Cáp chậm cháy: Giải pháp hạn chế cháy lan cho công trình hiện đại

Trong nhiều công trình, nguy cơ cháy lan qua hệ thống điện luôn là một vấn đề cần được kiểm soát. Nhờ khả năng hạn chế sự lan truyền ngọn lửa và giảm phát thải khói độc, cáp chậm cháy đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các tòa nhà, nhà máy và hệ thống hạ tầng quan trọng.

1. Cáp chậm cháy là gì? Đặc điểm của cáp chậm cháy

Cáp chậm cháy là loại cáp có khả năng ngăn chặn sự lan rộng của lửa trong trường hợp xảy ra hỏa hoạn. Đặc điểm cơ bản của cáp chậm cháy là sợi cáp có thể bị cháy rụi và không thể hoạt động trong trường hợp hỏa hoạn, nhưng có thể ngăn chặn sự lan rộng của đám cháy. Nói một cách đơn giản, trong trường hợp bắt lửa, cáp chậm cháy có thể hạn chế sự cháy trong một khu vực cục bộ mà không lan rộng, bảo vệ các thiết bị khác và tránh gây ra thiệt hại lớn hơn.

Cáp chậm cháy có những đặc điểm nổi bật sau:

Khả năng chậm cháy: Lớp vỏ ngoài và lớp cách điện được làm từ vật liệu chậm cháy, có thể tự động dập tắt ngọn lửa ở nhiệt độ cao hoặc kiểm soát sự cháy trong phạm vi cục bộ, ngăn chặn sự lan rộng của đám cháy.

Khả năng chịu nhiệt độ cao: Cáp chậm cháy có thể duy trì hoạt động bình thường ở nhiệt độ cao mà không bị hư hỏng hoặc tự bốc cháy do nhiệt độ quá cao.

Thân thiện với môi trường: Các vật liệu được sử dụng trong cáp chậm cháy đáp ứng các tiêu chuẩn cần thiết và không gây hại cho môi trường. Trong trường hợp hỏa hoạn, chúng sẽ không tạo ra khí độc hại cho sức khỏe con người.

2. Khoa học đằng sau cáp chậm cháy

Cơ chế của cáp chậm cháy

Cáp chậm cháy được chế tạo bằng các vật liệu và thiết kế có khả năng ngăn chặn sự lan truyền của lửa, từ đó bảo vệ tính mạng và tài sản. Điều này đạt được thông qua một số cơ chế:

Vật liệu chậm cháy: Biện pháp phòng chống hỏa hoạn chính là sử dụng các vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao mà không bị bắt lửa hoặc phân hủy. Các vật liệu phổ biến bao gồm polyvinyl clorua (PVC), hợp chất ít khói không halogen (LSZH) và polyetylen liên kết chéo (XLPE). Những vật liệu này ít có khả năng bắt lửa hơn và nếu có bắt lửa, chúng sẽ cháy chậm hơn và với cường độ thấp hơn.

Phụ gia và lớp phủ: Cáp chậm cháy thường chứa các chất phụ gia như nhôm hydroxit và magie hydroxit, chúng giải phóng hơi nước khi bị nung nóng. Hơi nước này giúp làm mát vật liệu và làm chậm quá trình cháy. Ngoài ra, các lớp phủ như lớp băng hoặc vỏ bọc chậm cháy cung cấp thêm một lớp bảo vệ cho cáp.

Lớp chắn: Một số loại dây điện chậm cháy tích hợp các lớp chắn ngăn chặn sự lan truyền của lửa. Các lớp này có thể được làm bằng mica, một loại khoáng chất có thể chịu được nhiệt độ cực cao, do đó ngăn lửa lan dọc theo cáp.

Thiết kế lớp cách điện: Lớp cách điện trong cáp chậm cháy được thiết kế để tạo thành lớp than cháy và hình thành rào chắn bảo vệ khi tiếp xúc với lửa. Quá trình tạo than cháy này giúp cách điện lõi cáp, duy trì tính toàn vẹn điện và ngăn ngừa hư hỏng trong trường hợp hỏa hoạn.

3. Giải thích các thử nghiệm cáp chậm cháy

Các thử nghiệm cáp chậm cháy giúp đánh giá khả năng hạn chế lan truyền ngọn lửa, mức độ phát sinh khói và hiệu suất hoạt động của cáp trong điều kiện nhiệt độ cao, từ đó đảm bảo an toàn cho hệ thống điện và công trình.

