Испытание огнезащитного кросс-линкуемого полиолефинового материала для электрических проводов и кабе

Испытание огнезащитного кросс-линкуемого полиолефинового материала для электрических проводов и кабелей

Объекты испытаний

Объектами настоящих испытаний выступают электрические провода и кабели, изоляция и оболочка которых изготовлены из специализированного кросс-линкованного полиолефинового (XLPO) материала с добавлением огнезащитных композиций.

Основные типы тестируемых образцов:

1. Отдельные изолированные жилы: Провода малого сечения (например, контрольные, сигнальные).
2. Кабели с однопроволочными или многопроволочными жилами: Кабели силовые, управления различного номинального напряжения и сечения жил (например, от 0.75 мм² до нескольких десятков мм²).
3. Кабели с заполнением: Многожильные кабели, межжильное пространство которых заполнено огнестойким материалом на основе того же полиолефина или совместимого состава.
4. Кабели в оболочке: Образцы, имеющие внешнюю защитную оболочку из испытуемого огнезащитного XLPO.

Ключевая особенность материала – его сшитая (кросс-линкованная) структура, придающая улучшенные термомеханические свойства по сравнению с термопластичными полиолефинами, и наличие специальных огнегасящих и дымоподавляющих добавок, призванных обеспечить стойкость к распространению пламени и снижение опасности при пожаре.

Область испытаний

Испытания направлены на комплексную оценку огнестойких характеристик кабелей с изоляцией и оболочкой из кросс-линкованного полиолефина в условиях, имитирующих воздействие пламени на ранних стадиях пожара. Основные оцениваемые параметры:

1. Стойкость к распространению пламени:
   • Способность кабеля не поддерживать и не распространять горение после удаления источника зажигания (основной показатель огнезащиты).
   • Оценка распространения пламени по длине образца.
2. Количество дыма:
   • Измерение оптической плотности дыма, выделяемого горящим кабелем. Низкое дымовыделение критически важно для видимости при эвакуации.
3. Коррозийность дымовых газов:
   • Оценка кислотности/коррозионной активности продуктов горения (часто через измерение pH и проводимости полученного раствора).
4. Каплеобразование/расплав:
   • Регистрация наличия или отсутствия горящих частиц (капель), отпадающих от образца во время горения и способных воспламенить расположенные ниже материалы.

Цель испытаний – подтверждение соответствия материала и конструкции кабеля требованиям международных (МЭК) и национальных стандартов по пожарной безопасности кабельной продукции, особенно для применений в местах с массовым пребыванием людей, на транспорте, в промышленности.

Методы испытаний

Испытания проводятся согласно строго регламентированным международным и национальным стандартам. Основные используемые методики:

1. Испытание на распространение пламени одиночного вертикально установленного изолированного провода/кабеля (IEC 60332-1-2 / ГОСТ Р МЭК 60332-1-2):
   • Образец длиной ~600 мм закрепляется вертикально в испытательной камере.
   • На образец воздействуют пламенем газовой горелки с заданной мощностью (обычно ~1 кВт) в течение строго определенного времени (часто 60 секунд).
   • Фиксируется время послесвечения, длина обугленной части и факт распространения пламени выше установленной отметки.
2. Испытание на распространение пламени пучка вертикально установленных проводов/кабелей (IEC 60332-3-10 / ГОСТ Р МЭК 60332-3-10):
   • Образцы формируются в пучок определенного размера (количество образцов зависит от их диаметра) и устанавливаются вертикально на испытательной лестнице или лотке внутри крупногабаритной камеры.
   • Воздействие мощным пламенем газовой горелки (~20.5 кВт) в течение заданного времени (обычно 20 или 40 минут).
   • Измеряется высота повреждения (обугливания) образцов в пучке после испытания. Материал считается эффективным, если повреждение не достигает верхней отметки камеры.
3. Измерение оптической плотности дыма (IEC 61034-1,2 / ГОСТ Р МЭК 61034):
   • Образцы кабеля определенной длины горят внутри закрытой камеры объемом 27 м³ под воздействием спиртовой или газовой горелки.
   • Специальные фотометрические системы измеряют ослабление светового потока через дым внутри камеры.
   • Рассчитывается минимальное значение светопропускания или максимальное значение оптической плотности дыма.
4. Определение кислотности/коррозийности газов (IEC 60754-1,2 / ГОСТ Р МЭК 60754):
   • Образцы материала изоляции/оболочки сжигаются в кварцевой трубке в потоке очищенного воздуха.
   • Продукты горения поглощаются дистиллированной или деионизированной водой.
   • Измеряются pH (показатель кислотности) и удельная электрическая проводимость полученного раствора. Низкая кислотность (высокий pH) и низкая проводимость указывают на низкую коррозийность дыма.

Испытательное оборудование

Для проведения указанных испытаний используется специализированное, высокоточное оборудование:

1. Установка для испытания одиночного провода/кабеля (IEC 60332-1-2):
   • Вертикальная испытательная камера (обычно из нержавеющей стали) с дверцей.
   • Стандартизованная газовая горелка (пропан/воздух или пропан/кислород) мощностью ~1 кВт с регулируемым пламенем.
   • Система фиксации образца (держатели).
   • Система подачи газа и контроля времени горения.
   • Линейка для измерения длины повреждения.
2. Установка для испытания кабельных пучков (IEC 60332-3-10):
   • Крупногабаритная испытательная камера (мин. высота 2.1 м, мин. ширина 1 м, мин. глубина 0.3 м) с жаростойким окном.
   • Стандартизованная газовая горелка мощностью ~20.5 кВт с системой стабилизации пламени.
   • Металлическая конструкция ("лестница" или "лоток") для формирования и вертикального крепления кабельного пучка.
   • Система подачи газа, контроля времени и параметров горения (расход газа, температура выхлопа).
   • Линейная шкала для измерения высоты обугливания.
3. Дымовая камера (IEC 61034):
   • Герметичная камера объемом 27 м³ с внутренними размерами 3.0±0.3 м (Д) x 3.0±0.3 м (Ш) x 3.0±0.3 м (В).
   • Система поджига (спиртовая горелка заданной конструкции или стандартная газовая горелка).
   • Источник света (белый свет).
   • Фотометрическая система (фотодетектор).
   • Система регистрации и расчета светопропускания/оптической плотности.
   • Система вентиляции и очистки камеры.
4. Установка для определения коррозийности газов (IEC 60754):
   • Печь с кварцевой трубкой для сжигания образца.
   • Система подачи очищенного воздуха с регулируемым расходом.
   • Система абсорбции продуктов горения (склянки Дрекселя или аналоги) с дистиллированной/деионизированной водой.
   • pH-метр высокой точности.
   • Кондуктометр (прибор для измерения удельной электрической проводимости).
5. Вспомогательное оборудование:
   • Прецизионные весы для взвешивания образцов.
   • Микрометры/штангенциркули для измерения геометрии образцов.
   • Климатическая камера (для кондиционирования образцов при заданной температуре/влажности перед испытанием, если требуется стандартом).
   • Системы сбора данных и управления испытаниями.

Данное испытательное оборудование должно соответствовать требованиям соответствующих стандартов, проходить регулярную калибровку и проверку для обеспечения точности и воспроизводимости результатов испытаний огнезащитных свойств кросс-линкованных полиолефиновых материалов для кабельной продукции.