Проблемы обеспечения пожарной безопасности электропроводок и кабельных линий в свете требований действующих нормативных документов

Обеспечение пожарной безопасности электропроводок и кабельных линий традиционно является наиболее острой и актуальной проблемой среди всех видов электроустановок. По данным статистики (табл. 1), в России в 2008 г. вследствии аварийных режимов в кабельных изделий произошло 25698 пожаров (64,2% — к общему числу пожаров от электроустановок), которые дали прямой ущерб 3471698 тыс. р. (80%); количество погибших людей составило — 773 человека (41,3%).

Наибольшее количество пожаров от кабельных изделий происходит в жилом секторе (табл. 2), там же зафиксировано и больше всего погибших. Хотя количество пожаров от кабельных изделий на промышленных объектах на порядок меньше, чем в жилье, прямой ущерб от них существенно (около 580 млн р.) выше.

В целях профилактики пожаров от электроустановок в стране действует ряд специальных систем, одна из которых, использование превентивных средств защиты представлена на рисунке.

К активным средствам относятся все виды электрической защиты, которые используются в сетях. Это направление, несмотря на актуальность, не входит в программу конференции и здесь не рассматривается. Из средств пассивной защиты в настоящее время наиболее эффективным и перспективным направлением все же является применение специальных (улучшенных в противопожарном отношении) кабелей: нг, нг-LS, нг-HF, нг-FR, нг-LTx (табл. 3), о которых авторы писали в своей предыдущей публикации в журнале «Кабель-news» (2009 г., № 5). Об особенностях конструкции и свойствах этих кабелей подробно рассказал в своем докладе один из участников нашей конференции — представитель ВНИИ Кабельной промышленности М.К. Каменский.

Направления пожарной профилактики в электроустановках (см. рисунок), в том числе в электропроводках и кабельных линиях (потоках¹) в определенной степени регламентированы действующими нормативными документами, и прежде всего, Федеральным законом «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» (далее — ФЗ № 123). Этим вопросам посвящены ст. 82, 142, 143, 146 технического регламента. Подробный анализ этих статей применительно к кабельным потокам (линиям) и электропроводкам был выполнен и опубликован авторами ранее в журнале «Кабель-news» (2009 г. № 5). В данном докладе хотелось бы остановиться на некоторых подзаконных актах — стандартах и сводах правил, которые продолжают действовать и в необходимых случаях конкретизируют и разъясняют положения статей ФЗ № 123.

Необходимо отметить, что в первую очередь, в соответствии со ст. 7 ФЗ № 123 следует пользоваться нормативо-технической документацией (НТД), которая входит в «Перечень национальных стандартов, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и использования Федерального закона «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и осуществления оценки соответствия», утвержденный Распоряжением Правительства Российской Федерации от 10 марта 2009 г. № 304-Р. Кроме того, подлежит выполнению Приказ № 1573 от 30 апреля 2009 г. Федерального агентства по техническому регулированию «Об утверждении «Перечня национальных стандартов и сводов правил, в результате применения которых на добровольной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 22 июля 2008 г. № 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Требования ГОСТ Р 50571.15-97

Этот стандарт, в части требований по нераспространению горения по кабельным изделиям, входит в указанные выше Перечни.

Применительно к электропроводкам констатируется, что противопожарные требования «определяются типом используемых проводов и кабелей, способом их монтажа и прокладки, внешними воздействующими факторами, средствами ограничения распространения горения, условиями сближения электропроводок с другими инженерными сетями и сооружениями, а также условиями обеспечения их технического обслуживания».

Вместе с тем в стандарте содержится ряд требований и положений, отличающихся от требований Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Рассмотрим некоторые из отличий, приведенных в стандарте, которые необходимо учитывать в проектной и электромонтажной практике.

Требование: «Изолированные провода допускается прокладывать только в трубах, коробах и на изоляторах. Не допускается прокладывать изолированные провода скрыто под штукатуркой, в бетоне, в кирпичной кладке, в пустотах строительных конструкций, а также открыто по поверхности стен, потолков, на лотках, на тросах и др. конструкциях. В этом случае должны применяться изолированные провода с защитной оболочкой или кабели».

Пояснение. К изолированным относятся провода, которые имеют только одну изоляцию и без общей оболочки. Из «старых» марок проводов типичными представителями этого класса были провода ППВ (провод плоский с ПВХ изоляцией и медной жилой) и АППВ — то же, но с алюминиевой жилой. Во всех «хрущевских» жилых пятиэтажках использованы эти провода. Их прокладывали и скрыто в штробах под штукатуркой, и в щелях между плитами перекрытий, и открыто на роликах. ПУЭ такую прокладку не запрещали (табл. 2.1.2 ПУЭ). Теперь требования к выбору проводов и способу их прокладки, в зависимости от их конструкции (наличия или отсутствия защитной оболочки), существенно повышаются.

