Результаты испытаний кабеля с изоляцией из СПЭ на соответствие требованиям ГОСТ Р 53315-2009 по нераспространению горения при групповой прокладке

Page 1
background image

Page 2
background image

94

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

САЗОНОВ Ф.М.,

руководитель сектора испытаний кабельной продукции ЗАО «ЦСИ «Огнестойкость»

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ КАБЕЛЯ С 
ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СПЭ НА СООТВЕТСТВИЕ 
ТРЕБОВАНИЯМ ГОСТ Р 53315-2009 ПО 
НЕРАСПРОСТРАНЕНИЮ ГОРЕНИЯ ПРИ 
ГРУППОВОЙ ПРОКЛАДКЕ

С 

 развитием новых технологий создаются 
новые типы кабелей, такие как кабельные 
изделия огнестойкие, не распространяю-

щие горение при групповой прокладке и не выде-
ляющие коррозионно-активных газообразных 
продуктов при горении и тлении (исполнение — 
нг-FRHF), и кабели, не распространяющие горе-
ние при групповой прокладке, с пониженным 
дымо- и газовыделением и с низкой токсичностью 
продуктов горения (исполнение — нг-LSLTx), с 
применением более новых материалов, к кото-
рым можно отнести поливинилхлоридные пласти-
каты новой серии марок 1110, 2110, 3110, разра-
ботанные ОАО «ВНИИКП», и ряд конструкций 
кабелей, таких как кабели с изоляцией из СПЭ. 
С ужесточением правил нормативная база в 
пожарной отрасли за последние годы значитель-
но расширилась, не стало исключением и разви-
тие в кабельной отрасли. Например, частичная 
замена НПБ 248-97 «Кабели и провода электри-
ческие. Показатели пожарной опасности. Методы 
испытаний» на ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные 
изделия. Требования пожарной безопасности». 
Утратил силу ГОСТ 12176-89 «Кабели, провода и 
шнуры. Методы проверки на нераспространение 
горения», взамен введён ГОСТ Р МЭК 60332-3-
22(или 23, 24, 25)-2005 «Испытания электриче-
ских и оптических кабелей в условиях воздей-
ствия пламени. Часть 3-22(или 23, 24, 25)». Для 

нераспространения пламени по вертикально 
расположенным пучкам проводов или кабелей 
категории A (или B, С, D), наряду с НПБ 238-97 
«Огнезащитные кабельные покрытия. Общие 
технические требования и методы испытаний» 
используется ГОСТ Р 53311-2009 «Покрытия 
кабельные огнезащитные. Методы определе-
ния огнезащитной эффективности». Введение 
Федерального закона Российской Федерации от 
22 июля 2008 г. № 123-ФЗ «Технический регла-
мент о требованиях пожарной безопасности», 
который неоднократно обсуждался и рассма-
тривался, официально обязало производителей 
проводить подтверждение проверки огнестойких 
кабелей с индексом «FR»-методом по ГОСТ Р 
МЭК 60331-21-2003 «Испытания электрических 
и оптических кабелей в условиях воздействия 
пламени. Сохранение работоспособности. Часть 
21. Проведение испытаний и требования к ним. 
Кабели на номинальное напряжение до 0,6/
1,0 кВ включительно». С введением изменений 
в Федеральный закон Российской Федерации от 
10 июля 2012 г. № 117-ФЗ «О внесении измене-
ний в Федеральный закон «Технический регла-
мент о требованиях пожарной безопасности» 
стало обязательным подтверждение дымообра-
зующей способности кабелей с индексом «LS» и 
«HF» по ГОСТ Р МЭК 61034-2-2005 «Измерение 
плотности дыма при горении кабелей в заданных 


Page 3
background image

95

6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск

условиях. Часть 2. Метод испытания и требования 
к нему». Данное внесение изменений ещё более 
расширило предъявляемые минимальные требо-
вания к продукции с целью обеспечения безопас-
ности людей и объектов. Измерение плотности 
дыма при горении кабеля является очень важным 
показателем пожарной опасности, так как по 
статистике при пожаре большинство людей поги-
бает не от самого огня, а от дыма, выделяемого 
при горении. И если раньше кабели с индексом 
«LS» и «HF» требовали подтверждения только на 
уровне принятия технических условий (ТУ) или 
приёмо-сдаточных периодических испытаний, то 
теперь при получении сертификата соответствия 
данные виды кабелей на данную характеристику 
требуют обязательного подтверждения в лабора-
торных условиях.

Из всего этого можно сделать вывод, что 

нормативная база в России в пожарной сфере 
не только изменяется со временем, большинству 
нормативных документов нет и десяти лет, но и 
расширяется.

В настоящее время в Российской Федерации 

повысился интерес потребителей к новым кабе-
лям с изоляцией из СПЭ, которые в недалёком 
будущем заменят кабели с бумажно-пропитанной 
и поливинилхлоридной изоляцией. Но в то же 
время, к сожалению, отсутствует единая точка 
зрения относительно способа испытания силовых 
кабелей с СПЭ-изоляцией, это касается защиты 
от перенапряжений, методов диагностики, не стал 
исключением и метод испытаний кабеля на пожар-
ную опасность. С одной стороны, есть междуна-
родные стандарты, с другой — отечественные 
требования норм испытаний, с третьей — отдель-
ные инструкции и рекомендации предприятий-
изготовителей кабельной продукции. 

Для решения данной задачи вначале рассмо-

трим общие правила и методы испытаний всех 
видов кабелей по ГОСТ Р 53315-2009. И тут 
сразу нужно подчеркнуть, что индекс «нг» в 
кабельной продукции вовсе не означает, что 
кабель негорючий, аббревиатура означает всего 
лишь, что кабель не распространяет горение. 
А значит, он может гореть в определённых усло-
виях при определённых факторах. Как известно 
из ГОСТ Р 53315, в маркировке кабельных 
изделий, к которым предъявляются требования 
по пожарной безопасности, должен быть указан 
тип исполнения в соответствии с показате-
лями пожарной безопасности, указанными в 

настоящем стандарте. В ходе проверок органов 
сертификации было выявлено большое коли-
чество нарушений в сертификате соответствия 
на кабельную продукцию именно в отношении 
индекса «нг». Аббревиатура ставилась на любые 
марки кабеля независимо от способа прокладки. 
Как известно из пункта 5.11 упомянутого ГОСТа, 
кабельные изделия, не распространяющие горе-
ние при одиночной прокладке, — без индекса 
«нг», а кабельные изделия, не распростра-
няющие горение при групповой прокладке, — с 
индексом «нг». Это очень существенно, так как 
одиночный кабель или ряд кабелей должны 
быть расположены на расстоянии более 300 мм 
друг от друга, а при групповой прокладке кабе-
ли должны находится на расстоянии не более 
300 мм. В последующем данная аббревиатура 
влияет и на область применения кабеля (ГОСТ 
Р 53315-2009, табл. 2 «Преимущественные обла-
сти применения кабельных изделий с учётом 
их типа исполнения»). Также из ГОСТ Р МЭК 
60332-3-22-2005 следует, что части 1 и 2 ГОСТ 
Р МЭК 60332 устанавливают методы испыта-
ний на нераспространение горения одиночного 
вертикально расположенного изолированного 
провода или кабеля. Не обязательно, что если 
провод или кабель удовлетворяют требованиям 
частей 1 и 2, то при групповой вертикальной 
прокладке такие провода и кабели будут давать 
аналогичные результаты. Это объясняется тем, 
что распространение пламени при групповой 
вертикальной прокладке проводов или кабелей 
зависит от ряда факторов:
•  объёма горючего материала, который подвер-

гается воздействию внешнего источника 
пламени, а также пламени, которое возникает 
при горении кабелей;

•  геометрической формы кабелей и их взаимно-

го расположения при прокладке;

