Per quanto riguarda le temperature di esercizio a lungo termine ammissibili per i conduttori dei cavi, l'isolamento in gomma è generalmente classificato a 65 °C, quello in cloruro di polivinile (PVC) a 70 °C e quello in polietilene reticolato (XLPE) a 90 °C. Per i cortocircuiti (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 in PVC
1. I cavi a bassa tensione reticolati (XLPE), sin dalla loro introduzione a metà degli anni '90, hanno conosciuto un rapido sviluppo, rappresentando oggi metà del mercato insieme ai cavi in cloruro di polivinile (PVC). Rispetto ai cavi in PVC, i cavi XLPE presentano una maggiore capacità di trasporto di corrente, una maggiore resistenza ai sovraccarichi e una durata maggiore (la durata termica dei cavi in PVC è generalmente di 20 anni in condizioni favorevoli, mentre quella dei cavi XLPE è tipicamente di 40 anni). Quando bruciano, i cavi in PVC rilasciano abbondante fumo nero e gas tossici, mentre la combustione dei cavi XLPE non produce gas alogeni tossici. La superiorità dei cavi reticolati 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 sostenuta e veloce, aggravando gli incendi. Perdono la capacità di alimentazione entro 1-2 minuti. La combustione del PVC rilascia un denso fumo nero, che causa difficoltà respiratorie e problemi di evacuazione. Ancora più grave, la combustione del PVC rilascia gas tossici e corrosivi come il cloruro di idrogeno (HCl) e le diossine, che sono le principali cause di decessi negli incendi (responsabili dell'80% dei decessi correlati agli incendi). Questi gas corrodono le apparecchiature elettriche, compromettendo gravemente le prestazioni dell'isolamento e creando pericoli secondari difficili da mitigare.
II. Cavi ignifughi
1. I cavi ignifughi devono presentare caratteristiche di resistenza alla fiamma e sono classificati in tre livelli di resistenza alla fiamma: A, B e C, secondo la norma IEC 60332-3-24 "Prove sui cavi elettrici in condizioni di incendio". La classe A offre le massime prestazioni in termini di resistenza alla fiamma.
L'Istituto di ricerca statunitense per gli standard e la tecnologia (USTI) ha condotto test comparativi di combustione su cavi ignifughi e non ignifughi. I risultati seguenti evidenziano l'importanza dell'utilizzo di cavi ignifughi:
a. I cavi ignifughi offrono un tempo di fuga oltre 15 volte superiore rispetto ai cavi non ignifughi.
b. I fili ignifughi bruciano solo la metà del materiale rispetto ai fili non ignifughi.
c. I fili ignifughi presentano un tasso di rilascio di calore pari solo a un quarto di quello 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 in termini di generazione di fumo non mostrano differenze significative tra i prodotti ignifughi e quelli non ignifughi.
2. Cavi senza alogeni a bassa emissione di fumo
I cavi a bassa emissione di fumo e privi di alogeni devono possedere le seguenti caratteristiche: assenza di alogeni, bassa emissione di fumo e resistenza alla fiamma:
IEC 60754 (test senza alogeni) IEC 61034 (test a bassa emissione di fumo)
Conduttività ponderata in base al pH Trasmittanza luminosa minima
PH≥4,3 r≤10us/mm T≥60%
3. Cavi ignifughi
a. Gli indicatori di prova di combustione dei cavi ignifughi (temperatura e tempo di combustione) secondo lo standard IEC 331-1970 sono 750 °C per 3 ore. Secondo l'ultima bozza della norma IEC 60331, frutto di una recente votazione IEC, la temperatura di combustione varia da 750 °C a 800 °C per 3 ore.
b. I cavi e i fili ignifughi possono essere classificati in cavi ignifughi ignifughi e cavi ignifughi non ignifughi in base alle differenze nei materiali non metallici. I cavi ignifughi per uso domestico utilizzano principalmente conduttori rivestiti in mica e isolamento ignifugo estruso come struttura principale, e la maggior parte di essi appartiene alla Classe B. Quelli che soddisfano gli standard di Classe A impiegano in genere speciali nastri di mica sintetica e isolamento minerale (anima in rame, manicotto in rame, isolamento in ossido di magnesio, noto anche come MI).
I cavi ignifughi con isolamento minerale non sono combustibili, non producono fumo, sono resistenti alla corrosione, atossici, resistenti agli urti e agli spruzzi d'acqua. Sono noti come cavi ignifughi, in quanto offrono le migliori prestazioni di resistenza al fuoco tra le diverse tipologie di cavi ignifughi. Tuttavia, il loro processo di produzione è complesso, il costo è elevato, la lunghezza di produzione è limitata, il raggio di curvatura è ampio, l'isolamento è sensibile all'umidità e, attualmente, sono disponibili solo prodotti unipolari da 25 mm² in su. Sono necessari terminali dedicati permanenti e connettori intermedi, il che complica l'installazione e la costruzione.
Data di pubblicazione: 7 settembre 2023