Требование: «Не рекомендуется применять пайку при соединении проводников силовых цепей».

Пояснение. Соединение проводов методом скрутки всегда было запрещено нормами, хотя и сейчас продолжает широко применяться на бытовом уровне.

Действительно, после скрутки, в ходе эксплуатации под действием различного рода физико-химических факторов (нагрев-охлаждение, воздействие окружающей среды, электролитические процессы в металлах и т. п.), прочность сцепления между проводниками нарушается, образуются зазоры и, как следствие, возникает «плохой» контакт. Для правильного выполнения соединения проводников «скрутку» рекомендовалось закрепить пайкой.

Теперь же, исходя из требований стандарта, для проводников силовых цепей пайка попадает в разряд нерекомендуемых соединений.

Важное противопожарное требование стандарта, предъявляемое к контактным соединениям, заключается в том, чтобы температура соединений при нормальном режиме эксплуатации не превышала нормируемой величины и не ухудшала изоляции проводников, соединенных между собой или соприкасающихся с ними.

С учетом указанных в стандарте ограничений основными способами соединения проводников между собой следует считать все виды винтовых и болтовых соединений с использованием монтажных плат и колодок, опрессовку и сварку. При выборе способа соединения стандарт предписывает учитывать:
- условия среды и класс пожаровзрывоопасной зоны;
- материал проводника и его изоляцию;
- количество и форму проволок, формирующих проводник;
- сечение проводника;
- количество проводников, которые будут соединять вместе.

Большое внимание в ГОСТ Р 50571.15-97 уделено проблеме ограничения распространения горения вдоль кабельных линий и через кабельные проходки, выполненные в строительных конструкциях.

Требование: «Электропроводки, выполненные в трубах, специальных каналах, коробах, шинопроводами или шинами, которые проходят через элементы конструкций зданий, имеющие установленную огнестойкость, должны иметь внутреннее уплотнение, обеспечивающее ту же огнестойкость, что и соответствующие элементы конструкции здания».

Пояснение. Применяемые в проходках заделочные материалы должны быть совместимы с материалами электропроводки и допускать тепловые перемещения ее элементов без снижения качества уплотнения.

В ПУЭ, как уже отмечалось, к заделочным материалам, предъявляется дополнительное требование о том, что заделка должна выполняться легкоудаляемой массой, допускающей замену и прокладку новых проводов и кабелей.

Несмотря на многообразие предъявляемых ГОСТ Р 50571.15-97 противопожарных требований к электропроводкам основным все же остается регламентация способности электропроводки противостоять распространению горения. Именно этот показатель, в конечном счете, определяет и масштабы пожара, и причиненный им ущерб, и другие негативные явления, и обстоятельства, связанные с нарушением электроснабжения на объекте отдельных электропотребителей и объекта в целом.

Стандарт предусматривает три основных способа, обеспечивающих ограничение распространения горения по электропроводкам:
- использование специальных типов проводов и кабелей;
- использование не распространяющей горение погонажной арматуры;
- использование огнезащитных кабельных покрытий (ОКП).

Требование: «В электроустановках, где имеются особые условия пожароопасности, может быть необходимым применение специальных типов проводов и кабелей.

Применение кабелей, не соответствующих, как минимум, требованиям стандартов по ограничению их способности распространять горение, должно быть ограничено до небольших отрезков для подсоединения электроприборов к постоянным сетям электропроводки и в любом случае не должно допускаться для прокладки между помещениями, разделенными огнезащитными перегородками.

Элементы электропроводки, кроме кабелей, которые не соответствуют, как минимум, требованиям соответствующих стандартов по способности распространять горение, но во всех других отношениях соответствующие требованиям стандартов, должны быть помещены полностью в оболочку из несгораемых материалов или защищены (покрыты, окрашены) негорючими материалами».

Пояснение. К этим требованиям можно привести ряд комментариев:

1. Под специальными типами проводов и кабелей здесь понимаются уже упоминавшиеся виды кабельных изделий пониженной пожарной опасности: нг, нг-LS, нг-HF, нг-FR, нг-LTх и др.

2. Термин «оболочка из несгораемых материалов» в данном случае включает в себя жесткую погонажную электромонтажную арматуру (трубы, короба, каналы и др.), предназначенную для прокладки в ней проводов и кабелей. Правильно выбранная, имеющая сертификат пожарной безопасности арматура — многофункциональна. Она снижает горючесть прокладываемых в ней проводов, обеспечивает их электрическую и механическую защиту и, кроме того, улучшает эстетику электропроводок.

