Όσον αφορά τις επιτρεπόμενες μακροπρόθεσμες θερμοκρασίες λειτουργίας για τους πυρήνες καλωδίων, η μόνωση από καουτσούκ έχει συνήθως ονομαστική τιμή στους 65°C, η μόνωση από πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC) στους 70°C και η μόνωση από διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (XLPE) στους 90°C. Για βραχυκυκλώματα (με μέγιστη διάρκεια που δεν υπερβαίνει τα 5 δευτερόλεπτα), η υψηλότερη επιτρεπόμενη θερμοκρασία αγωγού είναι 160°C για μόνωση PVC και 250°C για μόνωση XLPE.
I. Διαφορές μεταξύ καλωδίων XLPE και καλωδίων PVC
1. Τα καλώδια χαμηλής τάσης με σταυροδεσμούς (XLPE), από την εισαγωγή τους στα μέσα της δεκαετίας του 1990, έχουν γνωρίσει ραγδαία ανάπτυξη, αντιπροσωπεύοντας πλέον το ήμισυ της αγοράς μαζί με τα καλώδια πολυβινυλοχλωριδίου (PVC). Σε σύγκριση με τα καλώδια PVC, τα καλώδια XLPE παρουσιάζουν υψηλότερη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος, ισχυρότερες ικανότητες υπερφόρτωσης και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής (η θερμική διάρκεια ζωής των καλωδίων PVC είναι γενικά 20 χρόνια υπό ευνοϊκές συνθήκες, ενώ η διάρκεια ζωής των καλωδίων XLPE είναι συνήθως 40 χρόνια). Κατά την καύση, το PVC απελευθερώνει άφθονο μαύρο καπνό και τοξικά αέρια, ενώ η καύση XLPE δεν παράγει τοξικά αλογόνα. Η ανωτερότητα των καλωδίων με σταυροδεσμούς αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο από τους τομείς σχεδιασμού και εφαρμογών.
2. Τα συνηθισμένα καλώδια PVC (μόνωση και περίβλημα) καίγονται γρήγορα με ταχεία και παρατεταμένη καύση, επιδεινώνοντας τις πυρκαγιές. Χάνουν την ικανότητα τροφοδοσίας εντός 1 έως 2 λεπτών. Η καύση PVC απελευθερώνει πυκνό μαύρο καπνό, που οδηγεί σε δυσκολίες στην αναπνοή και προκλήσεις εκκένωσης. Πιο κρίσιμο είναι ότι η καύση PVC απελευθερώνει τοξικά και διαβρωτικά αέρια όπως υδροχλώριο (HCl) και διοξίνες, τα οποία αποτελούν τις κύριες αιτίες θανάτων σε πυρκαγιές (αντιπροσωπεύοντας το 80% των θανάτων που σχετίζονται με πυρκαγιές). Αυτά τα αέρια διαβρώνουν τον ηλεκτρικό εξοπλισμό, θέτοντας σε σοβαρό κίνδυνο την απόδοση της μόνωσης και οδηγώντας σε δευτερογενείς κινδύνους που είναι δύσκολο να μετριαστούν.
II. Καλώδια επιβράδυνσης φλόγας
1. Τα καλώδια επιβράδυνσης φλόγας θα πρέπει να παρουσιάζουν χαρακτηριστικά επιβράδυνσης φλόγας και κατηγοριοποιούνται σε τρία επίπεδα επιβράδυνσης φλόγας A, B και C σύμφωνα με το πρότυπο IEC 60332-3-24 «Δοκιμές σε ηλεκτρικά καλώδια υπό συνθήκες πυρκαγιάς». Η κατηγορία Α προσφέρει την υψηλότερη απόδοση επιβράδυνσης φλόγας.
Συγκριτικές δοκιμές καύσης σε καλώδια επιβράδυνσης φλόγας και σε καλώδια που δεν επιβραδύνουν τη φλόγα διεξήχθησαν από το Ινστιτούτο Έρευνας Προτύπων και Τεχνολογίας των ΗΠΑ. Τα ακόλουθα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τη σημασία της χρήσης καλωδίων επιβράδυνσης φλόγας:
α. Τα σύρματα επιβράδυνσης φλόγας παρέχουν πάνω από 15 φορές περισσότερο χρόνο διαφυγής σε σύγκριση με τα σύρματα που δεν είναι επιβραδυντικά φλόγας.
