کابل نسوز (ضد حریق) و ویژگی‌های آن

Fire Resistant Cable

     با تشکر از حضور شما کاربرگرامی، باستحضار میرسانیم جهت تهیه مقاله مندرج در صفحه حاضر، بنا بر خلاصه گویی و پرهیز از زیاده گویی است، لذا در خصوص کابلهای‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎‎ مقاوم در برابر حریق یا کابل ضد حریق، وکاربردهای متعدد آن، مطالب زیر را بعنوان اصلی و بارزترین موارد مرتبط خدمت شما اعلام می‌کنیم:

برخی از مهمترین کاربردهای کابل نسوز:

• سیستمهای اعلام و اطفاء حریق
• سیستمهای برق اضطراری
• سیستمهای روشنایی اضطراری
• کلیه سیستمهای امنیتی
• سیستم‎ پمپ‎ آتش نشانی

     کابلهای نسوز، انواع و اقسام متنوعی دارند که بر اساس نیاز مشتری قابل تهیه می‌باشند، مانند:

• کابل‌های ابزار دقیق
• کابل‌های کنترل
• کابل‌های قدرت
• کابل‌های اعلام حریق
• کابل‌های فشار قوی
• کابل‌های جرقه زن

از ویژگی‌های بارز کابل‌های نسوز می‌توانیم موارد زیر را بیان کنیم:

• جلوگیری از انتشار شعله
• دارای روکش مخصوص یا شیلد محافظ
• فاقد گازهای سمی و کشنده هالوژن
• مقاومت بالا در برابر تغییرات دمایی
• دودزایی کمتر در زمان بروز حریق
• عایق مناسب در شرایط اقلیمی خشک، و مرطوب
• آستانه تحمل دما از منفی ۶۰ الی ۲۵۰ درجه سانتیگراد
• انعطاف بالا با قابلیت شکل گیری، با حفظ پایداری جریان برق
• مقاومت بالا در برابر جریان های شدید ناشی شوک الکتریکی
• مقاومت بالا در برابر اشعه های ماورابنفش، مادون قرمز، گاما و ازن
• پیشنهاد شده بمنظور کاربرد در صنایع غذایی (عدم رشد قارچ و باکتری در ماده سیلیکونی)، کاربی پزشکی و…

کاربرد کابل نسوز:

     کابل نسوز، تعریفی است که در صنایع به اشتباه و غلط رایج گردیده و بجای کابل حریق یا کابل مقاوم در برابر حریق به کار برده می‌شود. این کابلها در بسیاری از سیستم‌ها، مانند: اعلام و اطفاء حریق و سیستم‌های روشنایی مخصوصا روشنایی اضطراری کاربرد فراوانی داشته و در بین تولیدکنندگان، فروشنده و خریداران این محصول رواج یافته است.

     همانطور که مستحضرید با در نظر گرفتن رشد جمعیت و محدود سازی در فضای ساخت و ساز و نهایتا بلندمرتبه سازی، یکی از مهمترین موارد زندگی در جوامع بشری، مقوله ایمن سازی محیط کار و سکونت در ساخت و ساز میباشد. با در نظر گرفتن اینکه سیستمهای اعلام حریق دارای حساسیت های خاص خود میباشند، الزامی است که حتما از کابل متناسب با همان پروژه با در نظر گرفتن میزان ماندگاری و عملکرد سیستم اعلام حریق است که صحبت از بهره گیری از کابل نسوز به میان می‌آید.

     فراموش نکنید که کابل های نسوز الزاما میبایست در برای انتشار حریق مقاوم باشد و پارامتری بعدی که بسیار حائز اهمیت است، باید دارای کمترین دود و فاقد گاز خطرناک و کشنده « هالوژن » باشند.

  تعریف کلی ازکابل نسوز  Fire Resistant Cable   :

     هر کابلی که بتواند در زمان بروز حریق و مواجهه با شعله مستقیم آتش، دمای مشخصی را در مدت زمان معینی تحمل کند، در ردیف کابلهای نسوز قرار میگیرد.در این خصوص منطبق بودن بر استانداردهایی مانندIEC ،BS ،IEEE  و … به بررسی چگونگی طراحی و تولید، تست و بهره برداری از کابل نسوز دارای اهمیت است که از بین این استانداردها، BS انگلستان یکی از مهمترین ها به شمار می‌آید.