3.1. Thử nghiệm chất chậm cháy: IEC 60332-1-2 và IEC 60332-3

Tiêu chuẩn IEC 60332-1-2 thử nghiệm về sự lan truyền ngọn lửa theo phương thẳng đứng đối với dây dẫn hoặc cáp cách điện đơn. Trong thử nghiệm, một cáp lõi đơn có chiều dài khoảng 0,6m được lắp đặt theo phương thẳng đứng bằng hai kẹp, và ngọn lửa được áp dụng vào đầu dưới trong 60 giây (hoặc 120 giây nếu đường kính tổng thể của cáp lớn hơn 25mm).

Tiêu chí đạt yêu cầu: Sau khi dập tắt ngọn lửa, dây cáp đang cháy tự tắt và vết cháy cách kẹp gắn phía trên ít nhất 50mm.

Tiêu chuẩn IEC 60332-3 kiểm tra sự lan truyền ngọn lửa theo chiều dọc của các bó dây hoặc cáp được gắn theo chiều dọc. Thử nghiệm này được tiến hành vì không thể giả định rằng các bó cáp sẽ có phản ứng giống nhau trong đám cháy như các cáp đơn lẻ. Điều này là do sự lan truyền ngọn lửa dọc theo một bó cáp thẳng đứng phụ thuộc vào các yếu tố khác, chẳng hạn như thể tích tiếp xúc của vật liệu dễ cháy và cấu hình hình học của các sợi cáp.

Tiêu chí đạt yêu cầu: Sau khi đám cháy tắt, phần bị cháy đen không được cao quá 2,5m.

Cáp chậm cháy theo tiêu chuẩn IEC-60332-1-2
JZ-500 là dòng cáp đã được kiểm nghiệm khả năng chậm cháy theo tiêu chuẩn IEC-60332-1-2.

3.2. Thử nghiệm phát thải khí axit: IEC 60754

Khi lửa tiếp xúc với polyvinyl clorua (PVC) hoặc các vật liệu chứa clo khác, khí hydro clorua sẽ được giải phóng. Khí hydro clorua tạo thành axit clohydric (HCl) ăn mòn khi tiếp xúc với nước có trong mô cơ thể. Điều này gây kích ứng mắt, miệng, họng, mũi và phổi, do đó làm cho việc thoát hiểm trở nên khó khăn hơn. Tiêu chuẩn quốc tế IEC 60754 quy định các thử nghiệm để xác định độ axit của khí sinh ra trong quá trình đốt cháy vật liệu từ dây cáp điện bằng cách đo độ pH và độ dẫn điện.

Tiêu chí đạt yêu cầu: Giá trị pH trung bình không được nhỏ hơn 4,3 khi so sánh với 1l nước, và giá trị độ dẫn điện trung bình không được lớn hơn 10μS/mm khi so sánh với 1l nước.

3.3. Thử nghiệm phát thải khói: IEC 61034

Bài kiểm tra này đo mật độ khói của dây cáp điện khi cháy trong điều kiện xác định.

Thử nghiệm “khối lập phương 3 mét” đo lượng khói sinh ra từ dây cáp trong trường hợp hỏa hoạn. Dây cáp được đặt trong một không gian kín có thể tích 3m³. Một khay chứa cồn được đặt phía trên mặt đất để không khí có thể lưu thông xung quanh và bên dưới khay. Các mẫu thử (dây cáp hoặc bó dây) được đặt nằm ngang và ở giữa phía trên khay. Quá trình lưu thông không khí sẽ bắt đầu, và 1l cồn sẽ bốc cháy.

Một chùm tia sáng được truyền từ cửa sổ này sang cửa sổ đối diện của buồng thí nghiệm. Cường độ ánh sáng được đo giữa nguồn sáng và tế bào quang điện. Thí nghiệm được coi là hoàn tất khi không có sự giảm độ truyền ánh sáng trong 5 phút sau khi nguồn lửa đã được dập tắt hoặc khi thời gian thí nghiệm đạt 40 phút.

Tiêu chí đạt yêu cầu: Độ truyền ánh sáng đo được tối thiểu là 60%, có nghĩa là mật độ khói có giá trị tối đa là 40%.

4. Có mấy loại cáp chậm cháy trên thị trường?

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại cáp chậm cháy với đặc tính và mức độ bảo vệ khác nhau, đáp ứng đa dạng yêu cầu về an toàn điện và phòng cháy chữa cháy cho từng công trình. Tùy theo vật liệu cấu thành, khả năng phát sinh khói và hàm lượng halogen, mỗi loại cáp sẽ phù hợp với những môi trường lắp đặt và tiêu chuẩn sử dụng riêng.

