/ Brandeigenschaften von Kabeln

Feuereigenschaften von Kabeln

KBS-Kabelbeschichtung

KBS Cable Coating ist ein Ablativ auf WasserbasisEine (nicht intumeszierende) Brandschutzkabelummantelung ist robust, flexibel, wasser- und wetterbeständig und wird seit 1967 weltweit im Innen- und Außenbereich eingesetzt. (zur Verfügung gestellt von Antec Engineering)

Normen bezüglich der Brandeigenschaften von Kabeln

IEC, BS-Normen

Dies ist ein Bereich der zunehmenden Öffentlichkeit undrechtliche Bedenken und daher von zunehmendem Interesse für Ingenieure. Das Brandverhalten von Kabeln hat sich in den letzten Jahren erheblich verbessert. In der folgenden Tabelle sind einige der relevanten Normen aufgeführt.

Standard Beschreibung
IEC 60331 Feuerbeständige Eigenschaften von elektrischen Kabeln.
IEC 60332 Tests an elektrischen Kabeln unter Brandbedingungen. Prüfverfahren und Flammenausbreitung von Leistungs- und Steuerungs- / Kommunikationskabeln. Die identische nationale Norm EN60332 und die entsprechende nationale Norm BSEN60332 ersetzen EN50265 und BS 4066.
IEC 60754 Test von Gasen, die während der Verbrennung elektrischer Kabel entstanden sind.
IEC 61034 Messung der Rauchdichte von Kabeln, die unter definierten Bedingungen brennen. Gleiche EN61034 und nationales Äquivalent BSEN 61034 ersetzen EN50268 und BS7622.
BS 6387 Leistungsanforderungen für Kabel, die zur Aufrechterhaltung der Schaltkreisintegrität bei Brand erforderlich sind.
BS 6724 Elektrische Kabel. Wärmehärtende isolierte, armierte Kabel für Spannungen von 600/1000 V und 1900/3300 V mit geringer Rauchentwicklung und korrosiven Gasen bei Brandeinwirkung.
BS 7211 Elektrische Kabel. Duroplastisolierte, nicht armierte Kabel für Spannungen bis einschließlich 450/750 V für elektrische Energie, Beleuchtung und interne Verdrahtung sowie geringe Rauchentwicklung und korrosive Gase im Brandfall.
BS 7835 Spezifikation für Kabel mit vernetztIsolierung aus Polyethylen oder Ethylen-Propylen-Kautschuk für Nennspannungen von 3800/6600 V bis 19 000/33 000 V mit geringer Emission von Rauch und korrosiven Gasen bei Brandeinwirkung.
EN 50267 Übliche Prüfmethoden für Kabel unter BeschussBedingungen. Tests an Gasen, die während der Verbrennung von Materialien aus Kabeln entstanden sind. Gerät. BSEN50267 ist identisch und ersetzt BS6425. Ähnlich wird der französische Standard NF C 20-454 ersetzt.

Giftige und ätzende Gase

Es ist bekannt, dass herkömmliche flammhemmende Kabel mit Ummantelung darauf basieren PVC-artige Materialien Beim Verbrennen entstehen beträchtliche Mengen an Halonsäuregasen wie Chlorwasserstoff.

Solche Materialien sind daher nicht zur Verwendung geeignetIn engen Räumen, in denen die Öffentlichkeit wahrscheinlich reist, und das Feuer im ENEL-Kraftwerk in La Spezia von 1967 zeigte, dass PVC-Kabel unter bestimmten Umständen vollständig brennen und zur Ausbreitung eines Feuers beitragen.

Es wurden nun Materialien für Kabelüberzüge und Bettwaren entwickelt, die normalerweise frei sind Verbindungen auf Halogenbasis. Sie bestehen aus einer Mischung aus anorganischem Füllstoff wie Aluminiumhydroxid und Polymeren wie Ethylenvinylacetat, Acrylaten und Ethylenpropylenkautschuken.

Kabel, die mit solchen Materialien hergestellt werden, sind als „Low Smoke and Fume“ (LSF) bekannt und haben eine Sauergasentwicklung von weniger als 0,5% im Vergleich zu 25–30% für PVC-Compounds.

Die IEC 60754-1 legt eine Methode zur Bestimmung derandere Menge an Halogensäuregas als Flusssäure, die sich während der Verbrennung von Verbindungen auf Halogenbasis entwickelt. Das Verfahren misst im Wesentlichen das Vorhandensein von Halogensäure von mehr als 0,5%, die Genauigkeitsgrenze für den Test.