کابل نسوز شیلد دار چیست؟

    در دنیای امروز، با در نظر گرفتن وجود امواج الکترو مغناطیسی پیرامون در فضا و اماکن که منتج از موارد متعددی است، به ساده ترین آنها، به نام امواج الکترومغناطیسی پیرامونی، ناشی از چوک یا ترانس چراغهای مهتابی، تجهیزات موتوری مانند دینام کولر، موتور یخچال و فریزر گرفته تا امواج الکترومغناطیسی ناشی از منتشر شدن این امواج توسط کابلهای جریان و ولتاژ بالا و بخصوص ناشی از خطرات حمله فرکانسی یا بمبهای الکترومغناطیسی اشاره کرد.

     یکی از آسیب پذیرترین ورودی‌های سیستم‌ های الکتریکی و الکترونیکی، کابلها هستند، به این دلیل که در طیف بسیار گسترده در صنعت، بیمارستانها، ادارات، اماکن تفریحی و تجاری و حتی منازل مورد استفاده قرار گرفته‌اند. این مسئله باعث گردید اساتید اهل فن و متخصصین صنعت برق و  الکترونیک، ناگزیر به اندیشیدن چاره و اتخاذ تصمیم جدی برای رفع این پدیده مزاح باشند.

     جالب است بدانید تاریخچه لایه محافظ الکترو مغناطیس یا شیلد، توسط آقای هوخشتادر در آلمان برمی‌گردد. که برای اولین بار در سال ۱۹۱۳میلادی با یک لایه کاغذ که پشت آن یک یلایه نازک فلز چسبیده بود به در کابلها پیچیده شد و متوجه کاهش تاثیر پذیری کابلها از امواج الکترو مغناطیسی پیرامونی گردید. این انقلاب صنعتی از این سال شروع و روند تکاملی آن همچنان ادامه دارد.

 انواع روکش شیلد در کابل نسوز:

• شیلد نواری: این نوع شیلد یا محافظ الکترومغناطیس پیرامونی، یکی از بهترین انواع شیلد است، چرا که پوشش صد در صدی ایجاد میکند و میتواند انرژی الکتریسیته ساکن تولید شده توسط امواج الکترومغناطیس پیرامونی را تا حد بسیار زیادی دفع نماید.
• شیلد بافت: این شیلد از گیس‌بافی سیم‌های نازک تولید میشود و اصطلاحا به  شیلد بافت یا Wire Braid Shield معروف است. این شیلد دارای معایتب و مزاایی است که مهمترین آن انعطاف پذیری و مقاومت در برابر انکسار ( پارگی و شکستن) می‌باش. در بهترین شرایط، نقطه ضعف آن پوشش کمتر از ۹۰% است..
• شیلد ترکیبی: برای استحصال پوشش بهینه و نتیجتا” انعطاف پذیری بالای کابل، تدابیر خاصی مانند نازک‌تر کردن پوشش نواری و نهایتا افزودن شیلد بافت با تراکم پایین اندیشیده می‌شود.  در اینحالت در صورت پاره‌گی شیلد نواری، وظیفه قطع ارتباط شیلد و همچنین دفع انرژی الکتریسیته ناشی از امواج الکترو مغناطیس پیرامونی توسط شیلد بافت انجام می‌شود.
• شلید بافت چند لایه: در این نوع شیلد، بمنظور انجام پوشش حداکثری روی کابل، دو یا سه لایه شیلد بافت در نظر گرفته می‌شود.

متریال قابل استفاده جهت تولید انواع شیلد:

     نوار آلومینیوم، که رایج ترین نوع آن بشمار میرود. همچنین نوار مس، برای زمانی است که وجود امواج الکترو مغناطیس با قدرت بالاتر حس شود. سیم مسی قلع اندود، سیم مس، سیم آلومینیوم با روکش مس، سیم آلومینیوم، سیم فسفز برنز، سیم نقره، سیم مسی نقره اندود، سیم طلا، سیم مسی طلا اندود و سیم های استیل و گالوانیزه به ترتیب از ابتدا به انتها از رایج‌ترین و پرمصرف ترین انواع مواد قابل استفاده در شیلد بافت بشمار میروند.

