česky english Vítejte, dnes je čtvrtek 25. červenec 2024

Bezhalogenové kabely a předpisy s nimi související. Základní informace o bezpečné kabeláži

DPS 5/2023 | Články
Autor: Transfer Multisort Elektronik
uvod.jpg

Při pořizování kabelů a kabeláže se téměř vždy setkáváme s vlastnostmi jako „bezhalogenový“, „samozhášivost“ nebo záhadnými zkratkami jako například „LSZH“. Co však tyto pojmy skutečně znamenají? V následujícím článku uvádíme vysvětlení jejich významu.

Konstrukce kabelů je podstatně složitější záležitost, než se může z laického pohledu zdát. Toto téma se netýká pouze samotných žil a jejich schopnosti vést proudy různé intenzity nebo signály dané frekvence. Při hledání vhodného výrobku pro konkrétní použití se ukazuje, že velmi důležitou vlastností kabeláže je její izolace, tedy materiál použitý pro vnější (a vnitřní) plášť a jeho vlastnosti. Níže jsou uvedeny příklady některých oblíbených frází, certifikací a vlastností, které výrobci používají při popisu nabízených výrobků.

V tomto článku se věnujeme následujícím tématům:

  • Vysvětlení pojmu „bezhalogenový”
  • K čemu se vztahují zkratky LSZH a FRNC?
  • Bezpečné izolační materiály používané u kabeláže
  • Proč je třeba věnovat pozornost normě CPR?
  • Jak se kabely klasifikují z hlediska hořlavosti?

Co znamená bezhalogenový?

Mezi halogeny neboli halové prvky, patří fluor, chlor, brom, jód a astat. Chemické prvky, které tvoří soli a jsou součástí silných kyselin (samozřejmě včetně kyseliny chlorovodíkové). V těkavém stavu a jako kouř vznikající při hoření jsou tyto látky toxické natolik, že ohrožují lidský život. Halogeny se používají při výrobě mnoha plastů, aby jim dodaly požadované vlastnosti. V případě kabelů se takové materiály používají pro vnější povlaky. Nejběžnějším příkladem je PVC, tedy polyvinylchlorid, což je sloučenina chloru.

Absence halogenových sloučenin se nejčastěji projevuje menší škodlivostí kouře, který materiál při hoření vytváří. Tato funkce je velmi důležitá z hlediska požární bezpečnosti. V místě nebezpečí představují plameny a teplota stejnou hrozbu jako naplnění interiéru jedovatými plyny. Proto se klade stále větší důraz na používání bezhalogenových materiálů − zejména u kabelů určených pro použití v obytných interiérech, kancelářích, dopravních prostředcích (automobily, železnice). Chemický výzkum naštěstí v posledních desetiletích přinesl řadu alternativních materiálů se sníženou toxicitou. V důsledku toho se výrazně snížily náklady na výrobu těchto materiálů a jejich derivátů, tedy také kabelů v bezhalogenové izolaci. Mnoho předních výrobců, jako např. německá značka HELUKABEL, dodává širokou nabídku těchto produktů, které poskytují vynikající ochranu jak zhotovitelům, tak i uživatelům elektrických zařízení, ale také zvýšenou bezpečnost třetích osob v případě požáru.

LSZH

LSZH je zkratka pro Low Smoke Zero Halogen, což je látka, která uvolňuje omezené množství kouře (při hoření) a neobsahuje halogenové sloučeniny. Tato zkratka se používá mimo jiné k označení materiálu použitého při výrobě kabelů, ale neurčuje konkrétní chemickou sloučeninu, pouze její vlastnosti. Výše uvedený sortiment značky HELUKABEL zahrnuje i takové výrobky, jako jsou např. řady vícežilových ovládacích kabelů JZ-500 a OZ500.

FRNC

Další zkratka pro vlastnosti materiálu, tentokrát odvozená z angl. Flame Retardant, Non Corrosive. To znamená, že izolace má samozhášecí schopnost (nešíří plamen) a také neobsahuje korozivní sloučeniny, což v praxi znamená použití bezhalogenových plastů. Tento typ kabeláže vytváří při kontaktu s ohněm především vodní páru a oxid uhličitý. Takové výrobky lze nalézt také v sortimentu HELUKABEL.

Izolační materiály

Protože v souvislosti s kabely a požární bezpečností bude klíčovou otázkou izolační materiál, ze kterého je vyrobena izolace, je na tomto místě důležité podívat se na vlastnosti materiálů, které se používají při výrobě vnějšího pláště. Přestože všechny z nich tak či onak snižují riziko otravy výpary nebo alespoň zlepšují tepelnou odolnost kabeláže, mají i další vlastnosti, které je třeba mít při nákupu na paměti.

EPDM

EPDM je etylen-propylen-dienový kaučuk, tedy druh syntetické pryže. Mezi nejdůležitější vlastnosti tohoto materiálu patří odolnost vůči horké vodě a vodní páře a také vůči alkoholům, a proto se používá mimo jiné při výrobě hadic pro chladicí okruhy automobilů. Kabely vyrobené z tohoto materiálu se vyznačují odolností vůči UV záření a omezeným stárnutím vlivem povětrnostních faktorů.

