Feuerbeständige Kabel: Anwendungen, Auswahlkriterien und praktische Anleitungen

Bei der Spezifikation eines Kabels denkt man selten zuerst an Feuer. Dämpfung, Kosten, Biegeradius und Liefertermin stehen in der Regel an erster Stelle. Dann stellt jemand von der Sicherheitsüberprüfung eine einfache, unbequeme Frage: Was passiert mit diesem Kabel, wenn es im Gebäude brennt? Das ist der Punkt, an dem feuerbeständige Kabel ins Gespräch kommen und viele vage Spezifikationen plötzlich präzise werden müssen.

Was macht ein Kabel feuerbeständig?

Ein gewöhnliches PVC oder Polyethylen-isoliertes Kabel beginnt deutlich vor 150 °C zu erweichen. Sobald die Isolierung versagt, ist der Stromkreis weg. Ein feuerbeständiges Kabel ist so konstruiert, dass es Strom oder ein Signal über einen bestimmten Zeitraum weiterleitet, während um es herum ein Feuer brennt, normalerweise 30, 60, 90 oder 120 Minuten.

Es hilft, ehrlich zu sein, was das bedeutet. Diese Kabel sind nicht feuerfest, und niemand sollte erwarten, dass sie einen unbegrenzten Brand überstehen. Was sie tun, ist, Zeit zu gewinnen: Zeit, damit der Alarm ertönt, die Aufzüge das Erdgeschoss erreichen, eine Druckerhöhungspumpe weiterläuft und sich die Leute durch einen Korridor bewegen, in dem es noch Licht gibt.

Diese Idee, die Schaltungsintegrität, ist das Herzstück der gesamten Kategorie. Drei Dinge machen es möglich: eine Sperrschicht, die sich bei starker Hitze in eine keramische Kohle verwandelt, ein Leitersystem, das die Temperatur aushält, und ein Außenmantel, der die Flammenausbreitung begrenzt und gleichzeitig möglichst wenig Rauch erzeugt.

Feuerbeständig versus schwer entflammbar: Der Unterschied, der zählt

Diese beiden Begriffe werden ständig vertauscht, und die Ergebnisse können teuer sein. Flammhemmend beschreibt, wie sich ein Kabel verhält, wenn sich Feuer entlang des Kabels ausbreitet. Feuerbeständig beschreibt, ob das Kabel weiterhin funktioniert. Ein Kabel kann flammhemmend sein, ohne feuerbeständig zu sein, feuerbeständig, ohne besonders raucharm zu sein, oder beides gleichzeitig.

Wenn nur ein Satz hängenbleibt, dann dieser: Bei Flammschutzmitteln geht es darum, dem Feuer nicht zu helfen, bei Feuerfestigkeit geht es darum, den Kreislauf nicht aufzugeben.

Wie ein feuerbeständiges Kabel aufgebaut ist

Von außen nach innen folgen die meisten Designs der gleichen Logik:

• Dirigent. Geglühtes Kupfer, manchmal vernickelt oder anderweitig behandelt, damit es bei hohen Temperaturen nicht oxidiert.
• Feuerbarriere. Um den Leiter gewickeltes Glimmerband oder eine keramikbildende Silikonschicht. Unter Hitze versintert es zu einer spröden, aber isolierenden Hülle, die den Leiter getrennt hält.
• Isolierung. Vernetztes Polyethylen, Silikon oder eine mit Mineralien gefüllte Verbindung, die eher wegen der thermischen Stabilität als aufgrund der reinen elektrischen Leistung ausgewählt wurde.
• Schirm oder Panzerung. Wenn die Anwendung eine Abschirmung oder einen mechanischen Schutz erfordert, ein Gesichtspunkt, der bei Koaxial- und HF-Arbeiten von großer Bedeutung ist.
• Außenmantel. In der Regel handelt es sich um eine raucharme, halogenfreie Verbindung, so dass die eigene Verbrennung des Kabels keine korrosiven Gase oder dichten Rauch zu einer bereits schlechten Situation hinzufügt.

