вопрос по огнестойким кабелям

уважаемые Коллеги!
кто знает как рассчитать допустимую токовую нагрузку фазной медной токопроводящей жилы сечением 10 мм2 огнестойкого кабеля, например ППГнг-FRHF, в момент работы под воздействием пламени температурой 750 °С , если при температуре 20°С электрическое сопротивление жилы составляет 1,83 Ом/км?

Профили устанавливаются вместе с системой крепления, в испытательную печь с минимальной длиной 3 м. Проводники подключаются к источнику тока с напряжением 400 В (для кабелей управления – 110 В) через предохранитель, рассчитанный на 2 А. При испытаниях устанавливается температура от 850 до 1000 оС. Результаты испытаний считаются удовлетворительными, если в кабеле или кабельной системе не произошло короткого замыкания или разрыва электрической цепи. Классификация E30, E60, E90 основывается на самых худших результатах, полученных по крайней мере на двух одинаковых образцах. Рост электрического сопротивления проводников, происходящее при испытаниях вследствие нагрева, в расчет не принимался.

Стандарты, используемые при испытаниях -
DIN 4102 часть 12 :1998 –11

---

вопрос не об испытаниях, а об эксплуатации в критических режимах: принимается ли в расчет увеличение сопротивления ТПЖ при температурах пожара, как это увеличение влияет на величину допустимого тока, как выбирается сечение огнестойкого кабеля при проектировании???

http://tf-cable.com/downloads/safety_cable.pdf
со стр. 35
Если мне не изменяет память, увеличение сопротивления ТПЖ при пожаре не принимается во внимание. Нагрузочная способность рассчитывается для нормальных условий.

---

Вадим, есть у меня подозрение,что мы оба с Нексансом работаем/работали

---

Нееее...мы с ним конкуренты...
У нас же свое производство (даже один завод по "огню" в Украине отгрохали)...

---

Ясно правильно просчитали ситуацию

---

И по МЭК и по DIN и ГОСТ Р (он же МЭК) никто параметры передачи не контролирует, но это думаю этап развития стандарта, и как ни парадоксально, даже кабели для передачи данных - контролируется только КЗ.
Проводите испытания сами. Определите - какой параметр Вас интересует, на какой длине и какими приборами Вы определите максимально достоверноый результат и вперед. Это направление безусловно должно исследоваться, здесь не только камни подводные, а горы с равнинами. Однозачно скажу, что если кто и проводил такие испытания, то скорее всего на кабелях с минеральной изоляцией.

Это хорошая тема для докторской диссертации, без иронии.

---

Если мне не изменяет память, увеличение сопротивления ТПЖ при пожаре не принимается во внимание. Нагрузочная способность рассчитывается для нормальных условий.

Вадим,
по расчету эл/сопротивление ТПЖ 10 мм2 кабеля при температуре 70 град ( длительнодопустимая температурадля кабеля с пластмассовой изоляцией) составляет 2,22 Ом/км.при температуре в 750 град эл/сопротивление получается 7,58 Ом/км, т.е. увеличивается в 3,4 раза.
как можно не учитывать такое изменение при проектировании?


может кто-нибудь поделится информацией - на базе какго документа проектируются огнестойкие КЛ?

Кандидатской-то и то вряд ли, вот дипломной - в самой раз. Единственно, что надо не забывать учитывать, так это изменение от температуры и времени воздействия температуры геометрических размеров жилы, а не только омического сопротивления. Окисление поверхности пожалуй тоже.Окалина может весьма значительный слой меди "съесть" за 3 часа испытаний.

Хорошо, ну повысилось сопротивление жилы - и что дальше?
Нагрузочная способность ТПЖ рассчитана на ее работу при макс. т-ре 90С в нормальном режиме. При увеличении сопротивления жилы в нормальных условиях происходил бы ее нагрев (по-простому - перегруз)...
Но у Вас же по условиям - и так 750С. Это как получается, при увеличении сопротивления ТПЖ, ток ее разогреет до более высокой температуры? Не думаю...
А изоляции все равно кирдык - она и так, и так спекается...