Polyetylen (síťovaný)

Polyetylen je typ termoplastu, jehož pružné, mechanické a tepelné parametry vyhovují potřebám mnoha typů vodičů. Často se používá v síťované podobě. Tento typ je ve fázi výroby zesílen působením elektronového paprsku, který způsobuje chemickou reakci a vede k dodatečnému zesílení povlaku. Díky tomu se vnější nátěr kromě odolnosti proti ohni a schopnosti elektrické (a tepelné) izolace bude vyznačovat také vysokou mechanickou trvanlivostí, s životností delší než u povlaků vyrobených například z PVC. Polyetylen patří do širší skupiny chemických sloučenin, polyolefinů (někdy se tento název používá k popisu materiálu, ze kterého je vyrobena izolace). Kabely v polyethylenovém plášti se díky svému stabilnímu chemickému složení používají ve velmi obtížných podmínkách a náročných prostředích, např. k napájení hlubinných ponorných čerpadel.

PUR

Charakteristickou vlastností polyuretanové izolace je to, že si zachovává své elastické vlastnosti v širokém teplotním rozsahu. Vyznačuje se také mechanickou odolností (vůči oděru, protržení) a také se vyznačuje odolností vůči UV záření, tedy i slunečnímu světlu. PUR izolace vzhledem ke své struktuře bohužel neposkytuje kabelům odolnost proti vlhkosti, protože je náchylná k hydrolýze, pomalému rozkladu materiálu pod vlivem reakce s vodou.

Silikon

Kabeláž potažená silikonem je dražší, ale extrémně odolné řešení. Mezi jeho přednosti patří vysoký bod vzplanutí, odolnost vůči řadě chemikálií, široká tepelná tolerance (i nad 200 °C) a velmi dobrá pružnost. Díky této vysoké kvalitě se silikonové kabely používají pro měřicí nebo montážní aplikace. V katalogu TME jsou silikonové kabely začleněny do samostatné kategorie.

CPR a norma EN 50575

Směrnice CPR (z angl. Construction Products Regulation) platí ve státech Evropské unie. Jejím hlavním účelem je úprava otázek týkajících se materiálů používaných ve stavebnictví, především z hlediska jejich náchylnosti ke vznícení a chování při hoření. Zákonodárce ve směrnici stanovil klasifikaci kabeláže z hlediska bodu vzplanutí, chemických sloučenin viditelných při hoření atd. Předpisy umožňují přesně určit, do které třídy („eurotřídy“) daný výrobek patří, což se provádí laboratorními testy (popsanými v normě EN 50575). Osoby nakupující kabeláž (např. vývojáři nebo instalující osoby) by měly mít na paměti především dva typy vodičů: Eca a Dca. První z nich byly schváleny pro použití v samostatných obytných budovách, garážích, na farmách a v lesnictví. Požadavky na kabely Dca jsou přísnější, což umožňuje jejich instalaci ve výškových a vysokých budovách (několik podlaží), školách, školkách, veřejné architektuře. Zde je však třeba mít na paměti, že jejich použití není povoleno v únikových cestách. Značkoví dodavatelé zajišťují dostupnost rozmanité kabeláže v souladu s fotovoltaickými, montážními, řídicími, a dokonce i reproduktorovými a ICT klasifikacemi.

Třídy a klasifikace hořlavosti

Poslední otázkou (podobnou normě CPR), kterou je třeba zmínit, pokud jde o bezpečnost kabelů, je třída hořlavosti. Zde se setkáváme s několika symboly a mezi nejoblíbenější, jejichž význam stojí za to znát, patří normy UL94 a ECE R-118.

UL94

UL94 je norma vytvořená v USA, která umožňuje předpovídat, jak se daný materiál bude chovat v případě požáru a ve skutečnosti – při jakémkoli kontaktu s plameny. Jedná se o vícestupňovou klasifikaci, která se používá pro plasty. V případě izolace kabelů jsou nejběžnější označení UL94V-0 a UL94V-2. První označení informuje kupujícího, že materiál zhasne do 10 sekund po odstranění plamene. Je přípustné odkapávání roztaveného materiálu, pokud kondenzát nebude hořlavý. Nižší třída hořlavosti, V-2, umožňuje přítomnost těchto hořících částic, přičemž doba hašení je současně prodloužena na 30 sekund. Zkoušky pro stanovení klasifikace UL94 se provádějí zapálením vertikálně umístěného vzorku materiálu o délce přibližně 12 cm.

ECE R-118

Označení 118 lze nalézt v mnoha zemích, protože vyplývá z Předpisu OSN č. 118. ECE je zkratka pro Evropskou hospodářskou komisi (United Nations Economic Commission for Europe). Cílem tohoto předpisu je sjednotit mezinárodní technické předpisy o hořlavosti materiálů používaných při výrobě osobních automobilů. Především se jedná o součásti prostoru pro cestující, tedy dveře, podlahu, kokpit atd. V moderním automobilovém průmyslu se samozřejmě jedná o elektrifikované prvky, v nichž je umístěna řada senzorů, spínačů, elektronických systémů a akčních členů. Těmto předpisům podléhají všechny z nich – a s nimi i jejich elektroinstalace, tedy například všechny kabely používané k vytvoření podlahových a stropních svazků, připojení ozvučení atd.

Shoda s normou ECE R-118 je jednou z klíčových vlastností kabelů používaných v automobilovém průmyslu. Příkladem takového výrobku může být řada HELUTHERM® 145 značky HELUKABEL. Jeho vysoké tepelné odolnosti je dosaženo díky síťované izolaci, která je odolná proti roztavení i při kontaktu s páječkou s hrotem zahřátým na teplotu 380 °C.

www.tme.eu/cz/news/library-articles/page/54075/bezhalogenove-kabely-a-predpisy-s-nimi-souvisejici/