Daher werden getestete Kabel mit einem Grenzwert von unter 0,5% im Allgemeinen als "Zero Halogen" oder "Low Smoke Zero Halogen" (LS0H)


Rauchemission

Normale Kabelummantelungsverbindungen geben bei Verbrennung auch dichten Rauch ab, was besonders problematisch ist unterirdisches Transportsystem Installationen. Die Erzeugung großer Rauchmengen verdeckt die Sicht und verringert die Leichtigkeit, mit der die Feuerwehr die Bevölkerung im Brandfall in Sicherheit bringen kann. LSF-Kabel spielen Sie daher eine wichtige Rolle, um diese Gefahr auf ein Minimum zu reduzieren.

London Underground Limited (LUL) haben einen Test von praktischer Bedeutung entwickeltEs wurde entwickelt, um die Dichte der Rauchemission von Kabeln zu messen, und wurde nun von britischen und IEC-Normen übernommen. Dies definiert die Standardabsorption, die auf den gegenüberliegenden Seiten einer Testkabine erzeugt wird 3 m Würfeltest.

Paris Metro (RATP) übernimmt den französischen Standard UTEC20-452 zur Rauchemission, die unter experimentellen Bedingungen die spezifische optische Dichte des durch das Verbrennen von Material erzeugten Rauches bestimmt. Dieser etwas andere Ansatz ist allgemein als NBS-Rauchkammertest bekannt.


Sauerstoffindex und Temperaturindex

"Sauerstoffindex" ist die Mindestkonzentration vonSauerstoff in einem Sauerstoff / Stickstoff-Gemisch, in dem das Material verbrennen wird. Da Luft ungefähr 21% Sauerstoff enthält, wird angegeben, dass ein Material mit einem Sauerstoffindex von mehr als etwa 26% selbstlöschend ist. Im Allgemeinen bietet ein bestimmter Sauerstoffindex keine Garantie für die Beständigkeit gegen Flammenausbreitung.

In der Praxis können Materialien mit identischen Sauerstoffindizes sehr unterschiedliche Brenneigenschaften haben, insbesondere wenn Basispolymere oder Additive unterschiedliche Typen sind.

Das 'Temperaturindex’Eines Materials ist die Mindesttemperatur beiDas Material unterstützt die Verbrennung in Luft mit 21% Sauerstoff, wenn es unter kontrollierten Bedingungen getestet wird. Der Test ist nützlich für den Vergleich ähnlicher Materialien, jedoch ist keine Korrelation mit der Entflammbarkeit unter anderen Brandbedingungen impliziert.

Sauerstoff- und Temperaturindizes sind in gewissem Maße miteinander verbunden.

Der Ingenieur spezifiziert solche Kabelanforderungen sollte nicht die günstigsten Parameter herausgreifen verschiedenen Herstellerliteratur und erwarten von ihnen, dass sie

Beispielsweise kann ein hoher Sauerstoffindex mit aEine bestimmte Materialkombination kann zu einem etwas ungünstigeren Temperaturindex führen. In einigen Fällen, in denen Hersteller aufgefordert wurden, Kabel mit einem Temperaturindex von zur Verfügung zu stellen 280 ° C oder mehr Diese Anforderung wurde nur auf Kosten anderer wichtiger Parameter wie Zugfestigkeit und Wasserdurchlässigkeit erfüllt.

Zulässige Werte für den Sauerstoffindex und den Temperaturindex, die von führenden Herstellern empfohlen und für LSF-Verbindungen angegeben werden, wären:

  • Sauerstoffindex größer oder gleich 30.
  • Temperaturindex größer oder gleich 260 ° C.

Flammschutz / Entflammbarkeit

1. Einadrige Kabel

Flammhemmende Kabel erfüllen die Anforderungen von IEC 60332 Teil 1. (Für den europäischen Gebrauch ist EN 60332 identisch mit der IEC-Norm). Diese Tests definieren die Kabelleistung unter Brandbedingungen. Die Tests werden an einer einzelnen Kabellänge durchgeführt, die vertikal in einem zugfreien Gehäuse mit einem Brenner am unteren Ende des Kabels gehalten wird.

Nach einer bestimmten Zeit wird die Wärmequelle entfernt und das Kabel sollte nach einer bestimmten Zeit nicht weiter brennen. Das Ausmaß der Verkohlung an der Kabeloberseite wird ebenfalls festgelegt.


2. Kabel in Bündeln oder Gruppen

Einzelkabel, die den inDer obige Abschnitt muss den Test nicht unbedingt bestehen, wenn er in vertikalen Gestellen zusammengefasst ist, in denen die Ausbreitung des Feuers stattfindet. Die Ausbreitung von Feuer hängt von einer Reihe von Faktoren ab, ist jedoch insbesondere von dem Gesamtvolumen an brennbarem Material im Kabelverlauf abhängig.