•  температуры воспламенения газов, выделяе-

мых кабелями;

•  объёма горючих газов, выделяемых кабелями 

при определённой повышенной температуре;

• объёма воздуха, проходящего через кабель-

ное сооружение;

•  конструкции кабеля, например бронированный 

или без брони, многожильный или одножиль-
ный.
При учёте влияния перечисленных факторов 

предполагается, что кабели могут воспламе-
няться при воздействии внешнего источника 


Page 4
background image

96

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

пламени, так же как и кабели, испытанные 
в лабораториях при групповой прокладке и 
подтверждённые сертификатом соответствия 
на категории A, B, С, D, и однозначно не отража-
ют конкретных условий обеспечения безопасно-
сти при реальных способах прокладки кабелей. 
Действительное расположение кабелей при 
прокладке может являться определяющим 
фактором, влияющим на распространение 
пламени в условиях реального пожара. Надо 
понимать, что воссоздать в лабораторных усло-
виях реальную прокладку и реальное поведение 
кабельной продукции на конкретных объектах, 
таких как кабельные коллекторы, эстакады, при 
определённом пожаре с определённым источни-
ком возгорания очень трудно. В пожарных лабо-
раториях при испытании по ГОСТ Р МЭК 60332 
воссоздаётся пожар, который в свою очередь 
ограничен множеством факторов, таких как 
габаритные размеры  испытательной камеры, 
источник пламени, а именно газовая горелка 
номинальной интенсивности тепловыделения 
73,7±1,68х10 Дж/ч или (20,5±0,5) кВт, которая 
в свою очередь является минимальным источ-
ником возгорания. Принудительной подачей 
воздуха в камеру, которая составляет 5000 ±
500 л/мин и которая также в свою очередь явля-
ется минимальной имитацией естественной и 
принудительной воздушной вентиляции, сквоз-
няков и тяги коллектора или какого-либо другого 
объекта. Ограничением шириной испытатель-
ной лестницы, на которую крепятся испытуемые 
образцы, максимальная ширина образца для 
стандартной лестницы должна быть 300 мм, 
а для широкой лестницы — 600 мм. 

Но надо признать, что даже в лабора-

торных условиях не всегда кабельная 
продукция с успехом проходит испытания 
на соответствие тем или иным нормам 
(рис. 1). 

Это связано, опять же, с огромным 

количеством маркоразмеров кабелей, 
которых порой более 10000, с применени-
ем новых материалов, с  экономической 
составляющей. Но заводы работают с 
целью улучшения качества продукции 
для потребителя. И в тоже время эти же 
заводы, то есть заявители для органа 
сертификации, зачастую хотят получить 
заветную бумажку с минимальными поте-
рями и затратами. В ГОСТ Р МЭК 60332 

говорится, что выбор типа кабеля и сечения 
токопроводящей жилы для типовых испытаний 
проводится в соответствии с требованиями 
стандарта или технических условий на кабель 
или по согласованию между заказчиком и 
изготовителем. Ограниченная ёмкость лестниц 
требует выбора такого сечения токопроводящих 
жил, которое обеспечивает необходимый объём 
неметаллических материалов при данном мето-
де крепления. Выбор кабелей для испытания 
по настоящему стандарту проводится с учётом 
следующих требований: 
•  использование только передней стороны лест-

ницы;

•  для кабелей, имеющих токопроводящую жилу 

сечением свыше 35 мм

2

, число отрезков кабе-

лей не должно быть более необходимого для 
формирования одного слоя шириной 600 мм с 
зазором между отрезками, равными половине 
диаметра кабеля, но не более 20 мм;

•  для кабелей, имеющих токопроводящие жилы 

сечением до 35 мм

2

 включительно, ограниче-

ния по выбору кабеля отсутствуют.
Но, как показывает практика, порой это не 

всегда верно. Недостаточно испытать один 
типоразмер кабеля с жилой до 35 мм

2

 и распро-

странить его на весь ряд номинального сечения, 
который уходит порой далеко за 400 мм

2

. Из 

самого ГОСТа видно, что испытания по своей 
сути различаются наличием зазора или его 
отсутствием. А на практике это подтверждается 
(рис. 2). 

Наличие зазора между кабелями во время 

испытания, как правило, даёт худшее поведение 
образца, однако опыт показывает, что бывает и 

Рис. 1. Испытания в лаборатории


Page 5
background image

97

6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск

другая ситуация, когда кабели, 
уложенные без зазора, показыва-
ют худший результат. При испы-
тании одного и того же кабеля 
разных типоразмеров он ведёт 
себя по-разному. Это обуслав-
ливается воздушными потоками 
между кабелями, проникновени-
ем и обволакиванием пламенем 
большей поверхности. Зачастую 
пламя через отверстия между 
кабелями пытается проникнуть 
и к необогреваемой задней 
поверхности. В свою очередь 
возможно, что дополнительное 
испытание выявит некоторые 
важные моменты, позволит 
проектировщикам более чётко 
проанализировать предел рас-
пространения пламени, а следовательно, будет 
гарантия качества. К сожалению, ещё одна 
категория кабелей специальных конструкций с 
сечением токопроводящей жилы более 35 мм

2

используемых при специальных видах прокладки 
с индексом «A F/R», остаётся невостребованной. 
А именно она использует стандартную лестницу, 
при этом испытуемый образец должен состоять 
не менее чем из четырёх отрезков. Не менее двух 
отрезков должно быть закреплено на задней 
стороне лестницы, вследствие чего проис-
ходит дополнительный прогрев от задней стенки 
испытательной камеры. Возможно, теперь его 
заметят, ГОСТ IEC 60332-3-21-2011 «Испытания 
электрических и оптических кабелей в условиях 

воздействия пламени. Часть 3-21. Распростра-
нение пламени по вертикально расположенным 
пучкам проводов или кабелей. Категория A F/R»  
получил статус  межгосударственного стандарта 
и пришёл на замену ГОСТ Р МЭК 60332-3-21-
2005. Это ещё один инструмент в руках проек-
тировщика, которым можно пользоваться при 
создании или реконструкции объектов.

Не лучше обстоит дело и с выбором типа 

кабеля и сечения токопроводящей жилы для 
типовых испытаний по ГОСТ Р МЭК 61034-2-
2005 «Измерение плотности дыма при горении 
кабелей в заданных условиях. Часть 2. Метод 
испытания и требования к нему» на подтвержде-
ние индекса «LS» и «HF». Практика показывает, 

что при выборке образцов не всегда 
достаточно провести испытания на 
одном кабеле одного сечения и в после-
дующем, опять же, распространить 
на весь ряд. На примере выдержки из 
ТУ (рис. 3) на кабели с изоляцией из 
сшитого полиэтилена марок АПвПнг-
HF, ПвПнг-HF видно, что на испытания 
можно отобрать кабель диаметром как 
29,6 мм, так и 52 мм. 

Но на практике ситуация будет совсем 

иная у данных образцов. В соответствии 
с табл. 1 пункта 5.2.1 «определение 
числа испытуемых образцов» (см. ГОСТ 
Р МЭК 61034-2-2005), исходя из диаме-
тра кабеля, количество испытуемых 
отрезков кабеля может быть как два 

Рис. 2. Результат испытания кабеля с сечением жилы 

до 35 мм

2

 и более

Рис. 3. Технические условия выборки образцов


Page 6
background image

98

Сборник докладов XIX заседания Ассоциации электроснабжения городов России «ПРОГРЕССЭЛЕКТРО»

(для кабеля с наружным диаметром 20<D

40), 

так и один образец (для кабеля с наружным 
диаметром D >40). А в итоге при испытании 
конечное значение для кабелей будет отличать-
ся в разы, 38% для первого случая и 78% для 
второго случая составит минимальное значение 
светопроницаемости (рис. 4).

