Испытания электрических и оптических кабелей
в условиях воздействия пламени

Часть 3-21

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛАМЕНИ
ПО ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМ ПУЧКАМ
ПРОВОДОВ ИЛИ КАБЕЛЕЙ

Категория A F/R

(IEC 60332-3-21:2000, IDT)

Предисловие

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1. ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении» (ВНИИНМАШ)

2. ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3. ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 40 от 29 ноября 2011 г.)

За принятие проголосовали:

4. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 1430-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60332-3-21-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.

5. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60332-3-21:2000 Tests on electric cables under fire conditions - Part 3-21: Test for vertical flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables - Category A F/R (Испытания электрических кабелей в условиях воздействия пламени. Часть 3-21. Распространение пламени по вертикально расположенным пучкам проводов или кабелей. Категория A F/R).

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным международным стандартам приведены в дополнительном приложении ДА.

Степень соответствия - идентичная (IDT).

Стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р МЭК 60332-3-21-2005

6. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе «Национальные стандарты», а текст изменений - в информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе «Национальные стандарты»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Части 1 и 2 IEC 60332 устанавливают методы испытаний на нераспространение горения одиночного вертикально расположенного изолированного провода или кабеля. Нельзя считать, что если провод или кабель удовлетворяют требованиям частей 1 и 2, то при групповой вертикальной прокладке такие провода и кабели будут давать аналогичные результаты. Это объясняется тем, что распространение пламени при групповой вертикальной прокладке проводов или кабелей (далее - кабелей) зависит от ряда факторов:

a) объема горючего материала, который подвергается воздействию внешнего источника пламени, а также пламени, которое возникает при горении кабелей;

b) геометрической формы кабелей и их взаимного расположения при прокладке;

c) температуры воспламенения газов, выделяемых кабелями;

d) объема горючих газов, выделяемых кабелями при определенной повышенной температуре;

e) объема воздуха, проходящего через кабельное сооружение;

f) конструкции кабеля, например бронированный или без брони, многожильный или одножильный.

При учете влияния перечисленных факторов предполагается, что кабели могут воспламеняться при воздействии внешнего источника пламени.

В части 3 IEC 60332 приводится подробное изложение метода испытания, в котором групповая прокладка кабелей моделируется различными комбинациями испытуемых образцов. Для облегчения применения стандарта при дифференциации категорий испытания стандарт разделен на следующие части:

Часть 3-10. Испытательное оборудование;

Часть 3-21. Категория A F/R;

Часть 3-22. Категория А;

Часть 3-23. Категория В;

Часть 3-24. Категория С;

Часть 3-25. Категория D.

В частях, начиная с 3-21, установлены разные категории и соответствующие методы испытаний. Эти категории отличаются продолжительностью испытания, количеством неметаллического материала испытуемого образца и способом крепления испытуемого образца. Во всех категориях кабели, имеющие одну и более токопроводящую жилу сечением более 35 мм², испытывают при закреплении с зазором, а кабели с токопроводящей жилой сечением до 35 мм² включительно испытывают при закреплении без зазора.

Эти категории однозначно не отражают конкретных условий обеспечения безопасности при реальных способах прокладки кабелей. Действительное расположение кабелей при прокладке может являться определяющим фактором, влияющим на распространение пламени в условиях реального пожара.

Способ крепления, указанный для категории A F/R (часть 3-21), предназначен для кабелей специальных конструкций, используемых при специальных видах прокладки.

Категории А, В, С и D (части с 3-22 по 3-25) предназначены для общего применения для разного количества неметаллических материалов.

Дополнительные категории, в особенности для кабелей связи небольшого диаметра при их расположении в пучках без зазоров, будут рассмотрены в будущем по мере накопления технических данных.

ГОСТ IEC 60332-3-21-2011

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Испытания электрических и оптических кабелей в условиях воздействия пламени Часть 3-21 РАСПРОСТРАНЕНИЕ ПЛАМЕНИ ПО ВЕРТИКАЛЬНО РАСПОЛОЖЕННЫМ ПУЧКАМ ПРОВОДОВ ИЛИ КАБЕЛЕЙ Категория A F/R Tests on electric and optical cables under fire conditions. Part 3-21. Flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables. Category A F/R

Дата введения - 2013-01-01

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод испытания по оценке распространения пламени в заданных условиях по вертикально расположенным пучкам электрических или оптических проводов или кабелей.

Примечание - К электрическим проводам или кабелям относятся все кабели с изолированной токопроводящей жилой, которые используются для передачи энергии или сигналов.