Die Tests in dieser Kategorie versuchen dies zu tunSie simulieren die Installationsbedingungen für die Gruppenverkabelung und werden im Allgemeinen in IEC 60332 Teil 3 behandelt. Die IEC-Normen definieren drei Kategorien für die gruppierten Kabel A, B und C, die sich auf das Volumen des brennbaren (organischen) Materials pro Meter beziehen. LSF-Stromkabel, die von führenden Unternehmen hergestellt werden, sollten durch die oben genannten IEC-Normen abgedeckt werden.

Ein wichtiges Merkmal der Konstruktion aller Kabel, das sich auf die Flammhemmung bezieht, ist die Kabelarmierung. Zum Beispiel, Die VPE-Isolierung als Material ist nicht flammwidrig. Die Bereitstellung der Kabelpanzerung trennt die isolierten Kerne von der Luft zur Verbrennung, selbst nachdem die Hülle zerstört wurde.

Feuer Beständigkeit

Feuer Beständigkeit ist der Begriff, mit dem Kabel definiert werden, die die Integrität des Schaltkreises während eines bestimmten Zeitraums während eines Brandes aufrechterhalten können.

Solche Kabel müssen einem strengen Test entsprechenDer mittlere Teil einer 1200 mm langen Kabelprobe wird von zwei Metallringen im Abstand von 300 mm gehalten und einer Flamme eines Gasbrenners vom Rohrtyp ausgesetzt. Gleichzeitig wird die Nennspannung des Kabels während des gesamten Testzeitraums angelegt. Spätestens 12 Stunden nach dem Erlöschen der Flamme wird das Kabel wieder mit Strom versorgt und es darf kein Fehler auftreten.

Es kann zeitliche und temperaturbedingte Abweichungen geben sowie Impulstests, um herabfallende Trümmer und die Anwendung einer Wasserflut zu simulieren, nachdem die Flamme gelöscht wurde.

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Brandschutzkabel //

Zwei typische Arten von feuerfesten Kabeln werden im Folgenden beschrieben:

  1. Mineralisolierte Kabel (MICC oder Pyrotenex)ergänzt mit einer äußeren LSF-Abdeckung und einer Nennspannung von 500/750. Die IEC 60702 (EN60702 in Europa) deckt mineralisolierte Kabel ab. Die Prüfung in Großbritannien erfolgt nach BS 6387 (NF C32-070 CR1 in Frankreich). Die äußere LSF-Abdeckung wäre erforderlich, um BS 6724 (NF C32-200) hinsichtlich Brandverhalten zu erfüllen. Der Kabeltyp BS 6387 - CWZ hat eine Feuerwiderstandsdauer von 3 Stunden bis zu 950 ° C.
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  2. Geläpptes Glimmer / Glasband mit einem Überzugextrudierte, vernetzte Isolierung, gepanzert, mit LSF ummantelt. Bemessungsspannung 600/1000 V und gemäß BS 6387 Typ CWZ oder niedrigerer Temperaturleistung Typ A / B / SWX

Trends in der Entwicklung der GebäudesicherheitVorschriften in verschiedenen Ländern (z. B. die Bauproduktenrichtlinie (BPR) in Europa) können bedeuten, dass die Verwendung von Kabeln mit einem definierten Feuerwiderstand in allen Gebäuden in der Zukunft vorgeschrieben sein kann.


Mechanische Eigenschaften

Gute mechanische Eigenschaften in einem Kabel erzielenDas Material wird durch die Forderung nach einer guten niedrigen Rauch- / Giftgasemission und Verringerung der Flammenausbreitung fein ausbalanciert. Alle Kabelmaterialien müssen angemessene Zugfestigkeits- und Dehnungseigenschaften mit guter Abriebfestigkeit aufweisen, wobei die Überdeckung bei der Installation keine Risse oder Risse erfahren sollte.

Führende Hersteller haben jetzt formuliertVerbindungen für LSF-Kabel, die ähnliche Eigenschaften wie vorhandene Standard-Ummantelungsmaterialien haben. Kabel müssen auch eine akzeptable Reißfestigkeit aufweisen und, wenn sie für Kabelummantelungen verwendet werden, einen ausreichenden Schutz in nasser Umgebung bieten.

Prüfanforderungen für mechanische Eigenschaften sind in IEC 60229 (oder EN 60811 für europäische Länder definiert; BS 6469-99-2 deckt britische Tests ab, die nicht unter 60811 fallen).

Referenz // Übertragung und Verteilung Elektrotechnik - Brian Hardy

Bemerkungen: