Qual è la differenza tra cavi resistenti al fuoco e cavi ignifughi?
Nei settori degli impianti elettrici edili, della distribuzione dell'energia industriale e della sicurezza antincendio, la scelta dei cavi è una decisione fondamentale che riguarda la sicurezza della vita e della proprietà. Cavi ritardanti di fiamma ecavi resistenti al fuoco sono due prodotti che spesso vengono confusi ma che hanno funzioni molto diverse. Una profonda comprensione delle differenze tra loro è la pietra angolare per garantire il funzionamento sicuro e affidabile dei sistemi elettrici.
Cosa sono i cavi ignifughi?
L'obiettivo principale della progettazione dei cavi ritardanti di fiamma è prevenire la propagazione delle fiamme lungo il percorso del cavo. Se esposti a una fonte di fuoco esterna, i cavi ignifughi non diffondono facilmente la fiamma; una volta rimossa la fonte del fuoco si autoestinguono.
La caratteristica chiave dei cavi ignifughi risiede nella loro capacità di limitare la propagazione delle fiamme, piuttosto che mantenere la funzione elettrica in caso di incendio. Questi cavi utilizzano tipicamente materiali isolanti e di guaina contenenti additivi ritardanti di fiamma, come composti a base di bromo, cloro e fosforo, o riempitivi inorganici come idrossido di alluminio e idrossido di magnesio. Questi materiali rilasciano gas non infiammabili quando riscaldati, diluendo così l'ossigeno e inibendo la combustione. In caso di incendio, i cavi ignifughi generalmente subiscono un guasto elettrico in un breve periodo, ma ciò non consente all'incendio di diffondersi ampiamente lungo il cavo.
Tra le principali caratteristiche dei cavi non propaganti la fiamma ricordiamo: proprietà autoestinguenti (la combustione si arresta una volta allontanata la fiamma esterna); distanza di propagazione della fiamma limitata; nessuna garanzia di integrità del circuito in caso di incendio; e un costo relativamente basso. I cavi ignifughi si basano principalmente sugli standard della serie IEC 60332. Ad esempio, il test di combustione verticale a cavo singolo (CEI 60332-1-2) prevede che un singolo cavo verticale esposto ad una fiamma premiscelata da 1 kW sia considerato (qualificato) se la porzione danneggiata non si trova a più di 50 mm dal punto di fissaggio superiore. Per i cavi in fascio (IEC 60332-3), i requisiti sono ancora più severi: dopo che il fascio di cavi è stato esposto alla fiamma sotto ventilazione forzata per 20 minuti, la propagazione della fiamma non deve superare i 2,5 metri. Questi test valutano la distanza di propagazione della fiamma e la capacità di autoestinguenza, non se il circuito rimane conduttivo in caso di incendio.
Cosa sono i cavi resistenti al fuoco?
I cavi resistenti al fuoco sono progettati con obiettivi completamente diversi: mantenere l'integrità del circuito in modo continuo in caso di incendio e continuare a funzionare per un tempo specificato (in genere da 90 a 180 minuti), garantendo che i sistemi critici di sicurezza non si guastino a causa dell'incendio.
I cavi resistenti al fuoco utilizzano uno speciale design strutturale per resistere a temperature estreme, shock meccanici e persino all'impatto degli sprinkler. L'implementazione più comune prevede l'avvolgimento del conduttore in rame con nastro di mica: la mica è un minerale naturale con eccellente stabilità termica, che mantiene le sue proprietà isolanti anche a temperature superiori a 1000°C. Ulteriori strati di isolamento e guaina forniscono protezione meccanica e resistenza ambientale. I progetti più avanzati includono cavi con isolamento minerale, che utilizzano conduttori in rame, isolamento in ossido di magnesio e una guaina in rame senza saldatura: tutti i materiali sono inorganici, non bruciano né supportano la combustione.
Le caratteristiche principali dei cavi resistenti al fuoco includono: mantenimento dell'integrità del circuito e trasmissione continua della corrente durante un incendio; un tempo di sopravvivenza definito (tipicamente 90, 120 o 180 minuti a seconda degli standard e delle valutazioni); la capacità di resistere agli effetti combinati di fiamme, shock meccanici e spruzzi d'acqua; costo più elevato; e la guaina esterna usa spesso il rosso come colore distintivo.
I cavi resistenti al fuoco devono essere sottoposti a test rigorosi che simulano le emergenze antincendio nel mondo reale. I principali standard internazionali includono: La serie di standard IEC 60331 richiede che i cavi siano continuamente energizzati senza guasti al circuito in condizioni di fiamma di almeno 750°C per 90 minuti. La norma IEC 60331-1:2018 richiede inoltre che i cavi con un diametro superiore a 20 mm siano sottoposti a una temperatura della fiamma di almeno 830°C e contemporaneamente subiscano un impatto meccanico. Lo standard britannico BS 6387 stabilisce tre livelli (C, W e Z) in base a diversi scenari di utilizzo: il livello C richiede 3 ore di esposizione solo a una fiamma a 950°C; Il livello W richiede fiamma più spruzzo d'acqua; e il livello Z richiede fiamma più impatto meccanico. Il livello più alto, CWZ, richiede che lo stesso cavo superi tutti e tre i test in sequenza.
Questi due tipi di cavi possono soddisfare entrambi i requisiti contemporaneamente?
La risposta è sì. Molti cavi moderni sono progettati per soddisfare sia i requisiti di ritardo di fiamma che di resistenza al fuoco. Questi cavi utilizzano in genere nastro di mica per la resistenza al fuoco (integrità del circuito) mentre utilizzano materiali isolanti e di guaina ritardanti di fiamma per limitare la propagazione della fiamma. Nei circuiti critici in cui sono richieste sia la prevenzione della propagazione della fiamma che la sopravvivenza del circuito, è necessario selezionare cavi con questa doppia prestazione. Al momento dell'acquisto, è importante verificare se il prodotto ha superato la certificazione di un laboratorio indipendente per entrambe le caratteristiche prestazionali, ad esempio soddisfacendo contemporaneamente IEC 60331 (resistenza al fuoco) e IEC 60332 (ritardo di fiamma) o soddisfacendo contemporaneamente UL 2196 (resistenza al fuoco) e UL 1685 (ritardo di fiamma).
Ssommario
Ta differenza essenziale tra i cavi ignifughi e i cavi resistenti al fuoco è che i cavi ignifughi impediscono la propagazione degli incendi, mentre i cavi resistenti al fuoco assicurano che i sistemi critici non vengano bruciati. I cavi ignifughi raggiungono l'autoestinguenza tramite ritardanti di fiamma, impedendo la propagazione del fuoco lungo il percorso del cavo; i cavi resistenti al fuoco, d'altra parte, utilizzano uno strato resistente al fuoco di nastro di mica per fornire continuamente energia in fiamme ad alta temperatura. Nella selezione ingegneristica,prodotti via cavo che soddisfano gli standard dovrebbero essere selezionati razionalmente in base al livello di carico, all'ambiente di posa e ai requisiti funzionali per costruire veramente una solida difesa per la sicurezza elettrica.