Jede Schicht kostet Geld und erhöht die Steifigkeit. Deshalb benennt eine gute Spezifikation die Brandleistung, die sie tatsächlich benötigt, anstatt überall die Höchstnote zu verlangen.

Wissenswerte Normen und Prüfungen

Bei Brandtests gerät die Marketingsprache häufig ins Wanken, daher sind ein paar Referenzpunkte hilfreich.

• IEC 60331-Serie — der klassische Stromkreisintegritätstest: Das Kabel wird einer Flamme ausgesetzt und die Kontinuität wird zu festgelegten Zeiten überprüft.
• IEC 60332-1-2 und 60332-3 – Einzeldraht- und gebündelte Flammenausbreitung, die übliche Referenz für flammhemmendes Verhalten.
• IEC 60754 und IEC 61034 – Säuregasentwicklung und Rauchdichte, das Paar hinter den meisten Behauptungen über geringe Rauchentwicklung und Null-Halogen-Angaben.
• EN 50200 (PH 30 bis PH 120) — Feuer mit mechanischem Schlag, auf das in der europäischen Gebäudetechnik häufig Bezug genommen wird.
• BS 6387 CWZ — Die Buchstaben umfassen Feuer allein, Feuer mit Wasser und Feuer mit mechanischem Schlag.
• DIN 4102-12 — die Integritätsklassen E30 bis E90, die jedem bekannt sind, der an deutschsprachigen Projekten arbeitet.

Die Materialauswahl beginnt oft mit dem Anwendbaren IEC-Entflammbarkeitsklasse , beschränkt sich dann auf den Test, den die zuständige Behörde tatsächlich akzeptiert. Lokale Vorschriften sind unterschiedlich und ein Zertifikat, das einen Markt erfüllt, kann in einem anderen irrelevant sein.

Wo feuerbeständige Kabel ihren Lebensunterhalt verdienen

Das Muster ist konsistent: überall dort, wo ein Stromkreis während des Notfalls, für den er installiert wurde, funktionieren muss.

• Branderkennungs- und Alarmschleifen und die von ihnen ausgelösten Signalgeber.
• Notbeleuchtung und Fluchtwegbeschilderung.
• Sprinkler- und Druckerhöhungspumpen, Entrauchungsventilatoren und Drucksysteme.
• Referenzierungsschaltungen für Aufzüge und Kommunikation im Schutzgeschoss.
• U-Bahn-Tunnel, Straßentunnel und Tiefgaragen, wo die Evakuierung Zeit braucht.
• Krankenhäuser, Datenhallen und Prozessanlagen, in denen eine kontrollierte Abschaltung von wenigen kritischen Signalen abhängt.

In Straßen- und Eisenbahntunneln ist oft die Kabeltrasse selbst die Schwierigkeit. Eine Strahlungs- oder Leckageleitung verläuft über die gesamte Länge des Tunnels, um eine Abdeckung dort zu gewährleisten, wo sonst nichts hinkommt, und sie muss lange genug halten, damit die Rettungsdienste weiter reden können.

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Das richtige Kabel für ein Projekt auswählen

Nach mehr als zwanzig Jahren der Anpassung von Kabeln an Standorte sieht unsere eigene Checkliste ungefähr so aus:

1. Definieren Sie die Überlebenszeit, die der Code oder der Versicherer verlangt, und schreiben Sie sie in die Spezifikation.
2. Bestätigen Sie den Teststandard, den der Prüfer akzeptiert, und nicht nur den im Datenblatt.
3. Überprüfen Sie die Anforderungen an die Ummantelung: geringe Rauchentwicklung, kein Halogen oder etwas einfacheres, wenn die Umgebung dies zulässt.
4. Impedanz und Dämpfung an das System anpassen; Ein Brandschutzkabel, das elektrisch falsch ist, ist immer noch das falsche Kabel.
5. Berücksichtigen Sie die physikalische Realität: Feuerbeständige Konstruktionen sind steifer und haben größere Biegeradien, daher müssen Wannen, Züge und Abschlüsse geplant werden.
6. Erkundigen Sie sich, welche Unterlagen der Lieferung beiliegen, denn Genehmigungen werden bei der Übergabe und nicht bei der Bestellung geprüft.