Обобщим ряд данных факторов при испытании 

в лабораторных условиях и сложим их с факта-
ми реальной прокладки на объекте на примере 
кабельного коллектора. Зачастую не соблюдают-
ся требования по пожарной нагрузке, а именно 
увеличение значения с 7 литров горючего мате-
риала на метр до 20 литров и более, не соблю-
дается способ прокладки, у кабелей нет чёткой 
организованной раскладки, 
силовые кабели проклады-
ваются рядом с кабелями 
связи, где зачастую приме-
няется в качестве оболочки 
полиэтилен, наиболее горю-
чий материал. Отсутствие 
противопожарных преград и 
вводов кабелей, пассивная 
противопожарная защита 
во многих местах полностью 
отсутствует — асбоцемент-
ные полки, металлические 
лотки, огнезащитные покры-
тия и другие виды (рис. 5).

На некоторых участках 

имеются протечки грунтовых 

вод или вод с поверхности 
земли. Для защиты кабелей 
и трубопроводов от протечек 
зачастую используется такой 
материал, как рубероид, 
являющийся горючим и отно-
сящийся к группе горючести 
«Г4» по ГОСТ 30244-94 «Мате-
риалы строительные. Методы 
испытаний на горючесть», 
хотя присутствие посторонних 
горючих материалов в коллек-
торах категорически запре-
щено. Можно сделать вывод, 
что реальный пожар всегда 
отличается своей индивиду-
альностью и рассматривать 
его надо на конкретном объек-
те при конкретных условиях, 

которые зачастую отличаются от лабораторных. 

Что касается вопроса снижения горючести 

кабелей в действующих коллекторах, то наибо-
лее эффективным средством считается нанесе-
ние на них огнезащитных кабельных покрытий 
(краски) — ОКП. Нанесённое на кабель ОКП во 
многих случаях не только предотвращает его 
возгорание от различных источников зажига-
ния, в том числе в результате короткого замы-
кания, но и существенно уменьшает скорость 
распространения горения, а также выделение 
токсичных и коррозионно-активных веществ. 
Применение огнезащитных покрытий также 
уменьшает дымообразующую способность, 
температуру дыма и обеспечивает увеличение 

Рис. 5. Состояние кабельных коллекторов

Рис. 4. Результаты испытаний

светопроницаемос

ть 

I

t/

I

o, %

светопроницаемос

ть 

I

t/

I

o, %

Диаметр 52 мм

1 отрезок кабеля

Диаметр 26 мм

2 отрезка кабеля

График процесса измерения

График процесса измерения

минимальная светопроницаемость равна 78,085%

минимальная светопроницаемость равна 38,000%

время эксперимента, мин:сек

время эксперимента, мин:сек


Page 7
background image

99

6–8 февраля 2013 г. Ханты-Мансийск

предела пожаростойкости кабеля, то есть 
времени его функционирования при пожаре. 
Благодаря нанесению огнезащитных кабель-
ных покрытий значительно нейтрализуются 
вредные газы, выделяемые кабельными 
оболочками при горении. С большинством 
можно согласиться, но надо так же понимать, 
что в соответствии с НПБ 238-97 «Огнеза-
щитные кабельные покрытия. Общие техни-
ческие требования и методы испытаний» 
минимальный объём испытаний для выдачи 
сертификата на ОКП является подтверж-
дением только допустимого длительного 
тока нагрузки и предела распространения 
горения, это же требование и указано в 
ГОСТ Р 53311-2009 «Покрытия кабельные 
огнезащитные. Методы определения огне-
защитной эффективности»». И только в 
НПБ 238-97, в программе квалификационных и 
приёмо-сдаточных испытаний в наименовании 
испытаний и проверок значится токсичность и 
дымообразующая способность, а следователь-
но, при получении сертификата данные показа-
тели не рассматриваются. Для их рассмотрения 
требуются дополнительные исследования, испы-
тания, проведение глубокого анализа получен-
ных в ходе исследований данных.

