In termini di temperature di esercizio a lungo termine ammissibili per i conduttori dei cavi, l'isolamento in gomma è solitamente valutato a 65 °C, l'isolamento in polivinilcloruro (PVC) a 70 °C e l'isolamento in polietilene reticolato (XLPE) a 90 °C. In caso di cortocircuito (con una durata massima non superiore a 5 secondi), la temperatura massima ammissibile del conduttore è di 160 °C per l'isolamento in PVC e di 250 °C per l'isolamento in XLPE.
I. Differenze tra cavi XLPE e cavi PVC
1. I cavi Low Voltage Cross-Linked (XLPE), dalla loro introduzione a metà degli anni '90, hanno conosciuto un rapido sviluppo, rappresentando ora metà del mercato insieme ai cavi in cloruro di polivinile (PVC). Rispetto ai cavi in PVC, i cavi in XLPE presentano una maggiore capacità di trasporto di corrente, una maggiore capacità di sovraccarico e una maggiore durata (la durata termica dei cavi in PVC è generalmente di 20 anni in condizioni favorevoli, mentre quella dei cavi in XLPE è in genere di 40 anni). Durante la combustione, il PVC rilascia abbondanti fumi neri e gas tossici, mentre la combustione in XLPE non produce gas alogeni tossici. La superiorità dei cavi crosslinked è sempre più riconosciuta dai settori della progettazione e delle applicazioni.
2. I normali cavi in PVC (isolamento e guaina) bruciano rapidamente con una combustione rapida e continua, aggravando gli incendi. Perdono la capacità di alimentazione entro 1 o 2 minuti. La combustione del PVC rilascia un denso fumo nero, causando difficoltà respiratorie e difficoltà di evacuazione. Ancora più grave, la combustione del PVC rilascia gas tossici e corrosivi come acido cloridrico (HCl) e diossine, che sono le principali cause di morte negli incendi (rappresentando l'80% dei decessi correlati agli incendi). Questi gas corrodono le apparecchiature elettriche, compromettendo gravemente le prestazioni di isolamento e causando rischi secondari difficili da mitigare.
II. Cavi ignifughi
1. I cavi ignifughi devono presentare caratteristiche ignifughe e sono classificati in tre livelli di ignifugazione A, B e C secondo la norma IEC 60332-3-24 "Test sui cavi elettrici in condizioni di incendio". La classe A offre le massime prestazioni ignifughe.
L'US Standards and Technology Research Institute ha condotto test di combustione comparativi su cavi ignifughi e non ignifughi. I seguenti risultati evidenziano l'importanza dell'utilizzo di cavi ignifughi:
a. I cavi ignifughi garantiscono un tempo di fuga 15 volte superiore rispetto ai cavi non ignifughi.
b. I cavi ignifughi bruciano solo la metà del materiale rispetto ai cavi non ignifughi.
c. I fili ignifughi presentano una velocità di rilascio del calore pari solo a un quarto di quella dei fili non ignifughi.
d. Le emissioni di gas tossici derivanti dalla combustione sono solo un terzo di quelle dei prodotti non ignifughi.
e. Le prestazioni di generazione del fumo non mostrano differenze significative tra prodotti ignifughi e non ignifughi.
2. Cavi a bassa emissione di fumi senza alogeni
I cavi senza alogeni e a bassa emissione di fumi devono possedere qualità ignifughe, senza alogeni e a bassa emissione di fumi, con le seguenti specifiche:
IEC 60754 (test senza alogeni) IEC 61034 (test a bassa emissione di fumo)
Conduttività ponderata PH Trasmittanza minima della luce
PH≥4,3 r≤10us/mm T≥60%
3. Cavi resistenti al fuoco
a. Gli indicatori di combustione dei cavi resistenti al fuoco (temperatura e durata dell'incendio) secondo la norma IEC 331-1970 sono di 750 °C per 3 ore. Secondo l'ultima bozza della norma IEC 60331, pubblicata di recente, la temperatura di combustione varia da 750 °C a 800 °C per 3 ore.
b. I fili e i cavi resistenti al fuoco possono essere classificati in cavi resistenti al fuoco ignifughi e cavi resistenti al fuoco non ignifughi in base alle differenze nei materiali non metallici. I cavi resistenti al fuoco domestici utilizzano principalmente conduttori rivestiti in mica e isolamento ignifugo estruso come struttura principale, e la maggior parte sono prodotti di Classe B. Quelli che soddisfano gli standard di Classe A utilizzano in genere speciali nastri di mica sintetica e isolamento minerale (nucleo in rame, guaina in rame, isolamento in ossido di magnesio, noto anche come MI) per cavi resistenti al fuoco.
I cavi resistenti al fuoco con isolamento minerale sono incombustibili, non producono fumo, sono resistenti alla corrosione, atossici, resistenti agli urti e agli spruzzi d'acqua. Sono noti come cavi ignifughi, dimostrando le prestazioni ignifughe più eccezionali tra le varietà di cavi ignifughi. Tuttavia, il loro processo di fabbricazione è complesso, il loro costo è elevato, la loro lunghezza di produzione è limitata, il loro raggio di curvatura è ampio, il loro isolamento è sensibile all'umidità e attualmente sono disponibili solo prodotti unipolari di 25 mm² e oltre. Sono necessari terminali dedicati permanenti e connettori intermedi, il che rende l'installazione e la costruzione più complesse.
Data di pubblicazione: 07/09/2023