов, представляющих собой экологически чистые огнезащитные добавки, не нашло достаточного отражения в журнальных публикациях, остановимся несколько подробнее на механизме их действия.
Предохраняющее действие антипиренов определяется:
• низкой температурой их плавления с образованием плотной пленки, преграждающей доступ кислорода к материалу;
• их разложением при нагревании с выделением инертных газов или паров, затрудняющих воспламенение газообразных продуктов разложения предохраняемого материала кабеля;
• поглощением большого количества теплоты, расходуемой на их плавление, испарение и диссоциацию, что предохраняет пропитанные материалы от нагревания до температуры их разложения;
• повышенным углеобразованием пропитанных материалов при их термическом разложении за счет образующихся кислот.
Отметим, что в составе антипирена могут одновременно присутствовать элементы пламегасящего действия, а также элементы, влияющие на ход пиролиза полимеров. Наличие этих элементов в антипирене в состоянии остановить распространение огня, если возгорание кабелей все же произошло.
Безгалогенным огнеупорным кабелям принадлежит будущее.
Анализ современных мировых тенденций развития производства силовых кабелей, кабелей управления и контроля показывает, что это развитие под влиянием потребностей практики в качественной кабельно-проводниковой продукции происходит в основном по следующим направлениям — по дальнейшему повышению пожарной безопасности кабелей и по повышению их теплостойкости. Это вызвано тем, что пожары на объектах с высокой концентрацией электрических кабелей убедительно показали, что традиционные, ранее широко применявшиеся типы кабелей перестали удовлетворять современным требованиям пожарной безопасности, поскольку при воздействии открытого пламени на такие кабели, проложенные в пучках, происходит распространение горения, сопровождающееся высоким дымогазо-образованием, и сам кабель теряет способность передавать электрическую энергию. Поэтому в международные нормативные документы были введены более жесткие требования к кабельно-проводниковой продукции с повышенными параметрами пожарной безопасности.
Согласно международным нормам кабельно-проводниковая продукция с повышенными параметрами пожарной безопасности должна:
• предотвращать распространения пламени от очага возгорания как в пределах аварийного помещения, так и в других помещениях (минимизация масштабов пожара), обеспечивать условия для тушения пожара и эвакуации людей (снижение выделения дыма и токсичных продуктов горения);
• обеспечивать функционирование систем безопасности в случае пожара (сохранение целостности обслуживающих их электрических цепей в течение определенного времени при воздействии открытого пламени, то есть должна обеспечиваться огнестойкость кабелей);
• исключать возможность повреждения приборов и оборудования газообразными продуктами горения (снижение выделения коррозионно-активных продуктов).\r\nБезгалогенные огнеупорные пожаробезопасные кабели, технические характеристики которых рассмотрены и подробно проанализированы в этой статье, в полной мере удовлетворяют международным требованиям пожарной безопасности, поскольку они:
• не выделяют коррозионные и токсические газы — ввиду отсутствия в их конструкции галогенов;
• выделяют при пожаре минимальное количество дыма — ввиду чего при пожаре не создаются условия, препятствующие эвакуации людей и тушению огня;
• трудновоспламеняемы;
• обладают свойством самозатухания, препятствующим распространению пламени;
• не способны самовоспламениться;
• обладают свойством пожаростойкости, не способствующей распространению пожара;
• сохраняют работоспособность при повышенной токовой нагрузке;
• сохраняют функции изоляции при воздействии огня минимум 3 часа при одиночной и не менее 1,5 часа при групповой прокладке;
• сохраняют работоспособность при прокладке кабелей в пучках в кабеленесущих системах в условиях воздействия огня в течение 30 или даже 90 минут.
Благодаря приведенным выше неоспоримым достоинствам безгалогенных огнеупорных пожаробезопасных кабелей они широко применяются на АЭС, при строительств метрополитенов, на тепловых и гидравлических электростанциях, крупных промышленных объектах, шахтах с взрывоопасными условиями, компьютерных и телекоммуникационных центрах, высотных общественных и жилых зданиях и сооружениях и т.п.
Сфера применения таких кабелей с каждым годом будет только расширяться, в особенности при снижении их стоимости, которая в настоящее время остается еще достаточно высокой. Поэтому с полным правом можно утверждать, что безгалогенным огнеупорным кабелям принадлежит будущее.
Источник
