В различных сигнальных цепях (например, в тех же противопожарных системах) возможны схемотехнические решения вопроса включения тревоги при сгорании проводов: когда "норме" соответствует вполне определённое сопротивление линии или непрерывно передаваемый код, а замыкание или обрыв являются сигналами аварии. Однако есть жизненно важное оборудование (медицинские приборы, лифты и освещение для эвакуации и т.п.), которому даже во время пожара необходимо обеспечить не просто информационные сигналы, но и ПИТАНИЕ. Тут уже не обойтись без кабелей, сохраняющих работоспособность достаточно длительное время под воздействием высоких температур и даже открытого пламени.

История проблемы подачи электроэнергии в области возгорания насчитывает уже более сотни лет. Ранее она решалась путём

• применения воздушной проводки с неизолированными проводниками, разнесёнными на достаточное расстояние (громоздко, сложно для монтажа, ненадёжно механически);
• использования в качестве диэлектриков различных минеральных материалов – слюды, керамики, стеклотканей и т.п. (так же дорого, хрупко, проблематично на неровных участках из-за неэластичности такой изоляции);
• устройства герметичных несгораемых и достаточно долго прогреваемых термических барьеров из металла, бетона (чрезвычайно дорого и сложно: фактически специальные строительные конструкции).

Успехи органической химии уже в 60-х годах привели к созданию полимеров, приближающихся по огнеупорным свойствам к минеральным диэлектрикам. Но использование органических соединений привело к новой проблеме – выделение веществ, токсичных для человека и высокоактивных, являющихся и в свободном состоянии сильными окислителями, а при взаимодействии с влагой образующих опасные кислоты. Накладываются дополнительные условия на состав изоляции.

Требования к огнестойким кабелям на сегодняшний день следующие:

• сохранение работоспособности в течение времени, определяемого категорией, под действием заданной температуры или открытого пламени;
• нераспространение горения, в том числе – при групповой прокладке;
• незначительное дымовыделение (определяется различными стандартами);
• нормированная химическая – коррозионная активность веществ, выделяющихся при нагревании;
• низкая их токсичность (безопасность для человека при длительном контакте и вдыхании продуктов горения).

Это полный перечень. В определённых марках кабеля (соответственно назначению) некоторые пункты могут не приниматься во внимание. Например, нераспространение горения, дымовыделение и химическая активность выделяемых веществ не имеют значения при прокладке кабеля в герметичных трубах, бескислородных помещениях, под водой или в вакууме. Длительное сохранение работоспособности не требуется, если функция линии – лишь подать одноразовый сигнал, либо она служит для питания устройства, подлежащего отключению при пожаре (нагревательные приборы, вентиляция и прочее). Токсичностью продуктов горения можно пренебречь в помещениях, не предназначенных для пребывания в них людей – гермозонах АЭС, глухих трюмах, ракетных шахтах и т.п.

Подобные особенности должны учитываться при проектировании каждого объекта, чтобы не закладывать наиболее универсальные (и дорогостоящие) материалы в помещения и территории, где их применение не является обязательным.

Стандарты и нормы различных стран по-разному определяют параметры, характеризующие огнестойкость кабеля, нормативы на них для каждой категории продукции и способы проверки их соответствия.

Уже давно выше всех прочих котируются в мире нормы NFPA, разработанные в Северной Америке и описанные в стандартах UL. Их главным достоинством является комплексный подход к оценке пожарной безопасности всего здания – и кабельных линий, и строительных конструкций. Подробную информацию по всей классифицируемой продукции можно найти на сайте nfpa.org или приобрести на российском "Нормдокс", а спецификации, деталировку и сборочные чертежи для практического создания пожарозащищённых систем – в каталогах UL.

По английским меркам есть всего два класса кабелей по огнестойкости: "Standard" – с сохранением работоспособности в пламени не менее 30 минут и "Enhanced" – свыше 120 минут. В Германии идёт более тонкое дифференцирование – на 3 класса: Е30, Е60 и Е90 (соответствует минутам).

Маркировка и обозначение огнестойких кабелей в документации зависит как от производителя, так и от страны-потребителя, проектной организации. В связи с описанной выше массой различных стандартов часто встречается смешанное обозначение, включающее, например, отечественную марку кабеля с буквами "нг" (нераспространение горения при групповой прокладке), американский уровень живучести по NFPA или российскую категорию пожарной опасности, сокращенное английское название разновидности (скажем, FRLS) и немецкую кодировку времени сохранения работоспособности – Е90. Причем цифра, означающая минуты, может достигать 180, хотя в Германии высший класс 90 минут.
Например, ВБбШвнг(А)-FRLS-Е120.
При прочих идентичных характеристиках безгалогенный провод (HF) превосходит по всем параметрам просто бездымный (LS), в том числе и по дымовыделению.

Конструкция огнестойких кабелей может быть самой различной. Как и по функциональному назначению, они являются аналогами обычных, только с особым составом изолирующих слоёв, бывают бронированными, экранированными, влагозащищёнными, самонесущими. Они могут содержать любое количество одиночных и многопроволочных жил различного сечения и профиля, свитых в пары, с индивидуальными экранирующими оплётками и так далее. К особенностям можно отнести, разве что, применяющуюся в кабелях повышенной живучести оплётку слюдяными миколентами непосредственно металлических жил, создающими термический барьер между проводником и другими слоями изоляции.

Только на территории СНГ сегодня производится несколько сотен марок подобной продукции.

Все достоинства любого огнестойкого кабеля могут быть сведены на нет в случае нарушений правил его монтажа либо применения материалов, не соответствующих назначению проводки и категории помещения. Разумеется, пластиковые короба, гофрированные трубы и т.п., в которых прокладывается FRLS-провод, должны обладать не меньшей жаростойкостью и не большим выделением дыма, в том числе галогенов. Но вот пример ошибки более сложной, не столь очевидной и, тем не менее, нередко встречающейся на практике: вертикальный участок кабеля, проложенного в металлическом лотке, поскольку его длина превышает допустимый для данной марки незакреплённый пролёт, зафиксирован сквозь перфорацию лотка обычными нейлоновыми или полипропиленовыми стяжками. Они даже не создадут дыма и не смогут поддерживать горения из-за малого количества. Однако уже при 150°С такое крепление полностью потеряет свою жесткость, перестанет выполнять функцию поддержания кабеля, возрастёт усилие на верхнем переходе из горизонтального участка в вертикальный, и проводящие жилы под действием веса вертикального участка смогут оборваться или прорезать изоляцию, замкнувшись с лотком или экранирующей оплёткой.

Даже маркировочная табличка, не играющая, казалось бы, никакой роли в надёжности проводки, способна выделить при нагревании достаточно галогенов, для конденсации на более холодной поверхности капли кислоты. И этой капли при неудачно сложившихся обстоятельствах вполне может хватить для того, чтобы вышел из строя стальной крепёж или медный контакт.

Таким образом, при проектировании огнестойких электрических систем следует уделять самое тщательное внимание подбору всех без исключения материалов, как собственно кабельно-проводниковых элементов, так и самых мелких аксессуаров, их соответствию всем нормам, а при монтаже строго придерживаться спецификаций и рекомендованных технологий.