Настоящее испытание относится к категории типовых испытаний. Выбор кабелей для испытания должен проводиться в соответствии с приложением А. Распространение пламени определяют по протяженности поврежденного участка образца кабеля. Настоящее испытание может быть доказательством для подтверждения ограниченного распространения пламени по кабелю.

Настоящий стандарт касается категории испытания A F/R и распространяется только на силовые кабели с токопроводящей жилой сечением более 35 мм², которые закрепляют на передней и задней сторонах испытательной лестницы с зазором для получения общего номинального объема неметаллического материала 7 л на длине 1 м испытуемого образца. Время воздействия пламени - 40 мин. Способ крепления предназначен для специальных конструкций кабеля, используемых в конкретных условиях прокладки в соответствии с требованиями технических условий на кабель. Категория A F/R не предназначена для общего применения.

Рекомендуемые требования по оценке результатов приведены в приложении В.

2. Нормативные ссылки

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа.

IEC 60332-3-10:2000 Испытания электрических кабелей в условиях воздействия пламени. Часть 3-10. Распространение пламени по вертикально расположенным пучкам проводов или кабелей. Испытательная установка

IEC 60695-4:2005 Испытания на пожаробезопасность. Часть 4. Терминология, относящаяся к испытаниям на огнестойкость

IEC 60811-1-3:2001 Общие методы испытаний материалов изоляции и оболочек электрических и оптических кабелей. Часть 1. Методы общего применения. Раздел 3. Методы определения плотности. Испытания на водопоглощение. Испытание на усадку

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по IEC 60695-4, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 источник зажигания (ignition source): Источник энергии, инициирующий горение.

3.2 обугленная часть (char): Углеродистый остаток в результате пиролиза или неполного сгорания.

3.3 распространение пламени (flame spread): Распространение фронта пламени.

4. Испытательная установка

4.1. Общие положения

Используют испытательную установку по IEC 60332-3-10.

4.2. Источник зажигания

Источником зажигания должна быть одна или две пропановые газовые горелки ленточного типа по IEC 60332-3-10.

5. Проведение испытания

5.1. Испытуемый образец

Испытуемый образец должен состоять из нескольких отрезков кабеля длиной не менее 3,5 м каждый, отобранных от одной строительной длины.

Общее число отрезков кабеля в образце должно быть таким, чтобы общий номинальный объем неметаллических материалов составлял 7 л на 1 м длины испытуемого образца.

Выбор испытуемого образца должен проводиться с учетом ограничений, приведенных в приложении А.

Отрезки, образующие образец, должны быть выдержаны перед началом испытания при температуре (20 ± 10) °C не менее 16 ч. Испытуемые отрезки должны быть сухими.

5.2. Определение числа отрезков

Для расчета требуемого числа отрезков кабеля определяют объем неметаллических материалов в одном метре одного отрезка.

Образец кабеля длиной не менее 0,3 м вырезают так, чтобы поверхности среза были перпендикулярны к оси кабеля, что обеспечивает точное измерение его длины.

Плотность каждого неметаллического материала (включая пористые материалы) определяют с точностью до второго десятичного знака соответствующим методом, например по IEC 60811-1-3 (раздел 8).

Образец разбирают и каждый неметаллический материал C_i взвешивают. Для неметаллических материалов, масса которых составляет менее 5 % общей массы неметаллических материалов, значение плотности принимают равным 1,0 кг/дм³.

Если электропроводящие экраны нельзя снять с изоляционного материала, эти компоненты принимают за одно целое при измерении их массы и определении плотности.

Объем V_i, л/м длины кабеля каждого неметаллического материала C_i определяют по формуле

                                                            (1)

где M_i - масса материала C_i кг;

ρ_i - плотность материала C_i, кг/дм³;

l - длина испытуемого образца кабеля, м.

Общий объем V неметаллических материалов, содержащихся в одном метре кабеля, равен сумме отдельных объемов V₁, V₂ и т.д.

Ближайшее целое число (0,5 и выше округляют до 1) отрезков, формирующих образец, получают делением объема на метр кабеля, указанного в 5.1, на общий объем V неметаллических материалов в одном метре кабеля.

5.3. Крепление образца

Каждый отрезок кабеля крепят отдельно к каждой перекладине лестницы с помощью металлической проволоки (стальной или медной). Для кабелей диаметром до 50 мм включительно используют проволоку диаметром 0,5 - 1,0 мм, для кабелей диаметром свыше 50 мм - диаметром 1,0 - 1,5 мм.

