Не сгореть при работе: провода и кабели для пожароопасных зон

Для корректного выбора любого электрического изделия, включая кабели, необходимо знать не столько категорию пожарной опасности помещения, в котором оно будет эксплуатироваться, сколько класс пожароопасной зоны. Это очень важные понятия, имеющие абсолютно разный смысл и цели.

Категорирование зданий и помещений по пожарной опасности направлено прежде всего на обеспечение противопожарной защиты людей, самих зданий и имущества в случае возникновения пожара. Это позволяет правильно определить и сформулировать конкретные требования, в частности, к путям эвакуации персонала, системам оповещения и пожаротушения, огнестойкости строительных конструкций и т.д.

Определение класса пожароопасной зоны относится к профилактическим противопожарным мероприятиям. Правильный выбор электрооборудования с учетом наличия горючих веществ и материалов, применение надежной электрической защиты кабельных сетей, в т.ч. пассивной, способствуют предотвращению пожаров на объекте.

История с противоречиями

Как выяснила редакция RusCable.Ru, термин «пожароопасная зона» впервые появился в ПУЭ 5-го издания (версия 1980 года). Сейчас он регламентируется Федеральным законом № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». Пожароопасной зоной названо пространство внутри и вне помещения, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие вещества и где они могут находиться как при нормальном технологическом процессе, так и в случае его нарушения. В зарубежной нормативной литературе, включая подавляющее большинство международных специализированных словарей, такое понятие отсутствует, т.е с высокой вероятностью это российское изобретение.

Следует обратить внимание на две формулировки, на первый взгляд выглядящие как минимум странно. Первая: в пожароопасной зоне горючие вещества должны постоянно или периодически обращаться. Вторая: они могут находиться здесь при технологическом процессе. Получается, что если горючие вещества не обращаются, а постоянно находятся в помещении, или если при наличии большого объема горючих веществ технологический процесс отсутствует, то помещение становится безопасным с пожарной точки зрения. Это нонсенс, т.к. пожарная опасность определяется в основном видом и количеством горючей нагрузки. Вообще, термин «технологический процесс» мало подходит к электроустановкам и связанным с ними помещениям. Например, проложенные в кабельном коллекторе кабели являются большой горючей нагрузкой. Однако они находятся в стационарном состоянии, т.е. не обращаются, следовательно, возникает несоответствие первому признаку пожароопасной зоны. Нахождение кабелей в коллекторе напрямую не связано с технологическим процессом – налицо несоответствие второму признаку пожароопасной зоны. Получается, что кабельный коллектор (пожароопасная зона класса не ниже П-IIa) на самом деле не пожароопасная зона?

Но не все так просто и безнадежно. Кажущиеся несуразными обороты про горючие вещества, которые «обращаются» и «участвуют в технологическом процессе», позволяют вывести из списка пожароопасных зон помещения жилищных комплексов, административные и общественные здания, офисы и прочие аналогичные объекты. Как результат, здесь не придется применять электротехническое оборудование в пожаробезопасном исполнении соответствующего класса защиты по IP.

Таким образом, к пожароопасным зонам можно отнести только помещения в зданиях производственного и складского назначения, которые по функциональной пожарной опасности отнесены Федеральным законом № 123-ФЗ к классу Ф5.

Нормативные акты – наши и не наши

Понятие «пожароопасные зоны» и методика их классификации появились в национальной электротехнической нормативной базе после согласования главы 7.4 (ранее VII-4) «Электроустановки в пожароопасных зонах» 5-го издания ПУЭ с Госстроем СССР 27 февраля 1980 года, а также ее утверждения Главтехуправлением по эксплуатации энергосистем и Государственной инспекцией по энергонадзору Министерства энергетики и электрификации СССР 5 марта 1980 года. Предложенное определение термина «пожароопасная зона» и классификация пожароопасных зон почти без изменений перешли в ПУЭ 6-го издания. В современной России они представлены в Федеральном законе № 123-ФЗ.

Свои требования к электропроводкам, в т.ч. для пожароопасных помещений, имеются и в зарубежных нормативных документах. Так, в США безопасный монтаж электропроводки и оборудования регламентируется нормами National Electrical Code (NEC), который является частью серии Национальных правил пожарной безопасности. В Англии имеется стандарт BS 7671 по электромонтажу и безопасности (в т.ч. пожарной) электропроводки в домашних, коммерческих, промышленных и других зданиях.

Классификация пожароопасных зон

Пожароопасные зоны подразделяются на классы, определяемые технологами совместно с электриками проектной или эксплуатационной организации:

• П-I – зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61°C и более;
• П-II – зоны, в которых выделяются горючие пыль и волокна;
• П-III – зоны, в которых обращаются твердые, не переходящие во взвешенное состояние горючие вещества и материалы в количестве, при котором удельная пожарная нагрузка составляет не менее 1 МДж/м²;
• П-IV – зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки 61 °С и более или твердые горючие вещества.