β. Τα σύρματα επιβράδυνσης φλόγας καίνε μόνο τη μισή ποσότητα υλικού από τα σύρματα που δεν είναι επιβραδυντικά φλόγας.
γ. Τα σύρματα επιβράδυνσης φλόγας εμφανίζουν ρυθμό απελευθέρωσης θερμότητας μόνο το ένα τέταρτο αυτού των καλωδίων που δεν είναι επιβραδυντικά φλόγας.
δ. Οι εκπομπές τοξικών αερίων από την καύση αντιστοιχούν μόνο στο ένα τρίτο των εκπομπών των μη επιβραδυντικών φλόγας προϊόντων.
ε. Η απόδοση παραγωγής καπνού δεν παρουσιάζει σημαντική διαφορά μεταξύ των επιβραδυντικών φλόγας και των μη επιβραδυντικών φλόγας προϊόντων.
2. Καλώδια χαμηλού καπνού χωρίς αλογόνο
Τα καλώδια χαμηλού καπνού χωρίς αλογόνο θα πρέπει να διαθέτουν ιδιότητες χωρίς αλογόνο, χαμηλού καπνού και επιβράδυνσης φλόγας, με τις ακόλουθες προδιαγραφές:
IEC 60754 (δοκιμή χωρίς αλογόνο) IEC 61034 (δοκιμή χαμηλής εκπομπής καπνού)
Αγωγιμότητα σταθμισμένη με pH Ελάχιστη διαπερατότητα φωτός
PH≥4,3 r≤10us/mm T≥60%
3. Πυράντοχα καλώδια
α. Οι δείκτες δοκιμής καύσης πυράντοχου καλωδίου (θερμοκρασία και χρόνος πυρκαγιάς) σύμφωνα με το πρότυπο IEC 331-1970 είναι 750°C για 3 ώρες. Σύμφωνα με το τελευταίο νέο προσχέδιο IEC 60331 από πρόσφατη ψηφοφορία της IEC, η θερμοκρασία πυρκαγιάς κυμαίνεται από 750°C έως 800°C για 3 ώρες.
β. Τα πυράντοχα σύρματα και καλώδια μπορούν να ταξινομηθούν σε πυράντοχα καλώδια επιβραδυντικά φλόγας και σε μη πυράντοχα καλώδια επιβραδυντικά φλόγας με βάση τις διαφορές στα μη μεταλλικά υλικά. Τα οικιακά πυράντοχα καλώδια χρησιμοποιούν κυρίως αγωγούς με επικάλυψη μαρμαρυγία και εξωθημένη μόνωση επιβραδυντικής φλόγας ως κύρια δομή τους, με τα περισσότερα να είναι προϊόντα Κλάσης Β. Αυτά που πληρούν τα πρότυπα Κλάσης Α συνήθως χρησιμοποιούν ειδικές συνθετικές ταινίες μαρμαρυγία και καλώδια πυράντοχα από ορυκτή μόνωση (πυρήνας χαλκού, χιτώνιο χαλκού, μόνωση οξειδίου του μαγνησίου, επίσης γνωστή ως MI).
Τα πυράντοχα καλώδια με ορυκτή μόνωση είναι άκαυστα, δεν παράγουν καπνό, είναι ανθεκτικά στη διάβρωση, μη τοξικά, ανθεκτικά στις κρούσεις και ανθεκτικά στα ψεκάσματα νερού. Είναι γνωστά ως πυράντοχα καλώδια, επιδεικνύοντας την πιο εξαιρετική απόδοση πυρασφάλειας μεταξύ των ποικιλιών πυράντοχων καλωδίων. Ωστόσο, η διαδικασία κατασκευής τους είναι πολύπλοκη, το κόστος τους είναι υψηλότερο, το μήκος παραγωγής τους είναι περιορισμένο, η ακτίνα κάμψης τους είναι μεγάλη, η μόνωσή τους είναι ευαίσθητη στην υγρασία και, προς το παρόν, μπορούν να παρασχεθούν μόνο προϊόντα μονού πυρήνα 25mm2 και άνω. Απαιτούνται μόνιμοι αποκλειστικοί ακροδέκτες και ενδιάμεσοι σύνδεσμοι, γεγονός που καθιστά την εγκατάσταση και την κατασκευή πιο περίπλοκη.
Ώρα δημοσίευσης: 07 Σεπτεμβρίου 2023