تست مقاومت در برابر آتش برای کابل های الکتریکی

مقدمه

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی یک تصور غلط گسترده وجود دارد که آزمایش‌های مقاومت در برابر آتش برای کابل‌های الکتریکی ضروری در سراسر جهان قابل تعویض هستند. این سوء تفاهم منجر به مواردی شده است که کابل ها بین استانداردها جایگزین می شوند بدون اینکه به طور کامل پیامدهای عملکرد سیستم و ایمنی زندگی را درک کنند.

هنگامی که استانداردهایی مانند NFPA 130 (برای سیستم‌های حمل و نقل سریع انبوه)، NFPA 502 (برای بزرگراه‌های دسترسی محدود – تونل‌های جاده‌ای) و NFPA 72 (برای هشدارهای آتش‌سوزی) اعمال می‌شوند، نگرانی اصلی ایجاد می‌شود. این استانداردها استفاده از عملکرد UL 2196 را برای سیستم های کابلی مقاوم در برابر آتش و معیارهای دقیق مقاومت در برابر آب الزامی می کند. با این حال، در خارج از آمریکای شمالی، عملکرد آتش “سیستم سیم کشی” UL 2196 اغلب ناخواسته با حداقل نیاز “محصول” کدهای محلی، مانند BS 6387 CWZ، IEC 60331، یا در بریتانیا، BS 8491، BS EN 50200 جایگزین می شود. ، BS 8434-2، با الزامات مقاومت در برابر آب اغلب نادیده گرفته می شود.

به عنوان مثال، NFPA 130 مشخص می‌کند که کابل‌ها برای فهرست مرطوب (UL 44) باید به NEC پایبند باشند، که مستلزم آزمایش کابل‌ها به مدت 12 هفته در آب 90 درجه سانتی‌گراد با معیارهای مقاومت عایق و ظرفیت خازنی است. این بسیار مهم است زیرا مجاری تونل ها مستعد سیل هستند. با این حال، این الزام معمولاً نادیده گرفته می‌شود و کابل‌های LSZH که معمولاً استفاده می‌شوند آن را برآورده نمی‌کنند.

چیزی که اغلب با جایگزینی استانداردهای کابل با کارایی پایین تر مورد توجه قرار نمی گیرد این است که استانداردهای مربوطه NFPA، که به عنوان پروتکل های ایمنی جامع عمل می کنند، زمان و قابلیت اطمینان مورد نیاز برای سیستم های ایمنی جانی و آتش نشانی را برای عملکرد موثر برای تخلیه ایمن در نظر گرفته اند. این توجه در طراحی مسیر تخلیه، ابعاد و تجهیزات منعکس شده است. جایگزینی کابل ها و سیستم های سیم کشی با عملکرد پایین تر، بدون در نظر گرفتن این عناصر، می تواند به طور قابل توجهی بر توانایی کلی سیستم ایمنی برای دستیابی به اهداف مورد نظر تأثیر بگذارد.

این مقاله به بررسی تفاوت‌های بین تست‌های محصول کابلی و تست‌های سیستم سیم‌کشی می‌پردازد و عملکرد مربوطه آنها را روشن می‌کند. هدف آن ارائه درک عمیق‌تر از پیامدهای یکپارچگی کلی سیستم ایمنی جانی هنگام فکر کردن به تعویض است.

سخن نویسنده

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی در جامعه مدرن، که در آن اتکا به برق در همه جا وجود دارد، اطمینان از ایمنی و یکپارچگی کابل های برق بسیار مهم است. تست مقاومت در برابر آتش برای کابل های الکتریکی نقشی اساسی در تعیین توانایی آنها در مقاومت در برابر خطرات آتش سوزی و حفظ عملکرد در شرایط بحرانی ایفا می کند. این آزمایش‌ها برای ارزیابی جنبه‌های مختلف مانند یکپارچگی عایق، انتشار شعله، انتشار دود و استحکام مکانیکی در شرایط دمای بالا طراحی شده‌اند. نتایج به‌دست‌آمده از چنین آزمایش‌هایی نه تنها به توسعه سیستم‌های الکتریکی ایمن‌تر کمک می‌کند، بلکه به انطباق با مقررات و ایجاد استانداردهای صنعتی کمک می‌کند. این مقاله به اهمیت تست مقاومت در برابر آتش برای کابل‌های الکتریکی می‌پردازد و روش‌ها، استانداردها و پیامدهای آن را برای اطمینان از ایمنی آتش‌سوزی در محیط‌های مسکونی و صنعتی برجسته می‌کند.