Что касается требования о негорючести материала оболочки (арматуры), то в полной мере этому требованию на сегодняшний день могут соответствовать только металлические оболочки, керамика и асбоцемент. Пластмассы, из которых сейчас в основном изготавливают арматуру, относятся к классу не распространяющих горение, т. е. условно негорючих. На «хорошем» пожаре эта арматура будет гореть, конечно, сопротивляясь, но гореть будет. Ее пожарнопрофилактическое назначение — препятствовать возникновению и развитию пожара в его начальной стадии. И хотя работников пожарной охраны требование стандарта об использовании только «негорючих оболочек» полностью устраивает, однако арматура эта, как правило, дорогая, очень неудобная в монтаже и абсолютно неэстетичная. Поэтому применяется она редко, когда другие виды электропроводок не могут быть использованы. Будущее, особенно в жилищном строительстве, за пластмассами, обладающими низкой горючестью (на уровне трудногорючих по ГОСТ 12.1.044-89*), а в сочетании с другими компонентами — и огнестойкостью.

3. Третий путь снижения пожарной опасности электропроводок и кабельных линий, как уже указывалось выше в выдержке из стандарта — это использование «негорючих» красок. Хорошее требование, но термин нужно взять в кавычки, поскольку, как и в случае с электромонтажной арматурой, на сегодняшний день трудновыполнимое, так как «негорючих» красок очень и очень мало. Очевидно, была допущена ошибка при переводе термина. Более правильно было бы написать, используя терминологию ФЗ № 123, что огнезащитные краски должны отвечать требованиям пожарной безопасности в соответствии с методами, установленными нормативными документами по пожарной безопасности.

Требования СП 31-110-2003

Данный свод правил (СП) не вошел в указанные выше перечни, но пользоваться им, по всей вероятности, пока можно (кроме раздела, касающегося прокладки электропроводок за подвесными потолками), исходя из требований п. 1 ст. 151 ФЗ № 123.

Основные требования к электропроводкам, в том числе и противопожарные, прописаны в гл. 14 СП. Самым важным является требование по ограничению способности кабельных изделий на объектах распространять горение: «внутренние электрические сети должны быть не распространяющими горение и выполняться кабелями и проводами с медными жилам и в соответствии с требованиями ПУЭ (гл. 2.1, изд. 6-е; гл 7.1, изд. 7-е)». Первая часть этого пункта идентична требованиям ГОСТ 50571.15 (там же указаны и пути решения этой проблемы). Вторая часть — новая: нормы требуют в жилых и общественных зданиях, где происходит наибольшее количество пожаров, отказаться от применения проводов с алюминиевыми жилами.

Достоинством данного СП является то, что в нем, в отличие от всех действующих нормативных документов, допустимые виды и способы прокладки электропроводок впервые увязаны с группой горючести строительных материалов оснований (СНиП 21-01-97*), по которым эти электропроводки будут проложены.

Требование: «В зданиях со строительными конструкциями, выполненными из негорючих (НГ) и слабогорючих материалов (группа Г1), допускается несменяемая замоноличенная прокладка групповых сетей в бороздах стен, перегородок, перекрытий, под штукатуркой, в слое подготовки пола или в пустотах строительных конструкций, выполняемая кабелем или проводами в защитной оболочке². Применение несменяемой замоноличенной прокладки проводов и кабелей в панелях стен, перегородок и перекрытий, выполненной при их изготовлении или в монтажных стыках при монтаже зданий, не допускается.

В зданиях со строительными конструкциями, выполненными из горючих материалов групп Г2 и (или) Г3, допускается: открытая прокладка одиночных кабелей и проводов в защитной оболочке с медными жилам и сечением не более 6 мм² в ПВХ изоляции в исполнении нг-LS без подкладки; скрытая прокладка под штукатуркой кабелей и проводов в защитной оболочке с медными жилами сечением не более 6 мм² в исполнении нг-LS по намету штукатурки».

Требования ГОСТ Р 53315-2009

Более десяти лет сертификация кабельной продукции осуществлялась по НПБ 248-97* «Кабели и провода электрические. Показатели пожарной опасности. Методы испытаний». Сейчас на смену этим НПБ пришел ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности». Раздел «Методы испытаний» в стандарте отсутствует, так как испытания по определению показателей пожарной опасности кабельных изделий проводятся по национальным стандартам (ГОСТ Р МЭК 60332, ГОСТ Р МЭК 60331, ГОСТ Р МЭК 61034, ГОСТ Р МЭК 60754), которые гармонизированы с международными стандартами МЭК.

Испытание на не распространения горения

Нельзя считать, что если кабель удовлетворяет требованиям по нераспространению горения при одиночной прокладке (ГОСТ Р МЭК 60332-1-2, ГОСТ Р МЭК 60332-1-3 и ГОСТ Р МЭК 60332-2-2), то и при групповой прокладке он будет не распространяющим горение.