4.1. Cáp chậm cháy thông dụng

Một dòng cáp chậm cháy thông dụng làm tốt chức năng làm chậm sự lan truyền của ngọn lửa dọc theo cáp, nhờ đó đám cháy sẽ không lan rộng. Do chi phí thấp, đây là loại cáp được ứng dụng rộng rãi nhất trong các loại cáp chậm cháy. Cho dù là cáp đơn hay bó cáp, khi cáp bị cháy, sự lan truyền của ngọn lửa có thể được kiểm soát trong một phạm vi nhất định, từ đó có thể tránh được những thảm họa lớn do hỏa hoạn gây ra.

4.2. Cáp chậm cháy ít khói không chứa halogen

Đặc điểm của cáp ít khói không chứa halogen là không chỉ có khả năng chậm cháy mà vật liệu cấu thành nên cáp cũng không chứa halogen. Điều này giúp giảm thiểu hư hại cho các thiết bị và dụng cụ, góp phần vào việc cứu hộ kịp thời trong trường hợp hỏa hoạn. Mặc dù cáp chậm cháy ít khói không chứa halogen có khả năng chậm cháy, chống ăn mòn và nồng độ khói thấp, song các đặc tính cơ học và điện của loại này lại kém hơn một chút so với các loại cáp thông thường.

Một dòng cáp chậm cháy không chứa halogen của HELU
Một dòng cáp chậm cháy không chứa halogen của HELU.

4.3. Cáp chậm cháy ít halogen, ít khói

Các chỉ số về phát thải hydro clorua và nồng độ khói của cáp chậm cháy ít halogen, ít khói nằm giữa hai loại kể trên. Cáp ít halogen vẫn chứa halogen trong thành phần vật liệu, nhưng ở mức độ thấp hơn. Loại cáp này không chỉ có đặc tính chậm cháy mà còn phát thải ít khói và ít hydro clorua hơn khi cháy. Vật liệu cơ bản để làm loại cáp này thường là polyvinyl clorua (PVC), sau đó được xử lý bằng chất chậm cháy hiệu quả cao, chất hấp thụ HCL và chất giảm khói. Nhờ vậy, vật liệu chậm cháy này cải thiện đáng kể hiệu suất cháy của vật liệu PVC chậm cháy thông thường.

5. Lý do bạn cần chọn cáp chậm cháy?

Việc ứng dụng cáp chậm cháy mang lại một số lợi ích chính:

Tăng cường an toàn: Bằng cách làm chậm sự lan rộng của lửa, những sợi cáp này cung cấp thêm thời gian cho công tác sơ tán và chữa cháy, giảm đáng kể nguy cơ gây thiệt hại về người và tài sản.

Giảm khói và độc tố: Dây cáp chậm cháy không chứa halogen (LSZH) tạo ra lượng khói và khí độc hại tối thiểu khi cháy. Điều này rất quan trọng để duy trì tầm nhìn và giảm thiểu nguy cơ tiếp xúc với các chất độc hại trong đám cháy.

Tuân thủ quy định: Nhiều ngành công nghiệp và quy định xây dựng yêu cầu sử dụng cáp chậm cháy để tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn. Việc sử dụng các loại cáp này đảm bảo tuân thủ các quy định và nâng cao an toàn tổng thể.

Nâng cao độ bền và tuổi thọ: Cáp chậm cháy được chế tạo để chịu được các điều kiện khắc nghiệt, giúp chúng bền hơn và có tuổi thọ cao hơn so với cáp tiêu chuẩn.

6. Cáp chậm cháy phù hợp với ứng dụng nào?

Dây điện chậm cháy được sử dụng trong nhiều môi trường khác nhau, nơi an toàn phòng cháy chữa cháy là mối quan tâm hàng đầu:

Các tòa nhà dân cư và thương mại

Trong các tòa nhà, những loại cáp này rất cần thiết cho hệ thống điện để đảm bảo rằng bất kỳ đám cháy nào bắt đầu từ hệ thống dây điện cũng không lan nhanh, đặc biệt là các tòa nhà cao tầng và khu vực dân cư đông đúc.

Khu phức hợp công nghiệp

Trong môi trường công nghiệp, cáp chậm cháy bảo vệ các hệ thống và thiết bị quan trọng khỏi hư hại do hỏa hoạn. Điều này rất quan trọng trong các môi trường có nguy cơ cháy nổ cao, chẳng hạn như nhà máy hóa chất và các cơ sở sản xuất.

