سیم و کابل نسوز یا مقاوم در برابر آتش، نوعی کابل برقی است که در شرایط حریق یا دمای بسیار بالا، کارایی خود را حفظ کرده و انتقال جریان برق را برای مدت مشخصی ادامه می دهد. این کابل ها با استفاده از عایق ها و روکش های خاص مانند سیلیکون، میکا یا فایبرگلاس ساخته می شوند تا در برابر شعله و حرارت مقاومت بالایی داشته باشند. (کاربرد اصلی آن ها در مکان هایی است که ایمنی در برابر آتش اهمیت ویژه دارد، مانند ساختمان های مسکونی، مراکز داده، بیمارستان ها و صنایع حساس.) در یک جمله: خرید سیم و کابل نسوز تضمین می کند که حتی در سخت ترین شرایط آتش، برق حیاتی قطع نشود.
کاربرد و ویژگی سیم و کابل مقاوم در برابر حریق
ویژگی های اصلی سیم و کابل مقاوم در برابر حریق
- مقاومت حرارتی بالا: این کابل ها به کمک عایق های خاص مانند سیلیکون، میکا یا فایبرگلاس در برابر دماهای بسیار شدید مقاومت می کنند. حتی اگر حرارت مستقیم آتش به بیش از ۷۵۰ درجه سانتی گراد برسد، ساختار کابل تخریب نمی شود و عملکرد آن ادامه می یابد. همین ویژگی باعث می شود در شرایط بحرانی، مدارهای حیاتی همچنان ایمن بمانند.
- حفظ عملکرد در شرایط بحرانی:زمانی که آتش سوزی رخ می دهد، اغلب کابل های معمولی به سرعت از کار می افتند. اما کابل مقاوم در برابر حریق طراحی شده تا حتی در شرایط سخت نیز جریان برق سیستم های ایمنی مانند اعلام حریق، روشنایی اضطراری و تهویه را برقرار نگه دارد. این موضوع نقشی کلیدی در حفظ جان افراد ایفا می کند.
- انتشار کم دود و گازهای سمی (LSZH):یکی از مزیت های مهم این کابل ها تولید دود کم و فاقد هالوژن است. در نتیجه در زمان حریق، فضای بسته با دود غلیظ یا گازهای سمی پر نمی شود. این موضوع علاوه بر افزایش دید و تسهیل تخلیه اضطراری، احتمال خفگی یا آسیب تنفسی را به حداقل می رساند و شرایط ایمن تری برای افراد فراهم می کند.
- دوام مکانیکی مناسب:این کابل ها علاوه بر مقاومت حرارتی، از نظر مکانیکی نیز بسیار قدرتمند هستند. حتی در صورت فشار، ضربه یا سقوط آوار، استحکام خود را حفظ می کنند. به همین دلیل پس از قرار گرفتن در معرض شعله نیز ساختارشان متلاشی نمی شود. این ویژگی باعث می شود عملکرد مداوم و ایمن مدارها تضمین شود.
- ایمنی بیشتر:کاربرد اصلی این کابل ها کاهش ریسک قطع برق در شرایط بحرانی است. در مراکز حساس مانند بیمارستان ها یا برج های مسکونی بزرگ، خاموشی ناگهانی می تواند بسیار خطرناک باشد. سیم و کابل مقاوم در برابر حریق با ادامه انتقال برق حتی هنگام آتش سوزی، ایمنی جانی افراد و امنیت تجهیزات حیاتی را تضمین می کند.
کاربردهای سیم و کابل مقاوم در برابر حریق
- ساختمان های مسکونی و تجاری:در این ساختمان ها کابل مقاوم در برابر حریق برای سیستم های مهم مانند اعلام و اطفای حریق، آسانسورها و روشنایی اضطراری استفاده می شود. به این ترتیب در صورت بروز آتش سوزی، مسیرهای خروج روشن می مانند و تجهیزات ایمنی همچنان فعال هستند. این موضوع نقش بزرگی در مدیریت بحران و کاهش خسارات جانی و مالی دارد.
- بیمارستان ها و مراکز درمانی:در مراکز درمانی، حتی یک لحظه قطع برق می تواند تهدیدی برای جان بیماران باشد. کابل مقاوم در برابر آتش به گونه ای طراحی شده که برق سیستم های حیاتی مانند دستگاه های پزشکی، تجهیزات اورژانس و روشنایی اضطراری را در زمان بحران تأمین کند. همین ویژگی امنیت بالاتری برای بیماران و کادر درمان فراهم می آورد.
