Kable w scenariuszu pożarowym
Data publikacji: 2026-08-21Data modyfikacji: 2026-08-25
Choć zagrożenie pożarowe najczęściej kojarzymy przede wszystkim z płomieniami, statystyki wskazują, że to nie sam ogień jest główną przyczyną ofiar śmiertelnych. W większości przypadków za zgony odpowiadają dym oraz toksyczne gazy powstające podczas spalania materiałów znajdujących się w budynku[1].
W nowoczesnych obiektach istotnym źródłem tych zagrożeń są również kable i przewody, których łączna długość często sięga dziesiątek, a nawet setek kilometrów.
Z tego względu bezpieczeństwo pożarowe stanowi kluczowe kryterium doboru komponentów instalacji, a same kable odgrywają w nim szczególną rolę. W praktyce powszechnie stosuje się przewody z izolacją PVC (polichlorek winylu, (-CH₂-CHCl-)ₙ), znaną jako polwinit, cenioną za dobre właściwości mechaniczne i relatywnie niski koszt. Jednak w warunkach pożaru materiał ten może stanowić poważne zagrożenie ze względu na emisję gęstego dymu oraz wydzielanie związków zawierających halogeny.
Jak przebiega proces spalania standarowego kabla PVC?
W warunkach pożaru kable z izolacją lub powłoką PVC ulegają rozkładowi termicznemu. Jednym z pierwszych etapów tego procesu jest dehydrochlorowanie, prowadzące do uwalniania chlorowodoru (HCl). Gaz ten, w kontakcie z wilgocią obecną w drogach oddechowych, tworzy kwas solny o silnym działaniu drażniącym. Jego obecność może powodować podrażnienie błon śluzowych, utrudnienia w oddychaniu oraz ograniczenie zdolności do bezpiecznej ewakuacji.[2]
(−𝐶𝐻₂ − 𝐶𝐻𝐶𝑙−)ₙ → (−𝐶𝐻 + 𝐶𝐻−)ₙ + 𝐻𝐶𝐿
Wraz ze wzrostem temperatury i ograniczeniem dostępu tlenu rozwijają się warunki niepełnego spalania. W takich sytuacjach powstają znaczne ilości tlenku węgla (CO), uznawanego za jeden z głównych czynników odpowiedzialnych za śmiertelne zatrucia podczas pożarów. Gaz ten wiąże się z hemoglobiną znacznie silniej niż tlen, prowadząc do szybkiego niedotlenienia organizmu, utraty przytomności i w konsekwencji śmierci. Badania dotyczące spalania przewodów z izolacją PVC wskazują, że emisja CO wzrasta szczególnie w warunkach ograniczonej wentylacji.[2]
𝐶₂𝐻₃𝐶𝑙 + 𝑂₂ → 𝐶𝑂 + 𝐻₂𝑂 + 𝐻𝐶𝑙
Dodatkowo PVC emituje gęsty dym ograniczający widoczność i utrudniający ewakuację. Z tego względu zachowanie kabli podczas pożaru oceniane jest nie tylko pod kątem rozprzestrzeniania płomienia, lecz również ilości wydzielanego dymu, kwasowości gazów pożarowych oraz toksyczności produktów spalania.[3]
Czym są halogeny?
Halogeny to grupa pierwiastków chemicznych z 17. grupy układu okresowego, m.in.:
• chlor (Cl)
• fluor (F)
• brom (Br)
• jod (I)
Podczas spalania materiałów zawierających halogeny, takich jak PVC, uwalniane są toksyczne i korozyjne gazy (m.in. HCl i HF), które znacząco zwiększają zagrożenie dla życia ludzi oraz infrastruktury w warunkach pożaru.
Co to kable LSOH? Dlaczego w Polsce używa się LSZH?
Z angielskiego skrót LSOH oznacza Low Smoke Zero Halogen. Oznacza to, że są to kable bezhalogenowe, o niskiej emisji dymu. Potocznie częściej stosowany jest zapis z literą „O” (LSOH), jednak forma LSZH jest równie poprawna i powszechnie używana w Europie. Nazewnictwo to wynika również z norm i standardów technicznych (m.in. IEC 60754 oraz IEC 61034), które określają wymagania dotyczące emisji gazów korozyjnych i gęstości dymu podczas spalania kabli.
Jak przebiega proces spalania kabla LSOH?