راه حل ها و چالش های سنتی

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی کابل‌های عایق‌شده با مواد معدنی یا MICC/MIMS با روکش مسی مدت‌هاست که برای یکپارچگی مدار آتش مورد توجه قرار گرفته‌اند. با این حال، نصب آنها به ابزار و اتصالات خاصی نیاز دارد. علاوه بر این، عایق اکسید منیزیم که معمولا استفاده می شود می تواند هیدروسکوپی باشد که منجر به کاهش مقاومت عایق در محیط های مرطوب می شود.

تکامل کابل های مقاوم در برابر آتش

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی مقاوم در برابر آتش در ابتدا از هادی‌های مسی عایق‌شده با لاستیک سیلیکون استفاده می‌کردند. در حالی که در آزمایش های شعله موثر است، باقی مانده خاکستر شکننده پس از تخریب در شعله ها می تواند یکپارچگی مدار را هنگامی که توسط حرکت، ارتعاش یا آب مختل شود، به خطر بیندازد.

استانداردسازی و روش های آزمایش

کمیته بین المللی الکتروتکنیکی روش تست استاندارد IEC 331 را در سال 1970 با دمای شعله 750 درجه سانتی گراد توسعه داد. طرح‌های کابلی با استفاده از نوارهای شیشه‌ای-میکا که روی هادی‌هایی با لاستیک اتیلن پروپیلن (EPR) یا عایق‌های پلی اتیلن (PE/XLPE) پیچیده شده بودند، در طول دهه 1970 پدیدار شدند و آزمایش شعله IEC 331 را گذراندند.

استانداردهای تست پیشرفته

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی استانداردهای بریتانیا، مانند BS 6387:1983، روش IEC 331 را تطبیق دادند اما دمای شعله را تا 950 درجه سانتیگراد افزایش دادند و آزمایش‌های اضافی شامل شوک مکانیکی و اسپری آب را معرفی کردند. این اصلاحات با هدف شبیه سازی سناریوهای واقع بینانه اختلال کابل در هنگام آتش سوزی و مداخلات اطفای حریق انجام شد.

روش های فعلی تست

امروزه استانداردهایی مانند IEC 60331-1/2/3، BS 6387 CWZ (SS299)، BS EN 50200، BS 8434-2 و BS 8419 به طور گسترده در سراسر جهان برای تأیید کابل های الکتریکی مقاوم در برابر آتش پذیرفته شده اند. این تست‌ها تضمین می‌کنند که کابل‌ها در شرایط آتش سوزی عملکرد خود را حفظ می‌کنند، البته با شرایط دمایی شعله کمتر در مقایسه با مقررات ساختمانی برای سایر اجزای مقاوم در برابر آتش.

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی

درک مفاهیم

تست مقاومت آتش برای کابل الکتریکی تشخیص این نکته ضروری است که آزمایش های کابل مقاوم در برابر آتش اغلب در مقایسه با مقررات ساختمانی برای سایر اجزای ساختمان مقاوم در برابر آتش، نیاز به دمای شعله کمتری دارند. این تفاوت بر نیاز به درک جامع استانداردهای ایمنی آتش سوزی و پیامدهای آنها برای تاسیسات الکتریکی تاکید می کند.

آشنایی با تنظیمات تست

استانداردهای بریتانیایی مانند BS EN 50200، BS 8434-2 و BS 8491 از یک مشعل مشابه با استانداردهای IEC 331 و BS 6387 CWZ استفاده می کنند. این آزمایش‌ها از یک دکل پایه با مشعل نوار گازی به طول 500 میلی‌متر و نمونه‌های کوچک آزمایشی روی میز آزمایشگاه استفاده می‌کنند. با این حال، این استانداردها اغلب کابل ها را در معرض دماهای پایین تر و مدت زمان کمتری نسبت به BS 6387 C قرار می دهند.