- مراکز داده و اتاق سرور:مراکز داده و اتاق های سرور قلب تپنده اطلاعات هستند. قطع برق ناگهانی در اثر آتش سوزی می تواند خسارت های جبران ناپذیری ایجاد کند. کابل مقاوم در برابر حریق با حفظ جریان برق در زمان آتش، مانع از خاموش شدن سرورها و از بین رفتن داده های ارزشمند می شود و امنیت اطلاعات سازمان ها و کسب و کارها را تضمین می کند.
- صنایع نفت، گاز و پتروشیمی:این صنایع به دلیل وجود مواد اشتعال زا، بیشترین ریسک آتش سوزی را دارند. استفاده از کابل مقاوم در برابر حریق در چنین محیط هایی نه تنها مانع از قطع جریان برق در سیستم های حیاتی می شود، بلکه خطر گسترش آتش و انفجار را نیز کاهش می دهد. در واقع، این کابل ها بخشی جدانشدنی از ایمنی صنعتی هستند.
- مکان های عمومی مانند فرودگاه، مترو و سینما: در مکان هایی که جمعیت زیادی حضور دارند، ایمنی در برابر آتش اهمیت دوچندان دارد. کابل مقاوم در برابر حریق تضمین می کند که سیستم های اضطراری مانند روشنایی خروج، پخش پیام های هشدار و تهویه در زمان بحران فعال بمانند. این موضوع از بروز هرج و مرج جلوگیری کرده و شرایطی امن برای تخلیه سریع جمعیت فراهم می سازد.
ساختار سیم و کابل نسوز
این کابل ها با استفاده از لایه ها و مواد ویژه ساخته می شوند تا مقاومت حرارتی و مکانیکی آن ها تضمین شود. در هنگام خرید سیم و کابل بهتر است با ساختار آن آشنا شوید ساختار کابل نسوز معمولاً شامل بخش های زیر است:
- هادی:هادی از مس قلع اندود یا مس خالص آنیل شده ساخته می شود. این نوع مس علاوه بر رسانایی بالا، در برابر اکسیداسیون و حرارت مقاومت بیشتری دارد و در شرایط بحرانی عملکرد خود را حفظ می کند.
- لایه عایق:مهم ترین بخش کابل نسوز، عایق آن است. این لایه معمولاً از میکا (Mica Tape) یا ترکیبی از سیلیکون و فایبرگلاس ساخته می شود که تحمل دمای بسیار بالا (حتی تا ۷۵۰–۱۱۰۰ درجه سانتی گراد) را دارد. وظیفه اصلی این عایق، جلوگیری از انتقال حرارت به هادی و تداوم کار کابل است.
- لایه های محافظ:برای افزایش مقاومت مکانیکی، معمولاً چند لایه محافظ به دور کابل پیچیده می شود: 1. نوار فایبرگلاس یا میکا برای جلوگیری از نفوذ شعله 2. نوار نسوز تقویتی برای مقاومت در برابر ضربه و فشار
- روکش بیرونی:آخرین لایه کابل، روکش بیرونی است که معمولاً از مواد LSZH (Low Smoke Zero Halogen) ساخته می شود. این روکش علاوه بر مقاومت در برابر شعله، هنگام آتش سوزی دود غلیظ و گاز سمی تولید نمی کند و ایمنی افراد حاضر در محیط را تضمین می کند.
مزایا استفاده از کابل نسوز
- افزایش ایمنی جانی و مالی: کابل نسوز با حفظ انتقال جریان برق در زمان آتش سوزی، از قطع ناگهانی سیستم های حیاتی جلوگیری می کند. این موضوع نقش مهمی در کاهش خسارت های مالی و به ویژه حفاظت از جان افراد در محیط های حساس دارد.
- حفظ عملکرد تجهیزات اضطراری:در هنگام بحران، روشنایی اضطراری، آسانسورهای ایمنی، سیستم اعلام حریق و تجهیزات تهویه باید فعال بمانند. کابل نسوز با مقاومت در برابر حرارت، تضمین می کند این سیستم ها بدون وقفه کار کنند.
- کاهش انتشار دود و گازهای سمی:کابل های نسوز معمولاً با روکش LSZH ساخته می شوند. به همین دلیل هنگام سوختن، دود کم و بدون هالوژن آزاد می کنند. این ویژگی دید مناسب برای تخلیه اضطراری و کاهش خطر خفگی یا مسمومیت را فراهم می آورد.
