با رشد روزافزون استفاده از انرژی الکتریکی در ساختمانها، تأسیسات صنعتی، بیمارستانها، مراکز داده و زیرساختهای حیاتی، موضوع ایمنی برق به یکی از حساسترین و مهمترین دغدغههای مهندسان برق، طراحان سیستم و ناظران فنی تبدیل شدهاست. یکی از مؤلفههای حیاتی در این حوزه، استفاده از کابل مقاوم در برابر حریق است.
این نوع کابلها نهتنها در برابر حرارت و شعله مقاومت دارند، بلکه مهمتر از آن، در هنگام وقوع آتشسوزی همچنان عملکرد الکتریکی خود را حفظ میکنند. این قابلیت حیاتی میتواند منجر به نجات جان انسانها و کاهش خسارات مالی و فنی شود.
این نوع کابلها نهتنها در برابر حرارت و شعله مقاومت دارند، بلکه مهمتر از آن، در هنگام وقوع آتشسوزی همچنان عملکرد الکتریکی خود را حفظ میکنند. این قابلیت حیاتی میتواند منجر به نجات جان انسانها و کاهش خسارات مالی و فنی شود.
کابل مقاوم در برابر حریق چیست؟
کابل مقاوم در برابر حریق (Fire-Resistant Cable) به کابلی گفته میشود که در شرایط آتشسوزی، برای مدت معینی (معمولاً ۳۰، ۶۰ یا ۹۰ دقیقه) قادر به انتقال برق باقی میماند. هدف از طراحی این کابلها، حفظ عملکرد مدارهای حیاتی مانند روشنایی اضطراری، سیستمهای هشدار حریق، پمپهای آب آتشنشانی، آسانسورها و تجهیزات بیمارستانی در طول آتشسوزی است.
تفاوت کابل مقاوم در برابر حریق با کابل نسوز
در صنعت برق، بسیاری از افراد کابلهای نسوز و مقاوم در برابر حریق را با یکدیگر اشتباه میگیرند، در حالی که این دو نوع کابل کارکرد و عملکرد متفاوتی دارند:
کابل نسوز (Fire Retardant): این کابلها مانع گسترش شعله در طول کابل میشوند اما معمولاً در اثر شعلهور شدن، عملکرد الکتریکی خود را از دست میدهند.
کابل مقاوم در برابر حریق (Fire Resistant): این کابلها علاوه بر جلوگیری از گسترش آتش، حتی در دمای بالا نیز توانایی انتقال جریان را حفظ میکنند.
کابل نسوز (Fire Retardant): این کابلها مانع گسترش شعله در طول کابل میشوند اما معمولاً در اثر شعلهور شدن، عملکرد الکتریکی خود را از دست میدهند.
کابل مقاوم در برابر حریق (Fire Resistant): این کابلها علاوه بر جلوگیری از گسترش آتش، حتی در دمای بالا نیز توانایی انتقال جریان را حفظ میکنند.
ساختار کابلهای مقاوم در برابر حریق
ساختار این کابلها بهگونهای طراحی می شود که در برابر گرمای شدید و شعله مقاوم باشند. اجزای اصلی شامل:
الف. هادی (Conductor):
اغلب از مس آنیلشده ساختهمیشود که دارای رسانایی بالا است. در برخی موارد، آلومینیوم نیز بهکار میرود.
ب. نوار میکا (Mica Tape):
این نوار، یکی از اصلیترین اجزای مقاوم در برابر آتش است که دور هادی پیچیده میشود. نوار میکا قادر است تا دمای حدود ۱۰۰۰ درجه سلسیوس را تحمل کند.
ج. عایق نسوز:
از موادی مانند XLPE یا سیلیکون استفاده میشود که تحمل دمایی بالا و خواص الکتریکی خوبی دارند.
د. روکش بیرونی:
اغلب مواد بدون هالوژن و کمدود (LSZH) ساختهمیشوند تا در صورت سوختن، گازهای سمی آزاد نکنند.
الف. هادی (Conductor):
اغلب از مس آنیلشده ساختهمیشود که دارای رسانایی بالا است. در برخی موارد، آلومینیوم نیز بهکار میرود.
ب. نوار میکا (Mica Tape):
این نوار، یکی از اصلیترین اجزای مقاوم در برابر آتش است که دور هادی پیچیده میشود. نوار میکا قادر است تا دمای حدود ۱۰۰۰ درجه سلسیوس را تحمل کند.
ج. عایق نسوز:
از موادی مانند XLPE یا سیلیکون استفاده میشود که تحمل دمایی بالا و خواص الکتریکی خوبی دارند.
د. روکش بیرونی:
اغلب مواد بدون هالوژن و کمدود (LSZH) ساختهمیشوند تا در صورت سوختن، گازهای سمی آزاد نکنند.
استانداردهای بینالمللی و ملی مربوط به کابلهای ضد حریق
استفاده از کابلهای مقاوم در برابر حریق باید بر اساس استانداردهای معتبر انجام شود. این استانداردها شامل آزمایشهای مربوط به عملکرد در دمای بالا، عدم گسترش شعله، میزان دود و گازهای سمی تولیدشده هستند.