چالش ها با تست های شعله هوای آزاد

در آزمایشات شعله هوای آزاد، دمای تنظیم شده شعله ممکن است به طور دقیق دمایی را که نمونه کامل کابل تحت آزمایش تجربه می کند، نشان ندهد. عواملی مانند اتلاف حرارت، اندازه کابل و پیکربندی نصب می‌تواند منجر به اختلاف شود. به عنوان مثال، برخی از تولیدکنندگان کابل مالزی، کابل های مقاوم در برابر آتش را با گذراندن آزمون BS 6387 CWZ 950 درجه سانتی گراد با هادی های آلومینیومی، علی رغم ذوب آلومینیوم در دمای 650 درجه سانتی گراد، تولید می کنند.

مقایسه با رویه های بین المللی

سایر کشورهای توسعه‌یافته مانند آلمان، بلژیک، استرالیا، نیوزیلند، ایالات متحده آمریکا و کانادا به آزمایش‌های کوره‌ای برای کابل‌های حیاتی روی آورده‌اند. آزمایش کوره تضمین می کند که کل نمونه کابل در معرض دمای کامل کوره قرار می گیرد و با الزامات سطوح مقاومت در برابر آتش در عناصر ساختمان همراستا می شود.

استاندارد موجود بریتانیایی برای آزمایش کوره

در حالی که یک استاندارد آزمایشی بریتانیایی برای تست کوره کابل‌های مقاوم در برابر آتش (BS EN 50577:2015) وجود دارد، این استاندارد به طور گسترده برای ایمنی زندگی و کاربردهای تجهیزات آتش نشانی پذیرفته نشده است. این استاندارد دارای محدودیت‌هایی است، مانند عدم وجود آزمایش‌های مکانیکی یا آتش‌نشانی/پاشش آب و ناتوانی در آزمایش کابل‌ها در مقیاس‌های واقعی یا ثابت شدن روی تکیه‌گاه‌های سینی کابل در طول آزمایش.

ملاحظات ساختمان های مدرن

همانطور که ساختمان‌های مدرن بزرگ‌تر، بلندتر و پیچیده‌تر می‌شوند، نیاز به بررسی و به‌روزرسانی پروتکل‌های آزمایشی قدیمی مانند IEC 331 و BS 6387 برای اطمینان از ایمنی عمومی وجود دارد. تکرارهای جدیدتر استانداردهای بریتانیا، از جمله BS 8434-2، BS EN 50200، و BS 8419، نیز در این زمینه نیاز به بررسی دقیق دارند.

بررسی مجدد BS 6387 CWZ

در حالی که BS 6387 CWZ همچنان یک استاندارد پرکاربرد در سطح جهانی است، کارایی آن مورد تردید قرار گرفته است. با توجه به محدودیت های آن، موردی برای لغو این استاندارد آزمایشی 40 ساله وجود دارد، به ویژه در مورد ارتباط آن با استانداردها و شیوه های ایمنی مدرن.

نتیجه گیری:

در نتیجه، آزمایش مقاومت در برابر آتش برای کابل های الکتریکی به عنوان یک مکانیسم حیاتی در حفاظت از جان، اموال و زیرساخت ها در برابر اثرات مخرب آتش سوزی عمل می کند. با قرار دادن کابل‌ها به پروتکل‌های آزمایش دقیق، تولیدکنندگان، تنظیم‌کننده‌ها و کاربران نهایی می‌توانند عملکرد آن‌ها را در سناریوهای آتش‌سوزی در دنیای واقعی بررسی کنند و در مورد نصب و استفاده از آن‌ها تصمیمات آگاهانه بگیرند. همانطور که پیشرفت تکنولوژی و استانداردهای ایمنی آتش در حال تکامل است، تحقیق و توسعه مستمر در روش های تست مقاومت در برابر آتش، قابلیت اطمینان و اثربخشی سیستم های الکتریکی را بیشتر افزایش می دهد. در نهایت، ادغام روش‌های تست قوی در فرآیندهای تولید و نصب، همچنان نقشی محوری در کاهش خطرات آتش‌سوزی و ارتقای محیط امن‌تر برای همه ایفا خواهد کرد.