- دوام و استحکام بالا:این کابل ها علاوه بر مقاومت حرارتی، از نظر مکانیکی نیز بسیار بادوام هستند. در برابر ضربه، فشار یا سقوط اجسام، عملکردشان دچار اختلال نمی شود و همین امر استفاده از آن ها را در پروژه های صنعتی و ساختمانی ایمن تر می سازد.
- کاربری گسترده در مراکز حساس: از بیمارستان و فرودگاه گرفته تا صنایع نفت و گاز، همه به کابل نسوز نیاز دارند. تنوع کاربری این کابل ها یکی از مزیت های اصلی آن هاست؛ زیرا امنیت زیرساخت ها و افراد حاضر در محیط های پرخطر را به بهترین شکل تضمین می کنند.
انواع کابل نسوز و کارکرد هر کدوم
کابل نسوز سیلیکونی
کابل نسوز سیلیکونی به دلیل استفاده از روکش سیل��کون، توانایی تحمل حرارت بالا و شرایط سخت محیطی را دارد. این کابل حتی در دماهای منفی انعطاف پذیر است و در دماهای بسیار بالا تا حدود ۱۸۰ تا ۲۵۰ درجه سانتی گراد عملکرد خود را حفظ می کند. از این کابل معمولاً در صنایع فولاد، کوره ها، کارخانجات شیمیایی و مکان هایی که کابل باید در برابر روغن، رطوبت و مواد شیمیایی مقاوم باشد، استفاده می شود. از ویژگی های مهم آن می توان به مقاومت در برابر شعله، انعطاف پذیری عالی و انتشار دود کم اشاره کرد. این کابل یکی از پرکاربردترین انواع کابل های نسوز است.
کابل نسوز میکا
کابل نسوز میکا با لایه ای از نوار میکا ساخته می شود که مقاومت فوق العاده ای در برابر حرارت و شعله مستقیم دارد. این کابل ها می توانند حتی در دماهای بسیار بالا، تا حدود ۷۵۰ تا ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد، جریان برق را حفظ کنند. به همین دلیل در سیستم های اعلام و اطفای حریق، مراکز داده و بیمارستان ها کاربرد گسترده ای دارند. نوار میکا علاوه بر مقاومت حرارتی، از انتشار شعله جلوگیری کرده و ایمنی کابل را افزایش می دهد. این نوع کابل معمولاً در مکان هایی استفاده می شود که تداوم عملکرد مدارهای حیاتی در شرایط بحرانی بسیار ضروری است.
کابل نسوز فایبرگلاس
کابل نسوز فایبرگلاس با استفاده از الیاف شیشه (فایبرگلاس) به عنوان عایق و محافظ ساخته می شود. این کابل ها تحمل حرارتی بالایی دارند و در برابر شعله و همچنین شرایط مکانیکی مانند کشش یا فشار مقاوم هستند. یکی از مزیت های بزرگ این کابل، دوام بسیار زیاد در محیط های صنعتی خشن و پرخطر است. از کابل فایبرگلاس معمولاً در صنایع فولاد، نیروگاه ها و کارخانجات شیمیایی استفاده می شود. این کابل نه تنها در برابر حرارت مقاوم است، بلکه در برابر خوردگی شیمیایی نیز عملکرد مناسبی دارد. به همین دلیل در محیط هایی که هم حرارت و هم مواد خورنده وجود دارند، انتخابی ایده آل محسوب می شود.
کابل نسوز تفلونی یا PTFE
کابل نسوز تفلونی یا PTFE با استفاده از پلی تترافلوئورواتیلن ساخته می شود که مقاومت بسیار بالایی در برابر دماهای بالا، مواد شیمیایی و رطوبت دارد. این کابل ها می توانند دماهایی بین ۲۰۰- تا ۲۶۰+ درجه سانتی گراد را تحمل کنند. به دلیل خواص ویژه، کابل های PTFE در صنایع هوافضا، تجهیزات نظامی، صنایع پزشکی و محیط های آزمایشگاهی کاربرد دارند. ویژگی بارز آن ها مقاومت در برابر روغن، اسیدها و حلال های شیمیایی است. علاوه بر این، انعطاف پذیری بالا و انتشار دود بسیار کم از دیگر مزایای این کابل است. کابل تفلونی از گران ترین و باکیفیت ترین انواع کابل های نسوز به شمار می آید.
کابل نسوز شیلددار
کابل نسوز شیلددار علاوه بر مقاومت در برابر حرارت و آتش، دارای لایه ای شیلد (معمولاً فویل یا بافت فلزی) است که از آن در برابر تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) و نویزهای محیطی محافظت می کند. این ویژگی باعث می شود سیگنال ها و جریان الکتریکی با دقت و کیفیت بالا منتقل شوند. از این کابل ها در سیستم های حساس مانند تجهیزات پزشکی، مراکز داده، اتاق های سرور و سیستم های مخابراتی استفاده می شود. ترکیب مقاومت در برابر آتش و حفاظت الکترومغناطیسی باعث می شود این کابل برای محیط هایی که نیاز به امنیت اطلاعات و پایداری عملکرد دارند، بسیار ارزشمند باشد.
کابل نسوز زره دار
کابل نسوز زره دار علاوه بر عایق های حرارتی، دارای لایه ای زره فلزی است که مقاومت مکانیکی آن را افزایش می دهد. این کابل ها در برابر ضربه، فشار و عوامل فیزیکی بیرونی مقاوم هستند و در محیط های صنعتی خشن مانند معادن، نیروگاه ها و صنایع نفت و گاز استفاده می شوند. زره به عنوان یک محافظ محکم عمل کرده و از آسیب دیدگی کابل در شرایط بحرانی جلوگیری می کند. در کنار این ویژگی، کابل همچنان در برابر حرارت و شعله نیز مقاوم است. کابل های زره دار نسوز برای مسیرهایی که در معرض خطرات مکانیکی و آتش هم زمان قرار دارند، بهترین گزینه محسوب می شوند.
کابل نسوز LSZH
کابل نسوز LSZH (Low Smoke Zero Halogen) با روکشی از مواد بدون هالوژن ساخته می شود. این کابل ها در زمان آتش سوزی دود کم و فاقد گازهای سمی منتشر می کنند. همین ویژگی باعث می شود دید افراد در مسیرهای خروج حفظ شود و خطر خفگی یا مسمومیت به حداقل برسد. کابل های LSZH علاوه بر ایمنی بالا، از نظر زیست محیطی نیز مناسب هستند. این کابل ها در ساختمان های مسکونی، مراکز درمانی، مترو، فرودگاه و مکان های عمومی با تراکم جمعیتی بالا استفاده می شوند. ترکیب مقاومت در برابر آتش و انتشار دود کم، آن ها را به یکی از محبوب ترین انواع کابل نسوز تبدیل کرده است.
کابل نسوز مقاوم در برابر حرارت بالا
این کابل ها به طور خاص برای کار در محیط هایی با دمای بسیار شدید طراحی شده اند. آن ها می توانند دماهایی بیش از ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد را برای مدت معین تحمل کنند، بدون آنکه عملکرد خود را از دست بدهند. معمولاً از عایق های خاص مانند میکا، سیلیکون و ترکیب های سرامیکی در ساخت این کابل ها استفاده می شود. کاربرد اصلی آن ها در صنایع فولاد، کوره های صنعتی و تأسیسات نفت و گاز است. این کابل ها تضمین می کنند که حتی در سخت ترین شرایط دما، سیستم های حیاتی بدون قطعی برق کار کنند و امنیت مجموعه حفظ شود.
کابل نسوز با کارایی مدار حیاتی
این نوع کابل به طور ویژه برای تضمین تداوم عملکرد مدارهای حیاتی در زمان آتش طراحی شده است. حتی در شدیدترین شرایط، برق مدارهایی مانند اعلام حریق، سیستم های تهویه اضطراری، آسانسورها و روشنایی خروج قطع نمی شود. این کابل ها معمولاً دارای چندین لایه عایق مقاوم به حرارت هستند و در پروژه های ساختمانی بزرگ، بیمارستان ها و مراکز عمومی نصب می شوند. ویژگی مهم آن ها ترکیب مقاومت در برابر آتش با قابلیت اطمینان بسیار بالاست. به همین دلیل برای پروژه های حساس که ایمنی جان انسان ها اولویت دارد، انتخابی استاندارد و ضروری محسوب می شوند.
کابل نسوز چند رشته ای
کابل نسوز چند رشته ای از چندین هادی عایق بندی شده تشکیل شده که در یک غلاف مشترک قرار گرفته اند. این ساختار امکان انتقال چند مدار یا سیگنال را در یک کابل واحد فراهم می کند. در زمان آتش سوزی، هر رشته به دلیل عایق نسوز مستقل، عملکرد خود را حفظ می کند. این کابل ها در سیستم های پیچیده ای مانند اتاق های کنترل صنعتی، مراکز داده و ساختمان های بزرگ کاربرد دارند. انعطاف پذیری بالا، صرفه جویی در فضا و توانایی انتقال هم زمان چند مدار، از مزایای اصلی کابل های نسوز چند رشته ای است.
کابل نسوز تک رشته ای
کابل نسوز تک رشته ای از یک هادی منفرد با عایق مقاوم به حرارت ساخته می شود. این نوع کابل به دلیل ساختار ساده، در نصب و اجرای پروژه ها بسیار پرکاربرد است. معمولاً در سیستم های برق رسانی اضطراری، روشنایی خروج و مدارهای حیاتی مورد استفاده قرار می گیرد. مزیت اصلی آن قیمت پایین تر و سهولت در اجراست. با این حال، به دلیل تک رشته بودن، ظرفیت انتقال جریان محدودتری نسبت به کابل های چند رشته ای دارد. در بسیاری از پروژه های ساختمانی و صنعتی، این کابل ها به عنوان بخشی ضروری از سیستم ایمنی به کار می روند.
سوالات متداول در رابطه با سیم و کابل نسوز
چطور می توان یک کابل را نسوز کرد؟
یکی از روش های رایج استفاده از روکش یا پوشش ضدحریق است. این پوشش ارزان و مؤثر بوده و از کابل ها در برابر آسیب و آتش محافظت می کند. پوشش های ضدحریق FS دارای گواهی مقاومت در برابر آتش هستند و سطح ایمنی بالاتری نسبت به پوشش های صرفاً کندسوز دارند.
کابل نسوز در زمان آتش سوزی چه مدت دوام می آورد؟
کابل های نسوز "استاندارد" باید حداقل ۳۰ دقیقه کارایی مدار را در شرایط تست شده حفظ کنند (طبق استاندارد BS EN 50200). اما کابل های نسوز "پیشرفته" یا Enhanced توانایی حفظ عملکرد تا ۱۲۰ دقیقه را دارند و مطابق استانداردهای سخت گیرانه تری مانند BS 8434-2 تست می شوند.
تفاوت کابل نسوز (Fire Resistant) و کابل کندسوز (Flame Retardant) چیست؟
- کابل نسوز (Fire Resistant): حتی در شرایط آتش نیز به کار خود ادامه می دهد.
- کابل کندسوز (Flame Retardant): در آتش عملکرد عادی ندارد، اما از گسترش شعله جلوگیری می کند.
البته همانطور که ویکیپدیا در این باره گزارش می آورد:
These tests are conducted under laboratory conditions and cannot claim to replicate the range of conditions expected in a real fire scenario. However they do provide a measure by which the potential smoke emission of materials can be assessed and dangerous materials identified before proceeding to further testing of preferred materials, if deemed necessary.
ترجمه:
این آزمایش ها در شرایط آزمایشگاهی انجام می شوند و نمی توانند ادعا کنند که طیف شرایط قابل انتظار در یک آتش سوزی واقعی را بازسازی می کنند. با این حال، معیاری برای ارزیابی میزان احتمالی انتشار دود از مواد ارائه می دهند و کمک می کنند تا مواد خطرناک شناسایی شوند، پیش از آن که در صورت نیاز، آزمایش های تکمیلی بر روی مواد منتخب انجام گیرد.
سیم نسوز از چه موادی ساخته می شود؟
اجزای اصلی سیم نسوز عبارتند از:
- هادی: مس افشان ساده یا قلع اندود
- مانع حرارتی: نوار میکا یا فایبرگلاس
- عایق: سیلیکون رابر، XLPE، XL-LSZH یا EPR
- روکش داخلی: PVC نوع FRLS یا LSZH
این ترکیب ها باعث می شوند سیم در برابر حرارت و شعله مقاوم بماند.
چه فلزی کاملاً نسوز است؟
فولاد ضدزنگ (Stainless Steel) مقاوم ترین فلز در برابر آتش است. این فلز تا دمای حدود ۷۰۰ درجه فارنهایت (≈۳۷۰ درجه سانتی گراد) استحکام خود را حفظ می کند.
برای کابل های سیستم اعلام حریق از چه موادی استفاده می شود؟
معمولاً از موادی مانند میکا، سیلیکون رابر، LSZH و PVC نسوز استفاده می شود تا کابل در شرایط بحرانی هم عملکرد خود را حفظ کند و ایمنی تجهیزات اعلام حریق تضمین شود.