Die zulässigen Langzeitbetriebstemperaturen für Kabeladern liegen üblicherweise bei 65 °C für Gummiisolierungen, 70 °C für Polyvinylchlorid (PVC) und 90 °C für vernetztes Polyethylen (XLPE). Bei Kurzschlüssen (mit einer maximalen Dauer von 5 Sekunden) beträgt die maximal zulässige Leitertemperatur 160 °C für PVC-Isolierung und 250 °C für XLPE-Isolierung.
I. Unterschiede zwischen XLPE-Kabeln und PVC-Kabeln
1. Vernetzte Niederspannungskabel (XLPE) haben sich seit ihrer Einführung Mitte der 1990er Jahre rasant entwickelt und machen heute zusammen mit Polyvinylchloridkabeln (PVC) die Hälfte des Marktes aus. Im Vergleich zu PVC-Kabeln weisen XLPE-Kabel eine höhere Strombelastbarkeit, höhere Überlastfestigkeit und eine längere Lebensdauer auf (die thermische Lebensdauer von PVC-Kabeln beträgt unter günstigen Bedingungen in der Regel 20 Jahre, die von XLPE-Kabeln typischerweise 40 Jahre). PVC setzt beim Verbrennen reichlich schwarzen Rauch und giftige Gase frei, während bei der Verbrennung von XLPE keine giftigen Halogengase entstehen. Die Überlegenheit vernetzter Kabel wird in Design- und Anwendungsbereichen zunehmend anerkannt.
2. Gewöhnliche PVC-Kabel (Isolierung und Mantel) brennen schnell und nachhaltig, was Brände verschlimmert. Sie verlieren innerhalb von ein bis zwei Minuten ihre Stromversorgung. Bei der Verbrennung von PVC entsteht dichter, schwarzer Rauch, der Atembeschwerden und Evakuierungsprobleme verursacht. Noch kritischer ist die Freisetzung giftiger und ätzender Gase wie Chlorwasserstoff (HCl) und Dioxine, die die Hauptursachen für Todesfälle bei Bränden sind (80 % der Brandtoten). Diese Gase korrodieren elektrische Geräte, beeinträchtigen die Isolationsleistung erheblich und führen zu sekundären Gefahren, die nur schwer zu minimieren sind.
II. Flammhemmende Kabel
1. Flammhemmende Kabel sollten flammhemmende Eigenschaften aufweisen und werden gemäß IEC 60332-3-24 „Prüfung von elektrischen Kabeln unter Brandbedingungen“ in drei Flammschutzklassen A, B und C eingeteilt. Klasse A bietet die höchste Flammschutzleistung.
Das US Standards and Technology Research Institute führte vergleichende Verbrennungstests an flammhemmenden und nicht flammhemmenden Kabeln durch. Die folgenden Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Verwendung flammhemmender Kabel:
a. Flammhemmende Drähte bieten im Vergleich zu nicht flammhemmenden Drähten eine über 15-mal längere Fluchtzeit.
b. Flammhemmende Drähte verbrennen nur halb so viel Material wie nicht flammhemmende Drähte.
c. Flammhemmende Drähte weisen eine Wärmefreisetzungsrate auf, die nur ein Viertel der von nicht flammhemmenden Drähten beträgt.
d. Die Emissionen giftiger Gase bei der Verbrennung betragen nur ein Drittel der Emissionen nicht flammhemmender Produkte.
e. Die Rauchentwicklungsleistung zeigt keinen signifikanten Unterschied zwischen flammhemmenden und nicht flammhemmenden Produkten.
2. Halogenfreie, raucharme Kabel
Halogenfreie, raucharme Kabel sollten halogenfrei, raucharm und flammhemmend sein und die folgenden Spezifikationen aufweisen:
IEC 60754 (Halogenfrei-Test) IEC 61034 (Raucharm-Test)
PH-gewichtete Leitfähigkeit Minimale Lichtdurchlässigkeit
PH≥4,3 r≤10 µs/mm T≥60 %
3. Feuerbeständige Kabel
a. Die Brandschutzprüfwerte für feuerbeständige Kabel (Brandtemperatur und -zeit) betragen gemäß der Norm IEC 331-1970 750 °C für 3 Stunden. Gemäß dem neuesten Entwurf der IEC 60331 aus der jüngsten IEC-Abstimmung liegt die Brandtemperatur für 3 Stunden zwischen 750 °C und 800 °C.
b. Feuerbeständige Drähte und Kabel lassen sich anhand der Unterschiede in den nichtmetallischen Materialien in flammhemmende und nicht flammhemmende Kabel einteilen. Feuerbeständige Kabel für den Hausgebrauch bestehen hauptsächlich aus glimmerbeschichteten Leitern und extrudierter flammhemmender Isolierung und gehören meist der Klasse B an. Feuerbeständige Kabel der Klasse A verwenden typischerweise spezielle synthetische Glimmerbänder und mineralische Isolierung (Kupferkern, Kupfermantel, Magnesiumoxid-Isolierung, auch bekannt als MI).
Mineralisolierte, feuerbeständige Kabel sind nicht brennbar, erzeugen keinen Rauch, sind korrosionsbeständig, ungiftig, stoßfest und spritzwasserbeständig. Sie gelten als feuerfeste Kabel und weisen die höchste Feuerbeständigkeit aller feuerbeständigen Kabelarten auf. Allerdings ist ihr Herstellungsprozess komplex, ihre Kosten höher, ihre Produktionslänge begrenzt, ihr Biegeradius groß, ihre Isolierung feuchtigkeitsempfindlich und derzeit sind nur einadrige Produkte ab 25 mm² erhältlich. Fest installierte Klemmen und Zwischenverbinder sind erforderlich, was Installation und Konstruktion erschwert.
Beitragszeit: 07.09.2023