Eine Überspezifizierung hat auch Kosten. Das Verlegen eines 120-Minuten-Kabels auf einem Stromkreis mit einer 30-Minuten-Anforderung erhöht das Gewicht, den Preis und die Installationsschwierigkeiten, ohne die Sicherheit zu erhöhen.

Wo Koaxial-, Glasfaser- und Leckagekabel passen

Das meiste, was wir bei Putianle bauen, ist in der HF- und Breitbandwelt angesiedelt: 50-Ohm- und 75-Ohm-Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Leckstromzuleitungen, Steckverbinder und Jumper. In diesen Familien kommt es häufiger zu Bränden als erwartet, insbesondere bei Infrastrukturarbeiten, bei denen die Kabeltrasse durch Tunnel, Steigleitungen und Technikräume verläuft.

Video ist der offensichtliche Fall. Eine 75-Ohm-RG6-Leitung, die eine Überwachungskamera in einem Treppenhaus oder Technikraum speist, ist Teil des Notfallbilds, sodass das Mantel- und Flammenverhalten dieses Stichkabels ebenso wichtig ist wie seine Dämpfung.

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Auf der HF-Seite übertragen 50-Ohm-Zuleitungen Signale zwischen Funkgeräten und Antennen, und verteilte Antennensysteme in Gebäuden teilen sich häufig Steigleitungen mit anderen Diensten. Wenn eine Zuleitung einen Brandabschnitt durchquert, geht es weniger um das brennende Kabel als vielmehr darum, was an der Durchdringung passiert. Aus diesem Grund widmen wir uns auch den Anschlüssen, einschließlich der RF-Stecker vom N-Typ Wird in unseren 1/2-Zoll- und 7/8-Zoll-Bereichen verwendet.

Ballaststoffe haben ihren eigenen Vorteil. Glas brennt nicht und ein Glasfaser-Backbone zwischen Stockwerken oder Gebäuden eliminiert eine ganze Reihe von Risiken, die von den horizontalen Kupferleitungen ausgehen. Die Ummantelung muss immer noch die Flammen- und Rauchanforderungen erfüllen, aber der Signalpfad selbst ist immun gegen die elektrischen Fehlermodi, die Kupfer während eines Brandes einfangen.

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Drei Missverständnisse, auf die wir immer noch stoßen

• „Feuerbeständig bedeutet feuerfest.“ Es bedeutet, dass es für einen bestimmten Zeitraum im Rahmen eines definierten Tests bewertet wird, mehr nicht.
• „Jedes feuerbeständige Kabel reicht aus.“ Die Bewertung muss mit der Norm übereinstimmen, anhand derer das Projekt geprüft wird, und die elektrischen Eigenschaften müssen dennoch zum System passen.
• „Flammschutzmittel ist nah genug.“ Dies ist jedoch nicht der Fall, wenn die Schaltung weiterarbeiten muss. Die beiden Eigenschaften beantworten unterschiedliche Fragen.

Ein letztes Wort

Feuerbeständige Kabel gehören zu den wenigen Komponenten in einem Gebäude, die eher für den schlimmsten als für den durchschnittlichen Tag gekauft werden. Um sie richtig zu machen, müssen vor allem frühzeitig genaue Fragen gestellt werden: wie lange, auf was getestet, wo installiert und von wem geprüft. Beantworten Sie diese vier Fragen und die Spezifikation schreibt sich normalerweise von selbst, mit weniger Rätselraten und weniger Mehrausgaben.

Wenn Sie an einem Projekt arbeiten und die Brandschutzanforderungen noch unklar sind, besprechen wir dies gerne im Vergleich zur tatsächlichen Kabeltrasse.