Некоторые исследования кабельной продук-

ции проводятся в рамках пожарной отрасли, 
например по инициативе Европейской Комис-
сии, разрабатывается новый стандарт EN50399-
2011 «Common test methods for cables under fire 
conditions. Heat release and smoke production 
measurement on cables during flame spread test. 
Test apparatus, procedures, results» (Общие мето-
ды испытания кабелей в условиях пожара. Изме-
рение выделения тепла и образования дыма на 
кабелях во время испытания на распространение 
пламени. Оборудование, процедуры, результаты 
испытания), позволяющий во время испытания 
проводить измерение таких параметров, как 
потребление кислорода для расчёта тепловыде-
ления, пик скорости тепловыделения, максимум 
тепловой энергии, выделяемой в единицу време-
ни в ходе сгорания при определённых условиях, 
а также показатель дымообразующей способ-
ности кабеля. 

Что же касается исследований в России, 

приоритетной разработкой ОАО «ВНИИКП» 
последнего времени является создание методи-
ки испытаний кабелей на напряжение 110 кВ и 

выше на нераспространение горения при груп-
повой прокладке в условиях реальной прокладки 
кабельной цепи (размещение кабелей в плоско-
сти или треугольником встык) в составе трёх фаз 
с объёмом горючей массы до 20 л/м (рис. 6).

Федеральный закон № 123-ФЗ, ГОСТ Р 53315 

и ГОСТ Р МЭК 60332-3-22-2005 не содержат 
прямых ограничений на класс напряжения 
кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена, 
которые могут испытываться на нераспростра-
нение горения в соответствии с перечисленной 
нормативной документацией. Однако нормы и 
требования, содержащиеся в указанной доку-
ментации, совершенно не учитывают ни терми-
ческих свойств высоковольтных кабелей, ни их 
реальных условий эксплуатации, а именно:
• кабели высокого напряжения имеют очень 

большую массу и, как следствие, теплоём-
кость;

•  металлические элементы конструкции данных 

изделий, в частности токопроводящая жила и 
медный проволочный экран, имеют, как прави-
ло, довольно большое сечение и являются 
высокоэффективным каналом отвода тепла;

•  высоковольтные кабели в сетях переменного 

напряжения всегда эксплуатируются в виде 
трёхфазных цепей, поэтому испытания должны 
выполняться одновременно на трёх отрезках 
кабеля.
Данная методика учитывает вышеперечислен-

ные обстоятельства и позволит более корректно 
оценивать кабели высокого напряжения с точки 
зрения нераспространения горения. 

Рис. 6. Испытания кабеля АПвПнг(А)-HF 110 кВ на 

нераспространение горения в составе трёх фаз 

сечением 1000 мм

2


Читать онлайн

С развитием новых технологий создаются новые типы кабелей, такие как кабельные изделия огнестойкие, не распространяющие горение при групповой прокладке и не выделяющие коррозионно-активных газообразных продуктов при горении и тлении (исполнение — нг-FRHF), и кабели, не распространяющие горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением и с низкой токсичностью продуктов горения (исполнение — нг-LSLTx), с применением более новых материалов, к которым можно отнести поливинилхлоридные пластикаты новой серии марок 1110, 2110, 3110, разработанные ОАО «ВНИИКП», и ряд конструкций кабелей, таких как кабели с изоляцией из СПЭ.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 1(70), январь-февраль 2022

Энергетический надзор во имя системной надежности и безопасности

Интервью Пожарная безопасность Охрана труда / Производственный травматизм
Интервью с заместителем Руководителя Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору Фроловым Д.И.
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 3(66), май-июнь 2021

Максимальная защита работников с помощью самых современных средств

Пожарная безопасность Охрана труда / Производственный травматизм События / Выставки / Конференции
Обзор четвертой Международной конференции по охране труда и промышленной безопасности «Клуб экспертов»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»