1. IEC 60331: بررسی حفظ عملکرد مدار در حین آتش
2. IEC 60754: تعیین میزان گازهای اسیدی تولیدشده در سوختن کابل
3. IEC 61034: اندازهگیری غلظت دود تولیدی
4. BS 6387: آزمایشهای ترکیبی مقاومت حرارتی، مکانیکی و آبی
5. ISIRI 1926: استاندارد ملی ایران برای کابلهای مقاوم در برابر آتش
1. IEC 60331: بررسی حفظ عملکرد مدار در حین آتش
2. IEC 60754: تعیین میزان گازهای اسیدی تولیدشده در سوختن کابل
3. IEC 61034: اندازهگیری غلظت دود تولیدی
4. BS 6387: آزمایشهای ترکیبی مقاومت حرارتی، مکانیکی و آبی
5. ISIRI 1926: استاندارد ملی ایران برای کابلهای مقاوم در برابر آتش
کاربردهای کابلهای مقاوم در برابر حریق
الف. ساختمانهای بلندمرتبه
در این نوع ساختمانها، عملکرد سیستمهای اعلام حریق، تهویه دود و آسانسورها در حین آتشسوزی بسیار حیاتی است.
ب. بیمارستانها و مراکز درمانی
حفظ عملکرد تجهیزات حیاتی مانند دستگاههای اکسیژن، ونتیلاتورها و روشنایی اضطراری در شرایط آتشسوزی، تنها با استفاده از کابلهای مقاوم امکانپذیر است.
ج. صنایع نفت و گاز
در پالایشگاهها و سکویهای نفتی، احتمال حریق بسیار بالاست. استفاده از کابلهای مقاوم در برابر حریق میتواند در این شرایط از وقوع فجایع انسانی جلوگیری کند.
د. ایستگاههای مترو، فرودگاهها و مراکز داده
در این فضاهای بسته، دود و گازهای سمی خطر بزرگی محسوب میشوند. کابلهای LSZH با مقاومت حرارتی بالا، ایمنی را تضمین میکنند.
در این نوع ساختمانها، عملکرد سیستمهای اعلام حریق، تهویه دود و آسانسورها در حین آتشسوزی بسیار حیاتی است.
ب. بیمارستانها و مراکز درمانی
حفظ عملکرد تجهیزات حیاتی مانند دستگاههای اکسیژن، ونتیلاتورها و روشنایی اضطراری در شرایط آتشسوزی، تنها با استفاده از کابلهای مقاوم امکانپذیر است.
ج. صنایع نفت و گاز
در پالایشگاهها و سکویهای نفتی، احتمال حریق بسیار بالاست. استفاده از کابلهای مقاوم در برابر حریق میتواند در این شرایط از وقوع فجایع انسانی جلوگیری کند.
د. ایستگاههای مترو، فرودگاهها و مراکز داده
در این فضاهای بسته، دود و گازهای سمی خطر بزرگی محسوب میشوند. کابلهای LSZH با مقاومت حرارتی بالا، ایمنی را تضمین میکنند.
مزایا و معایب کابلهای مقاوم در برابر حریق
مزایا:
حفظ عملکرد الکتریکی در زمان آتشسوزی
جلوگیری از گسترش شعله
تولید دود کم و بدون گازهای سمی
افزایش فرصت تخلیه اضطراری
الزامی در بسیاری از استانداردهای ایمنی
جلوگیری از گسترش شعله
تولید دود کم و بدون گازهای سمی
افزایش فرصت تخلیه اضطراری
الزامی در بسیاری از استانداردهای ایمنی
معایب:
هزینه بالاتر نسبت به کابلهای معمولی
وزن بیشتر در برخی انواع
نصب پیچیدهتر (نیاز به دقت و تجهیزات استاندارد)
نیاز به تأییدیهها و تستهای خاص
وزن بیشتر در برخی انواع
نصب پیچیدهتر (نیاز به دقت و تجهیزات استاندارد)
نیاز به تأییدیهها و تستهای خاص
نکات کلیدی در طراحی و نصب کابلهای مقاوم در برابر حریق
برای آنکه عملکرد مقاوم در برابر حریق حفظ شود، رعایت نکات اجرایی زیر ضروری است:
استفاده از بستها و کانالهای مقاوم در برابر حرارت
اجتناب از کشیدن یا خمکردن بیشازحد کابل
نصب کابل در مسیرهای ایمن از نظر مکانیکی
رعایت شعاع خمش مجاز بر اساس دفترچه فنی تولیدکننده
استفاده از تجهیزات مکمل مانند جعبه تقسیم ضد حریق
استفاده از بستها و کانالهای مقاوم در برابر حرارت
اجتناب از کشیدن یا خمکردن بیشازحد کابل
نصب کابل در مسیرهای ایمن از نظر مکانیکی
رعایت شعاع خمش مجاز بر اساس دفترچه فنی تولیدکننده
استفاده از تجهیزات مکمل مانند جعبه تقسیم ضد حریق
آینده کابلهای مقاوم در برابر آتش
با افزایش سختگیریهای قانونی در حوزه ایمنی ساختمان و توجه ویژه به استانداردهای بینالمللی، انتظار میرود در آینده نزدیک استفاده از این کابلها در تمام پروژههای ساختمانی و صنعتی اجباری شود. همچنین با توسعه فناوری مواد، کابلهای سبکتر، کمهزینهتر و با عملکرد بهتر به بازار عرضه خواهند شد.
نتیجهگیری
کابلهای مقاوم در برابر حریق، نهتنها ابزار فنی بلکه نوعی سرمایهگذاری بر ایمنی هستند. در شرایطی که ثانیهها میتوانند جان انسانها را نجات دهند، حفظ عملکرد سیستمهای برقی حیاتی میتواند تفاوت میان زندگی و مرگ باشد. با توجه به الزامات قانونی، خطرات روزافزون و توسعه فناوری، استفاده از این کابلها دیگر یک انتخاب نیست، بلکه یک ضرورت در طراحی مهندسی است.