---

Это не противоречит желанию автора вопроса оценить интересующий его параметр в условиях испытаний на огнестойкость.
И, кстати, токи утечки через такую изоляцию - тоже интересный вопрос, куда более сложный чем поведение голой медной жилы, нагретой до 750 С.

добавлено 27.08.2010 в 13:49

В связи с этим, пожалуй, соглащусь с Zadir'ой относительно докторской.

Дмитрий Вадимович,
Оффтоп: Только что получил журнал - спасибо за интервью, было интересно. Тем более Ваш аватар на странице издания - порадовал
По теме - кабельная система должна выдержать испытание в течение 30 или 90 минут соответственно заявленному классу огнестойкости. Требуемое условие - отсутствие КЗ. Сопротивление жил, токи утечки при и после испытаний - ЕМНИП не измеряются. В моем понимании, отсутствие КЗ или нормальный изоляционный уровень - это 0.5 МОм сопротивления изоляции.
И последнее - вопрос на вопрос: где именно можно или необходимо учесть повышение сопротивления ТПЖ в условиях пожара при проектировании? При каком расчете? При расчете защит? Нет...При расчете нагрузочной способности? Нет...
Куда его приткнуть?

---

Скорее да. Т.к. исполнительные механизмы, машины и т.п. устройства, отрабатывающие свои функции в аварийных условиях должны получать ожидаемую электрическую мощность. Простейший пример - компрессор дымоудаления в многоквартирном доме и, соответственно, его КЛ, которая может оказаться в зоне очага пожара.

добавлено 27.08.2010 в 14:07

При этом, испытания по МЭК 331 не обязательно проводятся при тех же токовых нагрузках.
В этом зерно вопроса.

Скорее всего, по условиям падения напряжения на конце линии(ΔU, В). А этот показатель зависит, в том числе, и от сопротивления жил.

добавлено 27.08.2010 в 14:12

Т.к. нагрузочная способность жилы при пожаре уже не играет роли. Жила и так уже перегрета...

---

есть подозрение,что при внешнем воздействии температурой 750 град. при значительном увеличения сопротивления ТПЖ разогреется дополнительно (одна из причин КЗ кабелей с пластм изол - оплавление изоляции). только в случае огнестойких кабелей логика подсказывает, что нельзя ставить устройства защиты. иначе смысла в примененении именно таких кабелей как бы немного.

огнестойкие кабели уже широко применяются в России "для цепей аварийного освещения, питания пожарных насосов и тп...". если лампа накаливания может гореть вполнакала, то ДРЛ, наверное, не разожжется. хватит ли тока для раскручивания вала эл/двигателя насоса?

так нужно ли увеличивать сечения кабеля для выполнения ожидаемой его функции в условии пожара по отношению к расчетному для температуры 70 град? и насколько.кабель сам по себе недешевый, не хотелось бы удорожать еще больше.

Это то удорожание, которым безусловно стоит жертвовать.

Пластмасса - плавится, а на огнестойких кабелях при нагреве становится похожа на керамику, что ли (типа того. см. рис.)...
Повторюсь, единственное что смущает - падение напряжения при повышении сопротивления ТПЖ...
Нагрузочная способность - если у Вас при расчетной макс. Т жлы 90С жила выдерживает ток, н-р, 100А. То при увеличении сопротивления вдвое, при тех же 100А она разогреется, допустим, тоже вдвое - 180С. А у Вас - 750С "за бортом"...
Жила и так, и так будет перегрета...

---

Не смотря на наружный нагрев, за счет внутреннего нагрева (т.е. током) обязательно будет дополнительно нагрета соответственно току и сопротивлению.

Дмитрий Вадимович,

как Вы считаете можно ли создать цифровой огнестойкий кабель (типа UTP), способный сохранить приличные характеристики при высокой температуре?

добавлено 27.08.2010 в 15:40

может ли быть потребность в таких кабелях?

