Cáp điện chống cháy là gì?

Cáp chống cháy (Fire Resistance Cable) không phải là một loại cáp điện mới trong ngành sản xuất dây cáp nhưng lại tương đối mới trong phạm vi sử dụng điện dân dụng, công trình, tòa nhà. Có lẽ nó chỉ được biết tới nhiều hơn sau những vụ cháy thương tâm xảy ra ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh trong thời gian gần đây. Do đó, HANWON sẽ giúp bạn hiểu về loại cáp điện này cũng như lý do vì sao nên dần thay thế đường dây điện trong nhà bằng dây cáp chống cháy!

I. Cáp chống cháy là gì?

Có thể hiểu đây là loại cáp vẫn tiếp tục tải điện trong một khoảng thời gian nhất định khi đang cháy, ngoài điều kiện này thì nó cần phải đảm bảo khả năng chống cháy lan và không phát thải khói độc hại khi cháy. Đối với khả năng chống cháy lan của cáp sẽ được đảm bảo nhờ lớp băng mica chịu nhiệt không cháy bọc vào lõi còn đặc tính không phát thải khí độc hại sẽ được đảm bảo nhờ lớp cách điện bằng vật liệu chịu nhiệt (như silicon, Polyetylen…) và vỏ bọc không chứa halogen.

Nếu trước đây loại cáp này chỉ được lắp đặt trong các tàu điện ngầm, nhà máy điện hạt nhân, cơ sở quân sự thì nay đã được sử dụng rộng rãi hơn ở những nơi đông người (trung tâm mua sắm, trung tâm thương mại) trong hệ thống an ninh, báo cháy. hệ thống. Khi mua cáp chống cháy thì bạn nên yêu cầu nhà sản xuất cung cấp giấy chứng nhận an toàn cháy nổ bên cạnh giấy chứng nhận hợp quy, hoặc giấy kiểm định có dấu phù hợp của cơ quan có thẩm quyền

II. Thử nghiệm khả năng chống cháy của cáp điện

Khả năng chống cháy của cáp có thể được đặc trưng bởi 3 chỉ số: giới hạn lan truyền cháy và giới hạn chống cháy, không phát thải khói độc. Giới hạn cháy lan là khoảng cách tối đa tính từ nguồn cháy trong vùng tác động của ngọn lửa, giới hạn chống cháy là thời gian mà cáp điện phải hoạt động bình thường (tải điện) dưới tác động của ngọn lửa. Thông thường, khả năng này sẽ được thử nghiệm trong các phòng thí nghiệm, ngoài ra do không đủ thiết bị nên các chỉ số quan trọng như hoạt động ăn mòn, tạo khói và độc tính không phải lúc nào cũng được đo lường.

Thử nghiệm này được quy định cụ thể trong IEC 60331, IEC 60332 và BS 6387, theo đó:

Giới hạn cháy lan được thử nghiệm như sau: Nguyên mẫu (đoạn cáp thử nghiệp) được đặt thẳng đứng trong một buồng đặc biệt, một đầu đốt được đặt bên dưới nó ở một góc nhất định và tiếp xúc với ngọn lửa trong một thời gian nhất định. Sau khi thử nghiệm, đo chiều dài của phần cáp bị cháy thành than.
Khả năng chống cháy của cáp chỉ có thể được xác định trong điều kiện phòng thí nghiệm, trong đó nguyên mẫu nằm ngang và đang tải điện, được làm nóng từ đầu đốt gas ở nhiệt độ từ 750℃ trong một thời gian nhất định. Hiệu suất của cáp được xác định theo thời gian mà đèn đấu vào dây phát sáng. Thời gian mà đèn sang chính là giá trị của chỉ báo giới hạn chống cháy.

thử-nghiệm-khả-năng-chống-cháy-của-cáp

Thông thường thì khả năng chống cháy cần thiết của cáp sẽ được xác định ở giai đoạn thiết kế, còn giới hạn cháy lan được xác định bằng cách tính toán thời gian đủ để sơ tán mọi người khỏi nơi đang cháy. Quy định trong IEC 60331 thì khi cháy ở 750℃, để được công nhận khả năng chống cháy thì cáp phải hoạt động trong tối thiểu 90 phút.

Đặc tính không phát thải khói độc hại hoặc hoạt tính ăn mòn axit được đo lường thông qua các chỉ số như sau:

Chỉ số oxy bằng thể tích oxy tối thiểu (trong hỗn hợp nitơ-oxy) mà tại đó lớp cách nhiệt đạt được quá trình đốt cháy ổn định. Chỉ số < 21 cho thấy vật liệu sẽ tiếp tục cháy ngay cả khi không còn nguồn lửa.
Sự hình thành khói là mật độ quang học của khói trong quá trình đốt, được xác định bằng phân tích trắc quang.
Hoạt tính ăn mòn được đánh giá theo khuyến nghị của IEC bằng cách giải phóng các hóa chất sau: hydro clorua, hydro bromua, oxit lưu huỳnh, hydro florua…
Độc tính được xác định bởi lượng chất độc hại được giải phóng trong quá trình đốt cháy (carbon monoxide, carbon dioxide, hydro clorua, hydro florua, hydro bromua, oxit lưu huỳnh, oxit nitơ, hydro xyanua).