Редакция RusCable.Ru напоминает: деление пожароопасных зон на классы необходимо для выбора электротехнического оборудования по уровню его защиты для обеспечения безопасной эксплуатации в рассматриваемом здании или помещении. Электроустановки для пожароопасных зон классифицируются по степени защиты от проникновения внутрь воды и внешних твердых предметов в соответствии с приложениями к Федеральному закону № 123-ФЗ. При прокладке в пожароопасных зонах рекомендуется отдавать предпочтение кабелям, отвечающим требованиям ГОСТ 31565–2012 и не распространяющим горение (НГ), следующих типов исполнения:

• НГ – в зоне класса П-III;
• НГ-LS (с низким дымо- и газовыделением) – в пожароопасных зонах всех классов, кроме систем противопожарной защиты;
• НГ-HF (без содержания коррозионно-активных веществ в продуктах горения, безгалогенные) – в пожароопасных зонах всех классов;
• НГ-FR (огнестойкие) – в системах противопожарной защиты пожароопасных зон всех классов.

Выбор кабеля для пожароопасных зон и способы его монтажа

Основные виды кабелей и способы прокладки кабельных линий и электропроводок в пожароопасных зонах рассмотрены в ГОСТ 31565–2012 и инструкции И 1.02–09. В соответствии с ними:

• обычные изолированные провода предписано прокладывать только в металлических трубах с локализационной способностью (могут выдерживать короткое замыкание в находящейся внутри них электропроводке без прогорания стенок) либо в металлических коробах (при обеспечении противопожарных мероприятий, препятствующих распространению горения внутри короба);
• одножильные и многожильные изолированные провода в защитной оболочке можно прокладывать в металлических трубах и специальных коробах (конструкция прямоугольного сечения для прокладки проводов и кабелей, не имеющая съемных или открывающихся крышек), металлических трубах с локализационной способностью, а также в металлических коробах (при обеспечении противопожарных мероприятий, препятствующих распространению горения внутри короба);
• кабели в исполнении НГ-LS, НГ-HF, НГ-FR допускают укладку любым из существующих способов (непосредственное крепление, в металлических трубах, металлических и специальных коробах, в не распространяющей горение пластмассовой арматуре, на лотках и кронштейнах, на тросе). Монтаж таких кабелей в металлических трубах с локализационной способностью также возможен, но практического смысла не имеет и поэтому в реальных условиях не применяется.

Расстояние – не панацея

Для пожароопасных зон актуальна проблема воспламенения горючих материалов при их контакте с горящими частицами алюминия и его сплавов, образующихся при коротком замыкании ТПЖ. Ряд нормативных документов, в т.ч. СП 76.13330.2016 и И 1.02–09, рекомендует выдерживать расстояние не менее 1 м от проложенных открыто кабелей до мест открытого размещения горючих веществ. Однако имеющиеся в распоряжении редакции RusCable.Ru результаты исследований, проведенных и опубликованных ВНИИПО МЧС России, доказывают, что соблюдение данного требования не решает проблемы. Горящие частицы алюминия и его сплавов обладают крайне высокой зажигательной способностью. В среднем при коротком замыкании проводников сечением до 6 мм² и токах до 1800 А образуется более 1500 горящих частиц диаметром от 25 мкм до 3 мм, нагретых до температур до 2700°С и вылетающих со скоростью до 11 м/с. Площадь поражения в пожароопасной зоне зависит от двух основных параметров: высоты расположения провода и его удаленности от возможного очага возгорания. Эксперименты показали, что даже на расстоянии 3м от места короткого замыкания при любой (в пределах 10м) высоте расположения проводки сохраняется почти 100%-ая вероятность воспламенения находящихся там горючих веществ.

В электроустановках, расположенных на открытых наземных площадках (класс пожароопасной зоны П-III), где расстояние от горючих материалов до, например, воздушной ЛЭП практически не лимитировано, метод противопожарной защиты путем удаления проводов от горючего материала вполне возможен и эффективен. В ограниченном пространстве (пожароопасные зоны П-I, П-II и П-IIа) такой способ бесполезен. Необходим иной подход, основанный на правильном выборе проводов и кабелей, а также использовании негорючих электромонтажных изделий, обладающих локализационной способностью.

Постскриптум

Портал RusCable.Ru следит за ситуацией с самого начала. Еще в 2009 году мы провели организовали и провели первую в отрасли конференцию "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности". Состояние вопроса. Проблемы внедрения. Итоги и замечания, а так же дополнительные материалы доступны по ссылке.

Все изложенное в статье является коллективным мнением редакции RusCable.Ru, основанным на собственном опыте, а также на изучении научных и практических публикаций в российских и зарубежных источниках. Если в процессе ознакомления с представленным материалом у кого-то из читателей возникли возражения и (или) желание высказать свою точку зрения по рассматриваемому вопросу, то мы готовы обсудить их на нашем форуме. Это открытая площадка, где в дискуссии смогут принять участие представители профессионального сообщества, эксперты смежных отраслей и прочие заинтересованные лица.