      از شیلد در ساختمان کابل های بسیاری استفاده میشود که مهمترین آنها، بصورت فهرست وارد بشرح زیر میباشند: 

• کابل مقاوم در برابر حریق
• کابل ابزا ردقیق و کنترل
• کابل تلفن و کابل شبکه و…

     پس از معرفی شیلد و انواع آن حال، چرایی وجود شیلد در کابل های مقاوم در برابر حریق را بشرح زیر مورد بررسی قرار می دهیم.

      سوال مهم اینجاست که دلیل استفاده از شیلد در کابل های سیستم های اعلام حریق چیست؟

پاسخ:  از مواردی که استفاده از شیلد را درکابلهای مقاوم در برابر حریق الزامی میکند، گستردگی و مجاورت کابلهای مقاوم در برابر حریق در ساختمانها و در کنار سایر وسایل است که باعث جذب امواج الکترو مغناطیس پیرامونی می شود. در نهایت ایجاد اختلاف پتانسیل و جاری شدن جریان و در نتیجه اعلام هشدار فایر کاذب (آلارم آتش سوزی غیر واقعی)  می باشد که وجود شیلد از ایجاد چنین خطاهای آزار دهنده جلوگیری میکند.

موارد استفاده از شیلد در ساختمان کابل های مقاوم در برابر حریق:

     به دو دلیل  اساسی، نمیتوان در تولید کابل های مقاوم در برابر حریق مجاز به استفاده از شیلد بافت استفاده کرد: 

• سیم های شیلد بافت بسیار ظریف و نازک هستند و در زمان بروز حریق در برابر کمترین شعله آتش، براحتی قطع شده و ذرات سیم یا سیم داغ ناشی از حریق به داخل عایق کابل نفوذ میکند و این امر باعث اتصال کوتاه و نتیجتا غیر فعال شدن سیستم خواهد شد.

• شیلدهای آلومینیومی، باعث پوشش صد در صدی و احتمال ایجاد تنش های الکترو مغناطیسی را به حداقل کاهش می دهند.

 کابل نسوز سیلیکونی (Silicon Cable)چیست؟

     سیلیکون Silicon یکی از مهمترین مواد اصلی در تولید کابلهای مقاوم در برابر حریق است که در تولید کابلهای استاندارد مورد مصرف دارد. ولی کابلهای معروف به کابل سیلیکونی نسوز که کابل سیلیکون/سیلیکون هم نام برده می‌شوند، کابلهایی می‌باشند که هم روکش بیرونی کابل و هم عایق اصلی کابل، از ترکیت سیلیکون و لاستیک  Silicon Rubber بهره می‌برند.

      سیلیکون که با ماده اصلی آنرا عنصر سیلیسیم با نماد SI نمایش میدهند در جدول تناوبی عناصر شیمیایی در ردیف خانواده شبه فلزات قرار دارند. سیلیکون و لاستیک  Silicon Rubber ترکیبی مصنوعی است که در تنوع بسیار زیاد در نوع و درصد ترکیب، رنگ و مقاومت در برابر حرارت ن اشی از شعله آتش بصورت غیر مستقیم و نیز کارآیی های و کاربردهای گوناگون، تولید و مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از موارد موثر در تحمل سیلیکون را بر ظرفیت بانک سیلیکونی آن می‌دانند، باینصورت که درصد سیلکون موجود در لاستیک میزان تحمل سیلیکون رابر را در برابر آتش معین می‌کند.

     از موارد مهم در بهره برداری از سیلیکون در صنعت کابل سازی است، در صورتیک با ترکیبات واقعی و صحیح در ساختمان کابل استفاده شود یکی از بهترین عناصر خواهد بود ولی متاسفانه بدلیل تبلیغات سوء و سودجویانه و شاید ارزانی این نوع کابل نسبت به کابل نسوز واقعی، بیشتر اوقات در سیستمهای اعلام و اطفاء حریق مورد استفاده قرار می‌گیرد.  و اساتید اهل فن بر این نکته واقف هستند که این اتفاق، تهدیدی جدی در سیتمهای اعلام و اطفاء حریق خواهد بود، زیرا که آستانه تحمل این نوع کابل از ۶۰- الی ۲۵۰+ درجه سانتیگراد دمای غیر مستقیم ناشی از شعله بوده و کابلهای مقاوم در برابر حریق استاندارد، میباید تحمل دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد شعله مستقیم را برای سه ساعت در دیتاشیت خود داشته باشند.

 عملکرد دمایی و مقایسه ای کابل سیلیکون / سیلیکون و کابل مقاوم در برابر حریق

 معایب کابل‌های سیلیکونی:

      از مهمترین معایب وارد شده بر کابل های سیلیکونی، تجزیه نشدن، عدم تجدید پذیری یا برگشت به طبیعت در این نوع کابل است که امروزه بحثی جدی نه تنها در سازمان های حفاظت از محیط زیست بلکه در تمام مجامع بشری است. و تمامی کشورهای جهان در این مورد خاص، تدابیر سختگیرانه ای را اتخاد کرده اند. در صورتیکه از این کابل در جای اصلی خود بهره گرفته شود، کابل مفیدی در سیستمهای مقاوم در برابر حرارت تا رنج دمایی ۲۵۰ درجه سانتیگراد خواهد بود.

 تفاوت کابل نسوز و کابل اعلام حریق در چیست؟

     واقعیت مسئله این است که در اصل کابلی بنام کابل نسوز وجود ندارد !! چرا که در تولید کابلهای مورد استفاده در سیستمهای اعلام حریق از پلیمرهای گوناگونی استفاده گردیده است که تماما در شرایط، دما و زمان متفاوت، بالاخره به نقطه سوختن خواهند رسید. بنابراین تفاوتی که بین کابل نسوز و کابل اعلام حریق وجود دارد، صرفا” در نام آنها خلاصه می‌شود.

     در صورتیکه با توجه بیشتر و دقت مضاعف به نامها، این کابلها مورد بررسی قرار گیرند،  بهتر آن است که نام «کابل دیـر سوز» به جای «کابل نسوز» به کار گرفته شود.

  استاندارد کاربردی از BS  :

• استاندارد BS6387:2013 Cat. C

در نظر داشته باشید که کابل مقاوم در برابر حریق باید آستانه تحمل دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد شعله مستقیم را به مدت ۱۸۰ دقیقه (سه ساعت) داشته باشد و در اینمدت کابل باید بتواند کماکان بدون هرگونه اختلال در نحوه عملکرد یا انتقال دیتا به کار خود ادامه دهد. 

• استاندارد BS6387:2013 Cat. W

برابر این استاندارد، کابل نسوز باید دمای شعله مستقیم ۶۵۰ درجه سانتیگراد را به مدت نیم ساعت، با فرض اینکه از دقیقه ۱۵ تا آخر تست بر روی کابل پاشش آب داشته باشیم را تحمل نماید.

• استاندارد BS6387:2013 Cat. Z

بر مبنای این استاندارد، کابل می‌بایست دمای ۹۵۰ درجه سانتیگراد را به مدت یکربع ساعت به همراه ضربات مکانیکی با فاصله زمانی هر ۳۰ ثانیه یکبار، از ابتدای تست تا پایان زمان تست (۱۵ دقیقه) تحمل نماید.

• استاندارد BS EN 50200: 2006

منطبق بر دستورالعمل این استاندارد، میبایست کابل مقاوم در برابر حریق بتواند ۸۳۰ درجه سانتیگراد دمای شعله مستقیم را به مدت دو ساعت، با در نظر داشتن وارد شدن ضربات مکانیکی هر ۵ دقیقه یک ضربه ناشی از نشست ساختمان را تحمل نماید.

• استاندارد BS EN 50200: 2006 + Annex E

     این استاندارد یکی جدی ترین و سختگیرانه ترین استانداردهای تست الحاقیه  E استاندارد BS EN 50200:  ۲۰۰۶  است که شرایط تست را به شرح زیر معرفی مینماید: 

     یک رشته کابل سیستم اعلام حریق باید ۸۳۰ درجه سانتیگراد شعله مستقیم را به مدت ۳۰ دقیقه تحمل نماید، با این تصور که از زمان شروع حریق، هر ۵ دقیقه یکبار ضربات تنشی ناشی از نشست و از دقیق ۱۵ تا پایان تست پاشش آب به روش اسپرینکلری را تحمل نماید.

  الزامی بودن یا نبود گواهینامه  LPCB برای کابل نسوز:

     یکی از مهمترین راههای شناخت، اطمینان و نیز جلوگیری از سوء استفاده های بسیاری از فروشندگان سودجو در فروش تجهیزات ایمنی و اعلام و اطفاء حریق، دقت و بررسی گواهینامه‌های صادر شده از موسسات اعتبار سنجیکه از معروف ترین و معتبرترین آنها در سطح جهان، موسسه Red Book Live  انگلستان است که صادرکننده انحصاری گواهینامه LPCB است، می‌باشد. مصرف کنندگان، محصولاتی که دارای گواهینامهLPCB  را با اطمینان خاطر بیشتری مصرف می کنند. 

     گواهینامه LPCB  از سوی سازمان آتش نشانی ایران، یکی از الزامات برای کنترل کیفیت محصولات  مرتبط با این صنعت ایمنی می باشد.

تاییدیه LPCB

     درصورتیکه کابلی بتواند پنج استاندارد تست فوق الاشاره را با موفقیت پشت سر بگذارد، موفق به اخذ تاییدیه LPCB  از نوع Full Compliance   از موسسه Red Book Live  انگلستان می‌گردد، درصورت عدم پاس شدن هریک از تست های استاندارد پنجگانه فوق ،تاییدیه یا صادر نشده و یا در صورت صدور از نوع مشروط یا Not Compliance  خواهد بود .

      نکته مهم اینکه موارد استانداردی که تاکنون مطرح گردید،  عمدتا مربوط به کابل های سیستم های اعلام حریق برای اماکن مسکونی، ساختمان های بلند مرتبه، سالن های سینما و… می‎باشد که از کابل های سری “استاندارد” می توان استفاده کرد، ولی برای اماکنی که ضریب احتمال بروز آتش سوزی های با احتمال وجود سیالات نفتی و روغنی در آنجا بالا باشد، بهتر است از کابل های سری “تقویت شده با نوار میکا که به کابل های Enhanced معروف هستند استفاده کرد.

استاندارد تست کابلهای تقویت شده با نوار میکا:

     برای تست کابل های تقویت شده با نوار میکا، استاندارد زیر معرفی میگردد، در اینصورت علاوه بر پنج استانداردی که فوقا” اشاره گردید، کابل نسوز تقویت شده با نوار میکا بایستی موفق به رعایت استاندارد زیر نیز باشد: 

• استاندارد BS 8434-2: 2003 + A2: 2009

     در این استاندارد روش تست به این شکل است که کابل مقاوم در برابر حریق تقویت شده با نوار میکا باید شعله مستقیم ۹۳۰ درجه سانتیگراد را به مدت دو ساعت تحمل نماید،  همچنین از زمان شروع آتش سوزی تا پایان دو ساعت زمان تست هر پنج دقیقه یک ضربه ناشی از تنش های نشست ساختمان را تحمل نماید و نکته مهم اینکه بتواند از دقیقه ۶۰ تا پایان آتش سوزی یعنی به مدت یک ساعت پاشش آب را نیز تحمل کند.

      همچنین در مواردی که بروز حریق بدلیل وجود مواد و سیالات نفتی قابل اشتعال مدت زمان بیشتری ادامه پیداکند، بهتر است از کابل های MICC  که مخففMineral Insulated Copper Cladding Cable   است استفاده کرد که  معمولا از این کابل ها در پتروشیمی‌ها، پالایشگاه ها و انبارهای نفت استفاده می‌گردد.

     اقتباس مقاله فوق، با کلی نگری در زمینه هوش مصنوعی نوشته شده است. از شما خواننده گرامی خواهشمندیم جهت تکمیل صفحه و استفاده سایر کاربران گرامی، در صورتیکه مقاله درخورد ثبت در این صفحه را دارید از راههای ارتباطی در صفحه تماس با ما، ارسال بفرمایید تا با نام و لینک خودتان درج گردد.          با تشکر