Cáp chậm cháy, cáp chống cháy và cáp LSZH khác nhau thế nào? Tiêu chuẩn thử nghiệm và cách chọn cho hạng mục PCCC

Ba khái niệm hay bị nhầm lẫn

Trong hồ sơ mời thầu, các cụm từ “cáp chậm cháy”, “cáp chống cháy” và “cáp LSZH” thường được dùng lẫn lộn, thậm chí ghi chung chung là “cáp chống cháy” cho mọi tuyến. Thực tế đây là ba đặc tính khác nhau, được kiểm chứng bằng các tiêu chuẩn thử nghiệm khác nhau và phục vụ những mục tiêu khác nhau:

• Chậm cháy (flame retardant): cáp hạn chế sự lan truyền của ngọn lửa dọc theo cáp. Khi bị lửa đốt, cáp vẫn hư hỏng, nhưng ngọn lửa tự tắt hoặc không lan xa khi nguồn lửa được loại bỏ.
• Chống cháy (fire resistant, circuit integrity): cáp tiếp tục cấp điện, truyền tín hiệu trong một khoảng thời gian xác định khi đang bị lửa đốt trực tiếp.
• LSZH (Low Smoke Zero Halogen): vật liệu khi cháy sinh ít khói và không giải phóng khí halogen axit ăn mòn, độc hại.

Một sợi cáp có thể có một, hai hoặc cả ba đặc tính. Điều quan trọng là hồ sơ thiết kế phải chỉ rõ đặc tính nào cần cho tuyến nào, và nhà cung cấp phải chứng minh được bằng biên bản thử nghiệm tương ứng.

Cáp chậm cháy và tiêu chuẩn IEC 60332

Cáp PVC thông thường vẫn có khả năng tự tắt ở mức độ nhất định khi đứng riêng lẻ, nhưng khi nhiều cáp bó chung trên thang, trong trục kỹ thuật đứng, khối lượng vật liệu cháy lớn có thể biến tuyến cáp thành “đường dẫn lửa” giữa các tầng. Tiêu chuẩn đánh giá gồm hai cấp độ:

• IEC 60332-1-2: thử trên một sợi cáp đơn đặt thẳng đứng, đốt bằng đèn khí 1 kW. Cáp đạt khi phần cháy hóa than không lan đến gần đầu kẹp phía trên theo giới hạn của tiêu chuẩn. Đây là yêu cầu cơ bản, hầu hết dây cáp đạt chuẩn đều phải qua.
• IEC 60332-3 (các phần -22, -23, -24, -25): thử trên bó cáp gắn trên thang thẳng đứng, đốt bằng đèn khí lớn trong thời gian quy định. Chiều cao phần hư hại không được vượt 2,5 m tính từ đèn đốt. Các cấp A, B, C, D tương ứng với lượng vật liệu phi kim loại trên mỗi mét bó cáp giảm dần: cấp A khắt khe nhất (khoảng 7 lít/m, đốt 40 phút), cấp B (khoảng 3,5 lít/m, 40 phút), cấp C (khoảng 1,5 lít/m, 20 phút), cấp D (khoảng 0,5 lít/m, 20 phút).

Khi hồ sơ chỉ ghi “chậm cháy”, cần làm rõ là đạt IEC 60332-1-2 hay IEC 60332-3 cấp nào, vì chênh lệch về vật liệu và giá thành là đáng kể. Với tuyến cáp bó dày trong trục đứng, cấp A hoặc cấp C thường được tư vấn thiết kế lựa chọn tùy mật độ cáp.

Cáp chống cháy và tiêu chuẩn IEC 60331

Cáp chống cháy được thiết kế để duy trì mạch điện cho các thiết bị phải hoạt động trong đám cháy. Giải pháp phổ biến là quấn một hoặc nhiều lớp băng mica quanh ruột dẫn: khi lớp cách điện hữu cơ cháy thành tro, lớp mica vẫn giữ cách điện giữa các ruột. Các tiêu chuẩn thường được viện dẫn:

• IEC 60331-21: cáp điện áp đến 0,6/1 kV, đốt ở nhiệt độ ngọn lửa tối thiểu 750 °C trong khi cáp được đặt điện áp; thời gian thử thông dụng là 90 phút. Cáp đạt khi mạch không bị ngắn mạch và không đứt ruột trong suốt thời gian thử.
• IEC 60331-1 và IEC 60331-2: đốt ở nhiệt độ tối thiểu 830 °C kết hợp va đập cơ học, mô phỏng sát hơn thực tế khi kết cấu công trình rung, sập; phần 1 cho cáp đường kính lớn hơn 20 mm, phần 2 cho cáp đường kính đến 20 mm.
• BS 6387: phân loại C (chịu lửa), W (chịu lửa kèm phun nước), Z (chịu lửa kèm va đập); thường thấy yêu cầu “CWZ” trong các dự án theo tiêu chuẩn Anh.

Thời gian duy trì yêu cầu (30, 60, 90, 120 phút…) do thiết kế PCCC quyết định dựa trên kịch bản thoát nạn và chữa cháy của công trình.

Cáp LSZH và tiêu chuẩn IEC 60754, IEC 61034

Trong nhiều vụ cháy, khói và khí độc mới là nguyên nhân chính gây thương vong, không phải ngọn lửa. Vỏ PVC khi cháy sinh khói đen dày và khí hydro clorua; khí này gặp hơi nước tạo axit, gây bỏng đường hô hấp và ăn mòn thiết bị điện tử. Vật liệu LSZH khắc phục nhược điểm đó và được đánh giá bằng:

• IEC 60754-1: xác định hàm lượng khí halogen axit sinh ra khi đốt vật liệu.
• IEC 60754-2: đo độ axit (pH) và độ dẫn điện của dung dịch hấp thụ khí cháy; tiêu chí thường được áp dụng là pH không thấp hơn 4,3 và độ dẫn điện không vượt 10 µS/mm.
• IEC 61034-1 và -2: đo mật độ khói trong buồng thử 3 m × 3 m × 3 m thông qua độ truyền sáng; nhiều đặc tính kỹ thuật yêu cầu độ truyền sáng tối thiểu 60%.

Cần lưu ý: LSZH chỉ nói về khói và khí, không tự động đảm bảo chậm cháy theo IEC 60332-3 hay chống cháy theo IEC 60331. Ngược lại, cáp chống cháy có vỏ PVC vẫn sinh khói và khí axit.

Bảng so sánh nhanh

Chọn cáp cho hạng mục PCCC

Yêu cầu pháp lý về an toàn cháy cho nhà và công trình tại Việt Nam được quy định trong QCVN 06:2022/BXD và các tiêu chuẩn liên quan; trong đó các hệ thống phục vụ chữa cháy và thoát nạn phải được đảm bảo cấp điện trong thời gian cần thiết khi có cháy. Việc lựa chọn cụ thể phải theo hồ sơ thiết kế đã được thẩm duyệt. Tham khảo cách phân loại thường gặp:

• Nguồn cho bơm chữa cháy, quạt tăng áp cầu thang, quạt hút khói, thang máy chữa cháy: cáp chống cháy, thường kết hợp vỏ LSZH, thời gian duy trì theo thiết kế.
• Chiếu sáng sự cố, đèn chỉ dẫn thoát nạn cấp nguồn tập trung, hệ thống âm thanh sơ tán: cáp chống cháy.
• Mạch tín hiệu báo cháy, liên động: cáp tín hiệu chống cháy, có chống nhiễu khi cần.
• Tuyến động lực, chiếu sáng thông thường trong công trình đông người: cáp chậm cháy, vỏ LSZH.

Lưu ý khi thi công

• Cáp chống cháy chỉ phát huy tác dụng khi cả hệ thống đi kèm (kẹp, giá đỡ, hộp nối) cũng chịu được lửa; tránh nối giữa tuyến nếu không có phụ kiện phù hợp.
• Tuân thủ bán kính uốn tối thiểu để không làm nứt lớp mica.
• Bịt chống cháy lan tại vị trí xuyên tường, xuyên sàn theo thiết kế.
• Kiểm tra biên bản thử nghiệm đúng mã cáp, đúng dải tiết diện được cung cấp.

Theo công bố của nhà máy, Z43 sản xuất các dòng dây cáp chậm cháy, chống cháy, trong đó dòng chậm cháy sử dụng vỏ LSZH và các dòng cáp chống cháy đáp ứng IEC 60754-1, IEC 60754-2. Khi lập hồ sơ vật tư cho hạng mục PCCC, CTI COM có thể hỗ trợ đối chiếu yêu cầu thiết kế với chủng loại sản phẩm và hồ sơ thử nghiệm sẵn có.