W procesie spalania kable LSOH ulegają rozkładowi z udziałem wypełniaczy mineralnych, które pochłaniają ciepło (rekacja endotermiczna) i uwalniają parę wodną, ograniczając rozwój płomienia oraz emisję dymu.[4]
2𝐴𝑙(𝑂𝐻)₃ → 𝐴𝑙2₂𝑂₃ + 3𝐻₂𝑂 ↑
Powstająca para wodna rozcieńcza gazy palne i chłodzi materiał, natomiast tlenki metali tworzą warstwę ochronną ograniczającą dostęp tlenu i dalszą degradację termiczną, co skutecznie redukuje intensywność spalania oraz emisję dymu. Proces ten został zobrazowany na rysunku nr 1.
Rys. 1 Proces spalania kabla LSOH [4]
Co to CPR?
CPR, czyli Construction Products Regulation (po polsku: rozporządzenie w sprawie wyrobów budowlanych), to europejska regulacja, zgodnie z którą od 2017 roku kable przeznaczone do instalacji stałych w budynkach muszą spełniać określone wymagania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego oraz być oznakowane znakiem CE zgodnie z normą EN 50575. Celem rozporządzenia jest zwiększenie bezpieczeństwa użytkowników poprzez zapewnienie, że kable spełniają odpowiednie kryteria dotyczące ich zachowania w warunkach pożaru.[5]
Co to klasa CPR?
Wyróżnia się siedem klas odporności ogniowej opartych na wydzielaniu ciepła i rozprzestrzenianiu się płomienia.
Rys. 2 Klasyfikacja CPR
Eca
Produkty spełniają jedynie podstawowe wymagania w zakresie rozprzestrzeniania płomienia, określane w teście pojedynczego przewodu. Nie gwarantują kontroli emisji dymu ani wydzielania ciepła.
Dca
Produkty wykazują ograniczoną kontrolę rozprzestrzeniania mognia w warunkach pożaru, jednak nadal mogą generować znaczną ilość ciepła i dymu.
Cca
Produkty o kontrolowanym udziale wpożarze, charakteryzujące się ograniczonym rozprzestrzenianiem płomieni oraz zmniejszonym wydzielaniem ciepła i dymu.
B2ca
Produkty o bardzo ograniczonym udziale w rozwoju pożaru, spełniające rygorystyczne wymagania w zakresie:
• rozprzestrzeniania ognia
• wydzielania ciepła
• emisji dymu.
B1ca
Produkty o bardzo wysokiej odporności na rozprzestrzenianie ognia, wykazujące minimalny udział w rozwoju pożaru; stosowane w obiektach o najwyższych wymaganiach bezpieczeństwa.
Aca
Najwyższa klasa reakcji na ogień – materiały praktycznie niepalne, o znikomej zdolności do udziału w pożarze (w praktyce rzadko dotyczy kabli).
Dodatkowe kryteria
Dodatkowe kryteria dla klas B1ca, B2ca, Cca i Dca obejmują emisję dymu, płonące krople oraz kwasowości.
Rys. 3 Objaśnienie nazewnictwa
Klasa odporności ogniowe
Wytwarzenie dym
s1 Niska emisja dymu
s1a s1 przy emisji > 80 %
s1b s1 z emisją > 60 % > 80 %
s2 Średni poziom emisji dymu
s3 Żadna z powyższych
Płonące Krope (EN 50399)
d0 Brak łatwopalnych kropel/cząstek
d1 10 sek. – łatwopalne krople/cząsteczki
d2 Żadna z powyższych
Kwasowość (EN 60754-2)
a1 Przewodność elektryczna < 2,5 µS/mm, niska kwasowość: pH > 4,3
a2 Przewodność elektryczna < 10 µS/mm, niska kwasowość: pH > 4,3
a3 Żadna z powyższych
Jak sprawdza się klasy CPR?
Norma IEC 60332-1 – badanie pojedyńczego przewodu – klasa Eca
Badanie zgodnie z normą IEC 60332-1-2 stanowi podstawowy test określający odporność pojedynczego przewodu lub kabla na pionowe rozprzestrzenianie płomienia. W trakcie badania próbkę kabla o długości 600 ± 25 mm mocuje się pionowo w specjalnej komorze testowej. Następnie na powierzchnię kabla działa płomień palnika o mocy 1 kW ustawionego pod kątem 45°. Punkt przyłożenia płomienia znajduje się 475 ± 5 mm poniżej górnego uchwytu mocującego próbkę. Czas spalania próbki zależy od jej średnicy (od 1 do 8 minut).[6] Stanowisko do wykonywania tegoiego badania wraz z schematem zostało przedstawione na Rys. 4.
