Современная тенденция применения кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ) в энергетике и производственных комплексах уже стала объективной реальностью. Естественно, что при применении нового электрооборудования возникают новые явления в электрических сетях, которых не было ранее. Обусловлены они различными причинами, основные из которых заключаются в новых конструктивных особенностях, и как следствие — в новых электрических и физических параметрах оборудования, являющегося составной частью любой энергосистемы. Неизученность основных процессов и физических особенностей, происходящих при применении кабелей с изоляцией из СПЭ, приводит к авариям, ограничивающим электроснабжение потребителей, и значительным затратам временных и материальных ресурсов на их устранение. 

В современных кабельных коммуникациях объём и концентрация электрических кабелей значительно возрастают, что приводит к увеличению риска пожара. Поэтому в настоящее время всё больше прокладывается огнестойких кабелей и кабельной арматуры, не распространяющих горение, особенно на объектах с повышенными требованиями к пожарной безопасности, таких, как культурно-спортивные и торгово-развлекательные центры, коммунально-бытовые комплексы, предприятия нефтегазового комплекса, метрополитены, крупные производственные объединения и др. Примером может служить значительное количество пожаров на кабельных линиях СН и ВН с изоляцией из СПЭ, причиной которых, вероятно, является несоответствие пропускной способности кабеля по условиям выбора его конструкции условиям прокладки и эксплуатации. В связи с этим для правильного выбора параметров кабельных линий с изоляцией из СПЭ, обеспечивающих требуемую в каждом конкретном случае пропускную способность и пожарную безопасность, необходимо учитывать конструктивные особенности кабелей и физические процессы, происходящие в них при эксплуатации.

ТРЕБОВАНИЯ
К КАБЕЛЬНОЙ ПРОДУКЦИИ

За последние 20 лет требования к кабелям и арматуре, не распространяющим горение, значительно изменились и регламентируются следующими стандартами: российскими ГОСТ Р, СНБ Республики Беларусь и международными МЭК. Разработаны и внедрены в производство кабели и термоусаживаемая арматура, отличающиеся низким дымо- и газовыделением, не поддерживающие горение и негорючие, не содержащие галогенов и отвечающие современным требованиям электробезопасности. Материалы, используемые для производства пожаробезопасных кабелей и арматуры, должны обеспечивать следующие требования:
• механическую и диэлектрическую прочность, стойкость к ультрафиолетовому излучению;
• не распространять горение — «нг»;
• иметь пониженное дымовыделение — «LS»;
• огнестойкость — «FR»;
• не выделять коррозионно-активных газообразных продуктов — «HF» (безгалогенные);
• обладать малой токсичностью продуктов горения и тления.Кабели, не распространяющие горение («нг»), характеризуются способностью полимерных композиций к затуханию после прекращения воздействия пламени. Для оценки горючести материала наибольшее распространение получил кислородный индекс — КИ. Он выражается в процентном содержании кислорода в кислородно-азотной смеси, при котором происходит полное сгорание материала. Чем выше значение КИ материала, тем он менее горючий. Все полимерные материалы, у которых КИ ≥ 21, относятся к горючим; если КИ ≤ 21, то материал обладает способностью самозатухания на воздухе. Так, кислородный индекс полиэтилена равен 18, резины — 16, ПВХ пластиката — 24. При добавке в ПХВ пластиката антипирена тригидрата алюминия КИ пластиката, из которого изготавливается оболочка кабеля, меньше или равен 30. При этом следует учесть, что добавка антипиренов увеличивает огнестойкость кабеля.Дымообразование — это способность полимерных композиций образовывать дым при горении и тлении, что является опасным фактором при пожаре. Для промежуточных слоёв кабеля и оболочки с индексом «LS» снижение светопропускания при горении и тлении не превышает 40%, что соответствует МЭК 60332-1.Коррозионная активность продуктов газовыделения — это способность полимерных композиций при горении и тлении выделять высокоактивные газообразные вещества, такие, как хлористый водород (HCl), бромистый водород (HBr), диоксид серы (SO₂), и другие, которые, соединяясь с молекулами воды, образуют кислоты и щёлочи, способные вызвать коррозию металлоконструкций и электронного оборудования. Результаты испытаний показывают, что в продуктах горения и тления оболочки кабеля с индексом «HF» коррозионно-активные вещества находятся в норме и соответствуют ГОСТу.Токсичность продуктов газовыделения, как правило, является одной из причин несчастных случаев при пожарах. К токсичным продуктам прежде всего относятся: цианистый водород (HCN), аммиак (NH₃), диоксид серы (SO₂), сероводород (H₂S) и формальдегиды. Особенно опасна окись углерода (CO). Показателем токсичности является количество материала в единице замкнутого пространства (г/см³), при сгорании которого выделяющиеся продукты вызывают гибель 50% лабораторных мышей. Чем выше значение показателя, тем менее опасен материал по токсичности продуктов горения.

КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ
ПОЖАРОБЕЗОПАСНЫХ КАБЕЛЕЙ

Во всех конструкциях кабелей, не распространяющих горение, заложен следующий принцип: элементы кабеля, соприкасающиеся с окружающей средой, изготавливаются из материалов класса «нг», причём степень негорючести и огнестойкости определяется конструкцией кабеля.

В конструкции кабеля только наружная оболочка в исполнении «нг», во всех остальных случаях соприкосновения элементы конструкции кабеля изготовлены из материалов общепромышленного назначения с высокими электрическими и физико-механическими характеристиками, хорошо зарекомендовавшими себя в процессе эксплуатации.

Основным технологическим решением при производстве огнестойкого кабеля с обозначением «нг-FR» является применение термоизоляционных и огнезащитных барьеров. В качестве таких барьерных слоёв используется обмотка стеклотканью, слюдосодержащей лентой и алюмополимерная лента под оболочкой.

Приведённые выше варианты исполнения пожарои взрывобезопасных кабелей являются только примером возможных комбинаций конструктивного исполнения кабелей. Конкретную конструкцию должны разрабатывать совместно проектные и эксплуатирующие организации на стадии строительного проекта, когда известны все возможные условия и режимы окружающей среды и помещений, а также особые требования к надёжности электроснабжения объекта.