Tàu thuyền

Cáp chậm cháy đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng hàng hải, nơi hỏa hoạn có thể gây ra hậu quả thảm khốc. Những loại cáp này giúp ngăn chặn lửa lan rộng qua hệ thống điện trên tàu và giàn khoan ngoài khơi.

Phương tiện giao thông công cộng

Dây cáp chậm cháy cũng được sử dụng trong tàu hỏa, xe buýt và máy bay để đảm bảo an toàn cho hành khách trong trường hợp hỏa hoạn.

Ứng dụng của cáp chậm cháy
Một số ứng dụng nổi bật của cáp chậm cháy.

7. Hiểu thêm về sự khác biệt giữa cáp chậm cháy và cáp chống cháy

Cáp chậm cháy và cáp chống cháy thường bị nhầm lẫn với nhau, dưới đây là những khác biệt nổi bật:

Vật liệu

Cáp chậm cháy được chống bắt lửa bằng cách sử dụng vật liệu chậm cháy cho lớp cách điện, lớp vỏ bọc và lớp độn. LSZH và PVC là những vật liệu phổ biến được sử dụng.

Cáp chống cháy dựa vào một lớp chống cháy chuyên dụng (ví dụ: băng mica) để bảo vệ dây dẫn và duy trì tính toàn vẹn của mạch điện dưới nhiệt độ cực cao.

Chức năng

Công dụng chính của cáp chậm cháy là làm chậm quá trình lan truyền của lửa và giảm nguy cơ khói trong trường hợp hỏa hoạn. Tuy nhiên, chúng không đảm bảo mạch điện hoạt động liên tục trong trường hợp hỏa hoạn.

Ngược lại, cáp chống cháy được chế tạo để đảm bảo tính toàn vẹn của mạch điện khi nhiệt độ cao và xảy ra hỏa hoạn. Ngay cả trong đám cháy, cáp chống cháy vẫn cung cấp nguồn điện dự phòng để duy trì hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định, cho phép các thiết bị thiết yếu hoạt động.

Ứng dụng

Dây cáp chậm cháy chủ yếu được sử dụng ở những nơi có mật độ dân cư cao, nơi yêu cầu kiểm soát sự lan truyền lửa rất lớn, chẳng hạn như không gian bên trong các tòa nhà, tàu điện ngầm, trung tâm mua sắm và các tòa văn phòng. Chức năng chính của chúng là ngăn chặn sự lan truyền lửa với tốc độ cao.

Trong khi đó, cáp chống cháy được sử dụng trong các ứng dụng cung cấp điện liên tục như máy bơm chữa cháy, chiếu sáng khẩn cấp, hệ thống phát thanh khẩn cấp và hệ thống điện thang máy. Chúng giúp duy trì hoạt động của các hệ thống quan trọng này trong trường hợp hỏa hoạn.

Giá thành

Do quy trình sản xuất tiên tiến hơn và yêu cầu vật liệu cao hơn, cáp chống cháy thường có giá thành cao hơn đáng kể so với cáp chậm cháy.

So sánh cáp chậm cháy và cáp chống cháy
So sánh cáp chậm cháy và cáp chống cháy.

HELU Việt Nam cung cấp đa dạng các dòng cáp chậm cháy và cáp chống cháy đáp ứng nhiều yêu cầu ứng dụng khác nhau – từ tòa nhà thương mại, nhà máy công nghiệp đến hệ thống hạ tầng kỹ thuật và năng lượng. Với tiêu chuẩn chất lượng từ Đức cùng danh mục sản phẩm đáp ứng các yêu cầu an toàn quốc tế, HELU hỗ trợ doanh nghiệp lựa chọn giải pháp phù hợp nhằm nâng cao độ an toàn và đảm bảo tính liên tục cho hệ thống điện trong các tình huống khẩn cấp.

Để được tư vấn chi tiết về từng loại cáp và ứng dụng phù hợp, đừng ngần ngại liên hệ trực tiếp với đội ngũ của chúng tôi!

Thông tin liên hệ HELU Việt Nam

HELU Việt Nam
905 Nguyễn Kiệm, Phường Hạnh Thông, TP. Hồ Chí Minh, 700000, Vietnam
Phone: +84 28 77755578
Email: info@helukabel.com.vn
Kết nối với chúng tôi trên

Liên hệ qua Zalo Form liên hệ thông tin Đăng ký bản tin điện tử của HELU Việt Nam
Đặt hàng qua các kênh trực tuyến của chúng tôi
Tiki | Shopee | Lazada | Product finder
Trở lại bảng tin