Rys. 4 Badanie pojedynczego przewodu
Po zakończeniu spalania oceniana jest długość zwęglenia próbki. Kabel uznaje się za zgodny z wymaganiami normy, jeżeli odległość pomiędzy dolnym brzegiem górnego uchwytu a początkiem zwęglenia przekracza 50 mm, a uszkodzenie nie rozciąga się na odległość większą niż 540 mm od tego punktu odniesienia. Spełnienie tych kryteriów stanowi podstawę do zakwalifikowania kabla do klasy Eca zgodnie z CPR.[6]
Celem badania nie jest ocena zachowania całej instalacji kablowej podczas pożaru, lecz sprawdzenie, czy pojedynczy kabel po krótkotrwałej ekspozycji na ogień nie będzie podtrzymywał spalania i nie doprowadzi do dalszego rozwoju pożaru.
Norma EN 50399 – badanie na wiązce kabli – klasy B1ca, B2ca, cca, Dca
Badanie rozprzestrzeniania płomienia na wiązce kabli polega na montażu określonej liczby kabli na pionowej drabinie badawczej umieszczonej w komorze testowej. Liczba kabli na drabinie zależy od przekroju badanego kabla. Próbki poddawane są działaniu palnika o mocy 20,5 kW przez określony czas. Pozwala to odwzorować warunki występujące podczas rzeczywistego pożaru w budynku oraz ocenić, w jakim stopniu instalacja kablowa może przyczyniać się do jego rozwoju.[7]
W trakcie badania oceniane są parametry związane z rozwojem pożaru, takie jak rozprzestrzenianie płomienia, wydzielanie ciepła, emisja dymu oraz występowanie płonących kropli i cząstek. Po zakończeniu ekspozycji określana jest maksymalna wysokość rozprzestrzenienia płomienia (FS – Flame Spread). Należy jednak podkreślić, że sama wysokość uszkodzenia nie decyduje o przyznaniu klasy CPR. Klasyfikacja opiera się na kompleksowej ocenie zachowania kabla podczas pożaru, obejmującej między innymi wysokość rozprzestrzenienia płomienia (FS), szybkość wydzielania ciepła (FIGRA), całkowitą ilość wydzielonego ciepła (THR), całkowitą ilość wydzielonego dymu (TSP), szybkość emisji dymu (SPR), występowanie płonących kropli (klasy d) oraz kwasowość wydzielanych gazów pożarowych (klasy a). Oznacza to, że dwa kable mogą osiągnąć podobną wysokość uszkodzenia podczas badania, a mimo to otrzymać różne klasy CPR ze względu na różnice w ilości wydzielanego ciepła, dymu lub gazów korozyjnych. Klasyfikacja CPR odzwierciedla więc nie tylko rozprzestrzenianie płomienia, ale przede wszystkim rzeczywisty wpływ kabla na rozwój pożaru i warunki ewakuacji.[7]
Na rysunku nr. 5 pokazano przebieg badania na wiązce kabli w certyfikowanym labolatorium.
Rys. 5 Badanie wiązki kabli
W tabeli numer 1 znajduję się porównanie wiązki kabli o różnych klasach CPR po przeprowadzonym badaniu.
Dca | B2ca |
|
|
Tab. 1 Porównanie kabli po badaniu na klasę CPR
Kabel o klasie B2ca wykazuje znacznie mniejszy stopień uszkodzenia po badaniu. Rozprzestrzenianie płomienia zostało skutecznie ograniczone, a ślady oddziaływania ognia obejmują wyraźnie mniejszą część długości kabla niż w przypadku kabla o niższej klasie CPR.
Jakie znaczenie mają płonące krople?
Podczas pożaru z niektórych kabli mogą odrywać się płonące krople lub fragmenty materiału. Spadając na znajdujące się poniżej materiały palne, mogą one doprowadzić do powstania nowych ognisk pożaru i przyspieszyć jego rozprzestrzenianie się.
Rys. 6 Płonąca kropla
Jak bada się emisję dymu?
Badanie gęstości dymu przeprowadza się w hermetycznie zamkniętej komorze metalowej o objętości 9 m³ pokazanej na rysunku nr 7 W komorze umieszcza się próbkę kabla nad metalową tacą zawierającą roztwór alkoholu. Po zamknięciu komory roztwór jest zapalany, co powoduje spalanie próbki. Przez okno komory optyczny system pomiarowy monitoruje gęstość dymu przez 40 minut, oceniając stopień ograniczenia widoczności. Norma określająca parametry tego badani to IEC 61034.[8]
Rys. 7 Komora do badania gęstości dymu
Dlaczego emisja dymu przez kabel jest ważna?
Dym powstający podczas spalania kabli stanowi zagrożenie nie tylko ze względu na zawarte w nim toksyczne substancje, ale również z powodu znacznego ograniczenia widoczności. W warunkach pożaru szybkie odnalezienie drogi ewakuacyjnej ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego opuszczenia budynku. Gęste zadymienie utrudnia orientację w przestrzeni, wydłuża czas ewakuacji oraz może utrudniać prowadzenie działań ratowniczo-gaśniczych.