Используют стандартную лестницу, при этом испытуемый образец должен состоять не менее чем из четырех отрезков. Не менее двух отрезков должно быть закреплено на задней стороне лестницы.

Если для формирования образца требуется более четырех отрезков, каждый последующий после четырех отрезок должен крепиться попеременно на передней, а затем на задней стороне лестницы.

Сформированный образец должен крепиться таким образом, чтобы:

- зазор между соседними отрезками одного слоя (на передней или задней стороне) должен быть равен половине диаметра кабеля, но не более 20 мм;

- ширина одного слоя должна быть не более 300 мм;

- расстояние между краем образца и внутренней стороной стойки лестницы должно быть не менее 50 мм;

- отрезки, закрепленные на задней стороне лестницы, должны располагаться в центре зазора между отрезками на передней стороне лестницы;

- полный комплект отрезков располагают примерно в центре лестницы. Расположение отрезков - см. рисунок 1.

5.4. Время воздействия пламени

Пламенем воздействуют в течение 40 мин, после чего оно должно быть погашено. Скорость воздушного потока, проходящего через испытательную камеру, поддерживают до прекращения горения или тления кабеля или в течение не более 1 ч, затем остаточное горение кабеля следует погасить или тление прекратить.

6. Оценка результатов испытания

После прекращения тления или после того, как пламя было погашено, образец тщательно протирают.

На протертом образце допускается наличие сажи, если его поверхность не повреждена. Допускается размягчение или деформация неметаллического материала образца. За величину распространения пламени принимают длину поврежденной части. Ее измеряют в метрах с точностью до второго десятичного знака от нижнего края горелки до конца обугленной части, определяемого следующим образом: на поверхность кабеля нажимают острым предметом, например лезвием ножа. Место, где фиксируется изменение упругой поверхности образца на хрупкую (крошащуюся), считают концом обугленной части.

7. Требования к оценке результатов

Требования к оценке результатов для конкретного типа или класса кабеля должны быть указаны в стандарте или технических условиях на кабель. При отсутствии этих требований следует использовать требования к оценке результатов, приведенные в приложении В.

8. Проведение повторного испытания

В случае разногласий проводят два дополнительных испытания в соответствии с разделом 5. Если оба испытания удовлетворяют установленному требованию, результаты испытания считают положительными.

9. Протокол испытания

Протокол испытания должен содержать следующую информацию:

a) полное описание испытуемого кабеля;

b) наименование изготовителя испытуемого кабеля;

c) обозначение стандарта, по которому проводилось испытание;

d) число испытуемых отрезков;

e) общий объем неметаллических материалов в 1 м испытуемого образца испытуемых отрезков;

f) способ крепления, величину зазора;

g) число слоев и число отрезков в каждом слое;

h) время воздействия пламени (т.е. 40 мин);

i) число горелок (т.е. одна);

j) длину поврежденной части;

k) период времени до прекращения горения или тления.

1 - зазор

Рисунок 1 - Типичное расположение с зазором кабелей, закрепленных на обеих
сторонах стандартной лестницы (категория A F/R)

Приложение А
(обязательное)

Выбор кабеля для типовых испытаний

Выбор типа кабеля и сечения токопроводящей жилы для типовых испытаний проводят в соответствии с требованиями стандарта или технических условий на кабель или по согласованию между заказчиком и изготовителем.

Ограниченная емкость лестниц требует выбора такого сечения токопроводящих жил, которое обеспечивает необходимый объем неметаллических материалов при данном методе крепления. Выбор кабелей для испытания по настоящему стандарту проводят с учетом следующих требований:

- на каждой стороне лестницы не должно быть большего числа отрезков кабелей, чем необходимо для формирования одного слоя шириной 300 мм с каждой стороны с зазором между отрезками, равным половине диаметра кабеля, но не более 20 мм;

- число испытуемых отрезков в каждом слое должно быть не менее двух.

Сводные данные по условиям типовых испытаний по настоящему стандарту приведены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Сводные данные по условиям испытания

Приложение B
(справочное)

Рекомендуемые требования по оценке результатов

Длина обугленной части образца с обеих сторон лестницы, измеренная от нижнего края горелки, должна быть не более 2,5 м.

Рекомендуемое требование по оценке результатов соответствует полученному на основе опытных данных значению, ранее приведенному в техническом отчете IEC 60332-3:1992 «Испытания электрических кабелей на нераспространение горения. Часть 3. Испытания проводов или кабелей, проложенных пучком», 2.8.1.

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии межгосударственных стандартов ссылочным
международным стандартам

Таблица ДА.1