Это объясняется тем, что распространение пламени при групповой вертикальной кабельной прокладке зависит от ряда факторов:
- объема горючего материала, который подвергается воздействию внешнего источника пламени, а также пламени, которое возникает при горении кабелей;
- геометрических форм кабелей и их взаимного расположения при прокладке;
- температуры воспламенения газов, выделяемых кабелями;
- объема горючих газов, выделяемых кабелями при определенной повышенной температуре;
- проемности помещения и объема воздуха, проходящего через кабельное сооружение;
- конструкции кабеля, например, бронированный или без брони, многожильный или одножильный.

В серии стандартов ГОСТ Р МЭК 60332-3 подробно излагается метод испытания, в котором групповая прокладка кабелей моделируется различными комбинациями испытуемых образцов. Для облегчения применения стандарта при дифференциации категорий испытания он разделен на следующие части:
Часть 3-10. Испытательная установка.
Часть 3-21. Категория А F/R.
Часть 3-22. Категория А.
Часть 3-23. Категория В.
Часть 3-24. Категория С.
Часть 3-25. Категория D.

Испытание на огнестойкость (сохранение работоспособности)

В отечественных нормативных документах до недавнего времени, в частности в НПБ 248-97*, показатель «огнестойкость» обозначался термином «пожаростойкость». Этот термин появился в 80-х годах прошлого столетия, когда начались разработки огнестойких конструкций кабелей. Его ввели по согласованию с ГУПО МВД СССР для того, чтобы разделить понятия огнестойкости строительных конструкций и кабелей. В настоящее время в новой серии международных стандартов, регламентирующих требования и методы испытания кабелей на огнестойкость (ГОСТ Р МЭК 60331 ? части 11, 21, 23, 25?2003), используется термин «потеря работоспособности».

Для российских специалистов всегда был более привычным термин «огнестойкость», поэтому по взаимному согласованию ВНИИКП и ВНИИПО этот термин включен в национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 53315-2009.

Параметр «огнестойкость кабеля» означает его способность выполнять свои функции до потери работоспособности в результате воздействия регламентированного нормами теплового источника.

Количественной мерой этого параметра является «предел огнестойкости», характеризующий время, в течение которого кабель, при воздействии указанного теплового источника, выполняет свои функции (передачу электроэнергии — для кабелей силовых, контрольных, связи и т.п. или сигналов — для оптических кабелей).

Поскольку ГОСТ Р 53315-2009 — новый и немногие с ним успели ознакомиться, считаем целесообразным привести из этого стандарта часть таблицы в которой показана классификация кабельных изделий по пределу распространения горения и пределу огнестойкости (табл. 4).

Другие показатели, приведенные в стандарте, также являются обязательными при сертификации продукции, но их освоение будет осуществляться по мере готовности экспериментальной базы испытательных лабораторий.

Основное достоинство ГОСТ Р 53315-2009 в том, что он позволяет проводить классификацию выпускаемых кабелей по пожарной безопасности с указанием этого класса в Технических условиях на выпускаемую продукцию и маркировке самого кабеля.

В обозначении класса пожарной опасности первым показателем ставится предел распространения горения (О1 или О2 для кабельного изделия, испытанного одиночно, или П1 — П4 для кабельного изделия, испытанного при групповой прокладке), вторым — предел огнестойкости, третьим — показатель коррозионной активности, четвертым — показатель токсичности, пятым — показатель дымообразования.

Примеры классификационного обозначения:
О1.5.2.1.3; П2.7.1.4.4.

Не менее важным является то обстоятельство, что впервые в стандарте дается ответ на интересующий всех вопрос об областях применения кабелей. С учетом показателей пожарной опасности и типа исполнения область применения кабелей должна выбираться в соответствии с табл. 5.

В заключение хотелось бы поблагодарить устроителей конференции, и в первую очередь, главного редактора журнала «Кабель-news» Екатерину Гусеву за прекрасно организованную научно-деловую встречу. Будем надеяться, что такие конференции станут традиционными.

¹ Кабельный поток — совокупность кабелей и проводов, проложенных по общей кабельной трассе (или ее части) в один ряд (однослойно, многослойно, пучками) с расстоянием между кабелями не более 0,3 м или многорядно с расстоянием между рядами до 0,3 м и на расстоянии более 0,3 м от других кабелей (проводов) или отделенных от них разделительными противопожарными перегородками.
Термин «кабельный поток» — сравнительно новый в нашей энергетике. Его введение было продиктовано необходимостью обеспечить противопожарную защиту одновременно для всех кабельных линий и электропроводок, проложенных по одной трассе, например в здании или кабельном сооружении.

² Под проводами в защитной оболочке понимаются изолированные провода в общей оболочке, обеспечивающей механическую защиту в соответствии с условиями применения.