Revisione dei test e delle proprietà della fiamma

I sistemi di cablaggio elettrico sono per lo più nascosti e incorporati nella costruzione, negli spazi del soffitto, nei pozzi montanti o nelle cavità delle pareti. I cavi vengono installati negli edifici da molti mestieri diversi per applicazioni diverse e spesso in condotti e sistemi di canalizzazione polimerici. Ciò che spesso non ci si rende conto è che i molti chilometri di cavi e le molte tonnellate di polimeri plastici che compongono il sistema di cablaggio possono rappresentare un importante carico di incendio fisso in un edificio.

I cavi flessibili più comuni sono realizzati con polimeri a base di idrocarburi (olio). Questi polimeri di base non sono solitamente ritardanti di fiamma e hanno un elevato potere calorifico, quindi i produttori di cavi aggiungono sostanze chimiche per renderli più adatti all'uso dei cavi elettrici.

Additivi alogeni

I polimeri alogenati hanno un effetto collaterale negativo perché nel fuoco rilasciano alogeni come alogenuri tossici

Gli alogeni come il cloro sono additivi particolarmente buoni che aiutano a ritardare la propagazione della fiamma e non influiscono in modo significativo sulle proprietà dielettriche del polimero, pertanto gli alogeni vengono utilizzati sia negli isolamenti dei cavi che nelle guaine dei cavi.

Questi polimeri alogenati (esempio: PVC) hanno anche un effetto collaterale negativo perché nel fuoco rilasciano gli alogeni come alogenuri estremamente tossici e se combinati con l'umidità negli occhi, nella bocca e nei polmoni sono molto irritanti. Spesso i cavi standard in PVC rilasciano anche grandi quantità di fumo acre.

Materiali non alogenati

Spesso i progettisti si rendono conto dei pericoli derivanti dalla propagazione del fuoco, degli alogeni e dei gas tossici, oltre al fumo rilasciato dai cavi nell'incendio, quindi specificano che i cavi devono avere proprietà "privi di alogeni", "ritardanti di fiamma" e "a basso fumo".

In questi casi, i produttori di cavi devono utilizzare altri materiali non alogenati, principalmente con riempitivi ritardanti di fiamma come il triidrato di allumina (ATH).

Proprietà Elettriche E Meccaniche

I cavi ignifughi senza alogeni utilizzano molto spesso un polimero non riempito o meno riempito come il polietilene

Sebbene efficaci nel ritardare la propagazione della fiamma, questi riempitivi spesso influiscono negativamente sul polimero riducendo le prestazioni dielettriche o influenzando la resistenza meccanica e all'acqua.

Per questo motivo gli additivi come l'ATH vengono utilizzati principalmente solo nelle guaine dei cavi. I cavi ignifughi senza alogeni utilizzano molto spesso un polimero non riempito o meno riempito come il polietilene (PE o XLPE) o EPR per l'isolamento che ha buone proprietà elettriche e meccaniche ma potrebbe non essere molto ritardante di fiamma.

Spesso i migliori cavi ignifughi sono alogenati perché sia ​​l'isolamento che la guaina esterna sono ignifughi, ma quando abbiamo bisogno di cavi senza alogeni, spesso scopriamo che è solo la guaina esterna ad essere ignifuga e l'isolamento interno no.

Test in condizioni di sovraccarico

Ciò è importante perché mentre i cavi con guaina esterna ignifuga possono superare i test di ritardo di fiamma con una sorgente di fiamma esterna (BS EN 60332-1, BS EN 60332-3) gli stessi cavi quando sottoposti a sovraccarico elevato o cortocircuiti prolungati hanno nei test universitari si è dimostrato altamente infiammabile e può innescare un incendio anche in condizioni di cortocircuito o sovraccarico non eliminate.

Questo effetto è noto ed è stato pubblicato da Nexans/Olex Cables Australia in occasione dell'ottava conferenza internazionale sui cavi elettrici isolati (Jicable'11, 19-23 giugno 2011, Versailles, Francia). Ciò significa che i cavi ignifughi potrebbero non essere ignifughi in condizioni di cortocircuito o sovraccarico non eliminate.

Variazione di temperatura intrinseca

BS 7671 e IEC 60364-5-52 dispongono di tabelle dei valori nominali che consentono ad alcuni modelli di cavi di funzionare fino a 90°C

Nel Regno Unito, nell'UE e in molti altri paesi, BS 7671 e IEC 60364-5-52 dispongono di tabelle dei valori nominali di corrente che consentono ad alcuni progetti di cavi di funzionare a temperature del conduttore fino a 90°C.

Sebbene tecnicamente accettabile per i cavi, ciò che non è stato pienamente considerato è il cambiamento intrinseco che la temperatura operativa del cavo potrebbe avere sull'infiammabilità del cavo.