سوالات متداول

مشخصات کابل های مقاوم در برابر آتش چیست؟

کابل های مقاوم در برابر آتش برای حفظ منبع تغذیه طبیعی برای مدت زمان طولانی در هنگام آتش سوزی طراحی شده اند. مشخصات کابل های مقاوم در برابر آتش شامل استفاده از موادی مانند هادی مسی با مقاومت خوب در برابر آتش، لایه مقاوم در برابر آتش و چندین لایه نوار میکا می باشد. این کابل ها برای مقاومت در برابر دماهای بالا و حفظ عملکرد خود در هنگام آتش سوزی مورد نیاز هستند و به ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم های الکتریکی کمک می کنند.

استانداردهای تست کابل ها چیست؟

استانداردهای تست کابل ها شامل استانداردهای مختلف بین المللی و ملی مانند BS 6724، IEC 60331 و EN50200 می باشد. این استانداردها روش‌ها و الزامات تست را برای انواع مختلف کابل‌ها تعریف می‌کنند و از عملکرد آنها در شرایط خاص مانند قرار گرفتن در معرض آتش اطمینان می‌دهند. رعایت این استانداردها برای اطمینان از کیفیت و ایمنی کابل های مورد استفاده در کاربردهای مختلف ضروری است.

استاندارد IEC 60331 برای کابل چیست؟

IEC 60331 یک استاندارد بین المللی است که روش تست مقاومت در برابر آتش کابل های مورد نیاز برای حفظ یکپارچگی مدار در شرایط آتش را مشخص می کند. این استاندارد رویه‌هایی را برای آزمایش کابل‌ها تعیین می‌کند تا اطمینان حاصل شود که آنها می‌توانند در طول آتش سوزی برای مدت مشخصی به کار خود ادامه دهند و به ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم‌های الکتریکی کمک کنند.

تفاوت بین IEC 60331 و 60332 چیست؟

تفاوت اصلی بین IEC 60331 و IEC 60332 در تمرکز آنها نهفته است. IEC 60331 به طور خاص به مقاومت کابل ها در برابر آتش و توانایی آنها در حفظ یکپارچگی مدار در هنگام آتش سوزی می پردازد، در حالی که IEC 60332 مربوط به آزمایش پخش شعله عمودی برای سیم ها یا کابل های عایق شده است. هر دو استاندارد برای ارزیابی عملکرد کابل ها در برابر آتش مهم هستند، اما آنها بر جنبه های مختلف رفتار کابل در هنگام آتش سوزی تمرکز دارند.

استاندارد IEC برای کابل مقاوم در برابر آتش چیست؟

استاندارد IEC برای کابل های مقاوم در برابر آتش شامل مشخصات مختلف مربوط به ساخت، مواد و الزامات عملکرد کابل های مقاوم در برابر آتش است. این استانداردها تضمین می‌کنند که کابل‌های مقاوم در برابر آتش می‌توانند عملکرد خود را در طول آتش‌سوزی حفظ کنند، منبع تغذیه مداوم برای سیستم‌های حیاتی را فراهم می‌کنند و به ایمنی کلی کمک می‌کنند.

استاندارد IEC 60332 چیست؟

IEC 60332 یک استاندارد بین المللی است که روش آزمایش انتشار شعله عمودی را برای یک سیم یا کابل عایق بندی شده مشخص می کند. این استاندارد ویژگی‌های انتشار شعله کابل‌ها و توانایی آن‌ها در مقاومت در برابر گسترش آتش را هنگام قرار گرفتن در معرض منبع اشتعال شعله عمودی ارزیابی می‌کند. انطباق با IEC 60332 برای اطمینان از ایمنی و عملکرد کابل ها در صورت آتش سوزی ضروری است.