В кабеле UTP изоляция выполнена из полиэтилена. Органика не пойдет. Если делать только оболочку из органики. Но тогда не будет непосредственно защиты жил

ПРАВИЛЬНО!!!

---

добавлено 28.08.2010 в 18:41

обратите внимание на верхнюю таблицу стр. 36 того же документа - при температуре окр. среды в 85 град корректирующий коэф.=0,29 . в большей мере, чтобы сохранить изоляцию от перегрева.
а для 750 град применяются корректирующие коэф-ты?

Если так важна длительная работа кабельной линии во время пожара, почему не применять огнеупорные лотки, перегородки и т.д., плохо проводящие тепло?

И еще, не стоит забывать, что пожар начинается локально, а не на всей протяженности кабельной трассы. Поэтому такое катастрофическое увеличение сопротивления возможно,но уже когда горит все!

[Q]Если так важна длительная работа кабельной линии во время пожара, почему не применять огнеупорные лотки, перегородки и т.д., плохо проводящие тепло?

И еще, не стоит забывать, что пожар начинается локально, а не на всей протяженности кабельной трассы. Поэтому такое катастрофическое увеличение сопр...[/

требования, которые предъявляются к огнестойкости современных кабелей: 30 мин,60мин, 90 мин, 180 минут. т.е в условиях пожара кабели могут сохранять работоспособность до 3-х часов! представляете какая площадь может быть охвачена огнем за это время.

Дык это для нормальных условий...
а если представить продолжение таблицы до 750С - какой там должен быть коэффициент - 0.001?

---

Здесь содержится по сути два вопроса:

Можно ли сделать огнестойкий кабель типа витая пара, обеспечивающий все требования к параметрам передачи при нормальных условиях, сохраняющий работоспособность в смысле МЭК 60331 с одной стороны, и всё тоже самое плюс приличные параметры передачи в смысле стандартов на витую пару, но при температуре испытаний МЭК 60331 (т.е. не менее 750 С) в течение соответствующего времени испытаний.

Что касаемо первой части вопроса, то я на форуме ссылки давал еще в 8-м году, это ссылки на один из заводов, принадлежащих ДРАКе. Стало быть, такие кабели не только есть, но весьма потребны по факту уже их присутствия на рынке.

Что же касаемо фактически термостойких кабелей типа витая пара сохраняющих приличные параметры в диапазоне температур от минусов до 750. С, то ничего путного кроме минеральной изоляции на сегодняшний день вряд ли можно представить. И главное, минеральные материалы в столь широком температурном диапазоне также имеют заметные изменения диэлектрических параметров. К тому же, если обойтись вовсе воздухом в качестве изоляции, то и в этом случае вылезут проблемы. Например, электрические и геометрические параметры проводника.




Думаю, да.

А создание огнестойкого UTP - окупит себя?
Люди, что во время пожара будут работать в здании во время пожара до своего последнего вздоха, или всё таки предпочтут малодушно ретироваться.
Или будет создана новейшая огнестойкая компьютерная техника (особенно огнестойкие мониторы), т.е Вы работаете на технологическое опережение.
Или вы хотите использовать огнестойкие UTP для каких то других целей (чем обычные то не устраивают).

Определитесь с понятиями огнестойкого UTP.
В смысле МЭК 60331,- так он благополучно создан и выпускается не первый год. И есть даже отечественная попытка приблизиться к зарубежному прототипу, см. продукцию НПП Спецкабель.

Что же касается термостойкого UTP, то это экзотика для спецприменений и в этом смысле не является в чистом виде UTP, т.к. не реально, как мне представляется, как минимум, использовать стандартные разъемы.
Есть, правда, родственная область - ШПД. В ШПД (напр. ADSL и т.п. xDSL) аппаратура имеет высокую степень адаптивности к линии связи и поддерживает передачу при значительных скачках параметров линии.
Применяется ли эта идеология в промышленных линиях связи и автоматики - отдельный вопрос. Впрочем, для такой аппаратуры, строго говоря, UTP - явно избыточная роскошь.