Kaapeliytimien sallittujen pitkäaikaisten käyttölämpötilojen osalta kumieristeelle annetaan yleensä 65 °C, polyvinyylikloridi- (PVC) eristeelle 70 °C ja ristisilloitettu polyeteeni- (XLPE) eristeelle 90 °C. Oikosulkujen (joiden enimmäiskesto on enintään 5 sekuntia) korkein sallittu johtimen lämpötila on 160 °C PVC-eristeelle ja 250 °C XLPE-eristeelle.
I. XLPE- ja PVC-kaapeleiden erot
1. Ristisilloitettujen matalajännitteisten (XLPE) kaapelien kehitys on ollut nopeaa 1990-luvun puolivälin markkinoille tulosta lähtien, ja ne muodostavat nyt puolet markkinoista yhdessä polyvinyylikloridikaapelien (PVC) kanssa. PVC-kaapeleihin verrattuna XLPE-kaapeleilla on suurempi virransietokyky, paremmat ylikuormitusominaisuudet ja pidempi käyttöikä (PVC-kaapelin terminen käyttöikä on yleensä 20 vuotta suotuisissa olosuhteissa, kun taas XLPE-kaapelin käyttöikä on tyypillisesti 40 vuotta). Palaessaan PVC vapauttaa runsaasti mustaa savua ja myrkyllisiä kaasuja, kun taas XLPE:n palaminen ei tuota myrkyllisiä halogeenikaasuja. Ristisilloitettujen kaapeleiden paremmuus tunnustetaan yhä enemmän suunnittelu- ja sovellussektoreilla.
2. Tavalliset PVC-kaapelit (eristys ja vaippa) palavat nopeasti jatkuvalla palamisella, mikä pahentaa tulipaloja. Ne menettävät virransyöttökykynsä 1–2 minuutissa. PVC:n palaminen vapauttaa paksua mustaa savua, joka johtaa hengitysvaikeuksiin ja evakuointihaasteisiin. Vielä vakavampaa on, että PVC:n palaminen vapauttaa myrkyllisiä ja syövyttäviä kaasuja, kuten kloorivetyä (HCl) ja dioksiineja, jotka ovat tulipalojen pääasiallisia kuolemansyitä (jotka aiheuttavat 80 % tulipaloihin liittyvistä kuolemista). Nämä kaasut syövyttävät sähkölaitteita, mikä heikentää vakavasti eristyksen suorituskykyä ja johtaa vaikeasti lievennettävissä oleviin toissijaisiin vaaroihin.
II. Palosuojatut kaapelit
1. Palonsuoja-aineilla tulisi olla palonesto-ominaisuudet, ja ne luokitellaan kolmeen palonestokykyluokkaan A, B ja C standardin IEC 60332-3-24 ”Sähkökaapeleiden testit tulipalossa” mukaisesti. Luokka A tarjoaa parhaan palonestokyvyn.
Yhdysvaltain standardien ja teknologian tutkimuslaitos suoritti vertailevia polttokokeita palonestoaineilla ja ei-palonsuoja-aineilla. Seuraavat tulokset korostavat palonestoaineilla varustettujen kaapeleiden käytön merkitystä:
a. Palosuojatut langat tarjoavat yli 15 kertaa pidemmän pakoajan verrattuna ei-palosuojattuihin lankoihin.
b. Palosuojatut langat polttavat vain puolet siitä määrästä materiaalia kuin ei-palosuojatut langat.
c. Palonsuojattujen lankojen lämmönluovutusnopeus on vain neljännes ei-palonsuojattujen lankojen lämmönluovutusnopeudesta.
d. Palamisesta syntyvät myrkyllisten kaasujen päästöt ovat vain kolmannes ei-palonsuoja-aineiden päästöistä.
e. Savunmuodostuskyvyssä ei ole merkittävää eroa palonestoaineiden ja ei-palonsuojattujen tuotteiden välillä.
2. Halogeenittomat vähäsavuiset kaapelit
Halogeenittomien, vähän savua tuottavien kaapeleiden tulee olla halogeenittomia, vähän savua tuottavia ja palonestoominaisuuksiltaan seuraavia ominaisuuksia noudattaen:
IEC 60754 (halogeeniton testi) IEC 61034 (vähäsavuinen testi)
PH-painotettu johtavuus Minimi valonläpäisy
PH≥4,3 r≤10 μs/mm T≥60 %
3. Palonkestävät kaapelit
a. Standardin IEC 331-1970 mukaiset palonkestävien kaapeleiden palamistestin indikaattorit (palolämpötila ja -aika) ovat 750 °C 3 tunnin ajan. IEC:n äänestyksen pohjalta laaditun uusimman IEC 60331 -luonnoksen mukaan palolämpötila vaihtelee 750 °C:sta 800 °C:een 3 tunnin ajan.
b. Palonkestävät johdot ja kaapelit voidaan luokitella palonsuojattuihin palonsuojakaapeleihin ja ei-palonsuojattuihin palonsuojakaapeleihin niiden ei-metallisten materiaalien erojen perusteella. Kotitalouksien palonsuojakaapeleissa käytetään pääasiassa kiillepäällysteisiä johtimia ja puristettua palonsuoja-aineeristystä päärakenteenaan, ja useimmat niistä ovat luokan B tuotteita. Luokan A standardit täyttävissä kaapeleissa käytetään tyypillisesti erityisiä synteettisiä kiillenauhoja ja mineraalieristeitä (kupariydin, kupariholkki, magnesiumoksidieristys, joka tunnetaan myös nimellä MI) palonsuojakaapeleita.
Mineraalieristeiset palonkestävät kaapelit ovat palamattomia, eivät tuota savua, ovat korroosionkestäviä, myrkyttömiä, iskunkestävä ja kestävät vesisuihkua. Ne tunnetaan palokaapeleina, ja niillä on palonkestävin suorituskyky palonkestävistä kaapelityypeistä. Niiden valmistusprosessi on kuitenkin monimutkainen, kustannukset ovat korkeat, tuotantopituus on rajallinen, taivutussäde on suuri, eristys on altis kosteudelle, ja tällä hetkellä voidaan toimittaa vain vähintään 25 mm2:n yksijohtimisia tuotteita. Pysyvät erilliset liittimet ja väliliittimet ovat välttämättömiä, mikä tekee asennuksesta ja rakentamisesta monimutkaisempaa.
Julkaisun aika: 07.09.2023