Firma Prysmian dysponuje nie tylko własnym laboratorium badawczym, lecz również zestawem demonstracyjnym umożliwiającym prezentację różnic pomiędzy kablami o różnych właściwościach pożarowych. Na rysunku nr 8 po lewej stronie znajduje się próbka kabla bezhalogenowego LSOH, która podczas spalania emituje niewielką ilość dymu, natomiast po prawej stronie widoczny jest kabel z powłoką PVC generujący znacznie większe zadymienie. Demonstracja w praktyczny sposób pokazuje, jak duży wpływ na warunki ewakuacji może mieć wybór odpowiedniego typu kabla.
Rys. 8 Demonstracja spalania kabla LSOHi PVC
W jaki sposób mierzy się kwasowość wydzielanych gazów?
W badaniu oddzielnie analizuje się niemetaliczne elementy kabla, takie jak powłoka zewnętrzna czy izolacja żył. Próbkę o masie 1 g umieszcza się w ceramicznym naczyniu, które następnie trafia do pieca wyposażonego w zamknięty układ rurowy. Do układu doprowadzane jest powietrze, a próbka jest ogrzewana do temperatury 800°C. Gazy powstałe podczas rozkładu termicznego są przepuszczane przez wodę destylowaną, w której ulegają rozpuszczeniu. Po 45 minutach ogrzewania roztwór poddawany jest analizie pod kątem przewodności elektrycznej oraz wartości pH. Norma regulująca te badanie to IEC 60754.[9] Stanowisko do tego typu badania przedstawiono na Rys. 9.
Rys. 9 Stanowisko do badania kwasowości
Gdzie jakie kable?
Projektanci dobierają klasę CPR kabla, biorąc pod uwagę poziom ryzyka pożarowego danego obiektu oraz liczbę osób w nim przebywających. W budynkach mieszkalnych zazwyczaj stosowane są kable klasy Eca lub Dca. W budynkach użyteczności publicznej- szkołach, szpitalach, biurowcach i hotelach – coraz częściej wymagane są kable klasy Cca lub B2ca. Dzięki temu trasy kablowe mają ograniczony udział w rozwoju pożaru i ułatwiają ewakuację z budynku dzięki niskiej emisji dymu. Szczególnie wysokie wymagania przeciwpożarowe dotyczą dróg ewakuacyjnych, tuneli, stacji metra oraz innych obiektów infrastruktury krytycznej, gdzie priorytetem jest zapewnienie bezpiecznej ewakuacji ludzi oraz ograniczenie skutków pożaru. Do takich zastosowań sprawdzą się kable B2ca-s1,d0,a1 lub B1ca-s1,d0,a1. Rysunek nr 10 przedstawia opisany podział.
Rys. Zastosowanie kabli w budynkach różnego typu
Źródła:
Alarifi, AAS, Phylaktou, HN orcid.org/0000-0001-9554-4171 and Andrews, GE orcid.org/0000-0002-8398-1363 (Accepted: 2016) What Kills People in a Fire? Heat or Smoke? In: 9th SSC Proceedings. The 9th Saudi Students Conference, 13-14 Feb 2016, Birmingham, UK. (Unpublished)
Kaczorek-Chrobak K, Fangrat J. PVC-Based Copper Electric Wires under Various Fire Conditions: Toxicity of Fire Effluents. Materials (Basel). 2020 Mar 2;13(5):1111. doi: 10.3390/ma13051111. PMID: 32131434; PMCID: PMC7084980.
Phylaktou, H. “PVC Sheathed Electrical Cable Fire Smoke Toxicity,” 2019. doi:10.18720/SPBPU/2/K19-89.
Zielińska, Ewelina. “ElektroVIP 2026.” In Od Materiału Do Wyników: LSOH w Kontrolowanych Testach Spalania. Łódź, n.d.
Regulation (EU) No 305/2011 of the European Parliament and of the Council of 9 March 2011 laying down harmonised conditions for the marketing of construction products (CPR) oraz EN 50575:2014+A1:2016 Power, control and communication cables – Cables for general applications in construction works subject to reaction to fire requirements.
IEC 60332-1-2:2004, Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions – Part 1‑2: Test for vertical flame propagation for a single insulated wire or cable – Procedure for 1 kW pre-mixed flame.
EN 50399:2011+A1:2016, Common test methods for cables under fire conditions – Heat release and smoke production measurement on cables during flame spread test.
IEC 61034 (all parts), Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions.
IEC 60754-2, Test on gases evolved during combustion of materials from cables – Determination of acidity and conductivity.