Ví dụ, đối với tiêu chuẩn GOST của Nga có quy định cụ thể về chỉ số giới hạn của đặc tính này như sau, bạn tham khảo:

Khi đốt, cáp không chứa halogen không được giảm độ truyền ánh sáng quá 40%;
Giá trị độc tính của cáp có chỉ số -HF phải lớn hơn 40 g/m 3;
Giá trị các chỉ tiêu hoạt động ăn mòn của các sản phẩm khói và khí thải trong quá trình đốt cáp -HF:
- Hàm lượng khí axit halogen tính theo HCl không quá 5,0 mg/g;
- Độ dẫn điện của dung dịch nước có sản phẩm phát thải khói và khí bị hấp phụ không quá 10,0 µS/mm;
- Trị số axit (pH) không nhỏ hơn 4.3.

III. Thiết kế của cáp điện chống cháy

Cáp chống cháy truyền thống bao gồm các dây dẫn đồng (bắt buộc), lớp cách điện và vỏ bọc. Nó có thể được bảo vệ khỏi nhiễu điện từ từ các thiết bị bên ngoài bằng màn chắn nhôm hoặc được tăng cường độ bền nhờ với lớp giáp kim loại (thép mạ kẽm là chủ yếu).

Cấu tạo của loại cáp này như sau:

Dây dẫn điện bắt buộc phải là đồng.
Lớp vật liệu chống cháy (thường là mica).
Lớp cách điện và vỏ bọc không chứa halogen. Tuy vào nhà sản xuất, nó có thể làm từ cao su, silicone, PVC chống cháy, nhựa polyfluoroetylen, Fluororesin…

Lựa chọn 1: Lớp cách điện dựa trên sklosludinite, cụ thể là băng mica. Nó được làm bằng sợi thủy tinh hoặc polymer với một lớp mica gắn vào, hoạt động như một hàng rào chống cháy vì nó chịu được nhiệt độ cao, không bị lửa phá hủy, nhờ đó giúp ngăn ngừa hư hỏng dây dẫn dưới ngọn lửa trần và hấp thụ các thành phần độc hại của khói.

Lựa chọn 2 là lớp cách điện làm bằng cao su silicon. Khi tiếp xúc với ngọn lửa, cao su silicon cháy tạo ra carbon dioxide, nước và silica. Lớp hợp chất này giống như gốm bao bọc lấy dây dẫn, lại kỵ nước. Hợp chất này cũng có khả năng chống chịu cơ học và độ rung.

Ngoài ra, khả năng chống cháy và chịu nhiệt có thể được tăng lên bằng cách thêm chất ức chế vào thành phần nhựa, ví dụ chất hóa dẻo phốt phát, chất chống oxy hóa và chất độn. Các vật liệu như polyetylen là dễ cháy nhất nên để làm cho nó không bắt lửa, chất chống cháy được trộn vào để tự dập tắt, phổ biến nhất là hỗn hợp antimon trioxide và parafin clo hóa.

Loại cao su ít bắt lửa nhất là loại có chứa cao su polychloroprene. Cao su silicon, polyetylen chlorosulfonated hoặc clo và các polyme khác tương tự như cao su là những vật liệu chống cháy tốt nhất. Polyme dựa trên fluoropolyme (tetrafluroethylene), có khả năng chống cháy cao do chỉ số oxy cao và lượng khí thải thấp.

IV. Phạm vi ứng dụng của cáp chống cháy

Thông thường, loại cáp này được sử dụng khi lắp đặt hệ thống đặt tại các cơ sở có yêu cầu an toàn cháy nổ cao hơn. Ngày nay chúng là nền tảng của các dây chuyền an ninh và báo cháy hiện đại như hệ thống chữa cháy tự động, chiếu sáng thoát hiểm khẩn cấp, thông gió, chống khói, phát hiện cháy, thông báo âm thanh về trường hợp khẩn cấp, quản lý sơ tán người dân, hệ thống cấp nước chữa cháy, thang máy sơ tán… Các hệ thống điện bắt buộc phải sử dụng loại cáp này, được quy định cho các mạch điện cứu sinh:

Hệ thống cấp điện khẩn cấp cho tủ phân phối điện khẩn cấp dùng để thoát nạn.
Hệ thống báo cháy và liên lạc khẩn cấp để báo cáo sự cố cháy (Đây không phải là toàn bộ hệ thống phải có cáp chống cháy. Nếu là mạch khởi động tín hiệu, chẳng hạn như mạch báo cháy thì không cần cáp chống cháy. Nhưng mạch cần cáp chống cháy là mạch gửi tín hiệu cảnh báo hoặc mạch dùng để điều khiển các hệ thống chữa cháy khác nhau như chuông, loa, hệ thống thông tin liên lạc…)
Hệ thống chiếu sáng khẩn cấp (Cái này cũng vậy. Nếu sử dụng hoặc thiết kế hệ thống chiếu sáng khẩn cấp có sử dụng pin tích hợp Cáp nguồn được cung cấp không nhất thiết phải có khả năng chống cháy. Nhưng nếu thiết kế đèn có pin trung tâm thì phải chạy cáp tìm đèn chiếu sáng khẩn cấp như thế này. Cáp phải là cáp chống cháy.)
Hệ thống khí nén cho lối thoát hiểm.
Hệ thống hút và xả khói bao gồm hệ thống điều khiển phân phối khói và lửa.
Hệ thống bơm nước và chữa cháy tự động.
Hệ thống thang máy chữa cháy.
Hệ thống khí nén cho lối thoát hiểm.
Hệ thống liên lạc khẩn cấp.
Hệ thống thông khói.