Při pořizování kabelů a kabeláže se téměř vždy setkáváme s vlastnostmi jako „bezhalogenový“, „samozhášivost“ nebo záhadnými zkratkami jako například „LSZH“. 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.
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.
Čtěte také: Detailní popis kabelu JYTY-O 2x1
Často se můžeme setkat s tvrzením, že bezhalogenový kabel (LSHF) je kabel nehořlavý. Toto ale není pravda. Bezhalogenový kabel je kabel hořlavý, který při hoření nevyvíjí korozivní plyny (kovové konstrukce při požáru nezkorodují) a rovněž musí splňovat požadavky na hustotu kouře (je nižší riziko, že dojde při požáru k udušení postižených osob). Rovněž není automaticky pravidlem, že oranžový kabel je kabel bezhalogenový.
Zkratky LSZH a FRNC
- 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 je 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.
Bezpečné izolační materiály používané u kabeláže
V souvislosti s kabely a požární bezpečností bude klíčovou otázkou izolační materiál, ze kterého je vyrobena izolace. Je 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 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. Kabely vyrobené z tohoto materiálu se vyznačují odolností vůči UV záření a omezeným stárnutím vlivem povětrnostních faktorů.
- Polyetylen (síťovaný) 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.
Historické olejové kabely a jejich izolace
Dříve se používaly kabely s papírovou izolací, u kterých se používalo impregnantu nestékavého (MIND), nebo se stékavým impregnantem (MI). Tyto kabely se dodnes nazývají olejovými kabely. Záleží na tom, na jaké napětí byly určeny. Do 10 kV se často používaly kabely ANKOP, ANKOPV, ANKOYPV, ANKOY, CNKOY, CNKODYU. U stékavých impregnantů se používaly u koncovek nádoby, kam se „olej“ pravidelně doléval, ale mnohem častěji se používaly kabely s „nestékavým“ impregnantem. Koncovka byla proti vysoušení kabelu zalita eprosínem, nebo uzavřena do těsného pouzdra a zalita asfaltem.
Kabelové koncovky se dříve opatřovaly "litinovými hlavami", které se zalévaly asfaltovou hmotou, aby z kabelů nevytékal olej, kterým byl napuštěný papír. Začátkem 60. let se začal používat na koncovky epoxid a eprosin. Upouštělo se od mohutných litinových koncovek a spojek. Kabelová oka se v té době nelisovala ani nekrimpovala, ale svařovala. V některých případech se používala kabelová oka šroubovací, tak zvaný systém Schrader. V 60. letech vydával EZ Brno technologické předpisy a pořádal kurzy na svařování. Kabelové oka mohl svařovat jen svářeč s průkazem a proškolením.
Příkladem takového kabelu byl AGKPH 3x120, což značilo Al vodič s pryžovou izolací, Pb pláštěm a pancířem bez obalu, kabel do 1 kV o průřezu 120 mm2.
Čtěte také: Vše o optických kabelech
Staré olejové kabely s papírovou izolací jsou někdy starší než z roku 1969. Tyto ANKO kabely s papírem napuštěným olejem jsou dodnes běžné a napodiv si často zachovávají izolační vlastnosti jako za mlada. V pohodě přežijí další desetiletí. Nicméně, osobní zkušenost ukazuje, že dokud se na ně nesáhlo, byly v pořádku. Ale stačilo s nimi z nějakého důvodu mechanicky pohnout a pravděpodobně docházelo k trhání roky vysoušené izolace a k odejití kabelu buď hned, nebo během pár hodin. Izolační stav méně než 0,3 Mega Ohmu byl již rizikový.
V 60. letech byl velký přerod, kdy se přecházelo na zalévací hmoty z epoxidu a také na kabely AYKY. Nicméně z těch starých kabelů byla celá síť v závodech. Dnes by se s panceřákem montér asi ani nevěděl rady. Dnes již nenajdete nikoho, kdo by zavařil hliníkové oko.
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.
CPR a norma EN 50575: Klasifikace hořlavosti kabelů
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.
Čtěte také: Prodlužovací kabel EMOS s PVC izolací
- Eca 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, 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.
- UL94V-0 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.
Požadavky na zemní kabelové přípojky a jejich provedení
I přes vyšší investiční náročnost jsou přípojky provedené zemním kabelem budoucími odběrateli stále více požadovány. Vyplývá to jednak z požadavků na estetickou úroveň připojovaného objektu, jednak na prostorové uspořádání a přenosové možnosti. Kabelové přípojky lze rovněž považovat za nejvhodnější způsob dodávky elektrické energie k odběrnému místu z hlediska bezpečnosti a spolehlivosti dodávky. Normativní požadavky na přípojky provedené kabelovým vedením jsou uvedeny v jiných kapitolách.
Kabelové přípojky se montují převážně z kabelů s hliníkovým, případně měděným jádrem (vodičem) a s polyvinilchloridovou (PVC) izolací a pláštěm.
S účinností od 1. 6. 2006 byla vydána PNE 34 7659-3 Kabely plastové pro distribuční sítě o jmenovitém napětí 0,6/1kV - Oddíl 3: Kabely s PVC izolací bez koncentrického jádra jako náhrada za dvě zrušené a dlouhodobě používané normy ČSN pro kabely AYKY a CYKY, ale i proto, že nový soubor norem ČSN 34 7659 (HD 603) plně nerespektoval všechny požadavky energetiky. PNE platí pro čtyřžilové kabely s hliníkovým nebo měděným jádrem o jmenovitém napětí 0,6/1 kV.
Hloubku uložení kabelových vedení v zemi a způsoby kladení řeší ČSN 33 2000-5-52 Elektrotechnické předpisy - Elektrická zařízení - Část 5: Výběr a stavba elektrických zařízení - Kapitola 52: Výběr soustav a stavba vedení, která vstoupila v platnost 1.4. 1998. Druh kabelu je nutno volit se zřetelem k prostředí a způsobu uložení, zatěžování a případným nebezpečným vlivům ostatních vedení. Pokyny pro použití a uložení týkající se teploty při kladení, úpravy konců a ohybů kabelů obsahují technické normy a podklady výrobců pro daný (zvolený) typ kabelu a dále ČSN 34 7402 Pokyny pro používání nn kabelů a vodičů z května 1999 včetně vydaných změn Z1 a Z2.
Zásady ukládání kabelů do kabelových prostorů
V prostorech kabelového rozvodu se smějí nacházet kromě kabelů a kabelových souborů převážně jen zařízení související bezprostředně s jejich účelem nebo provozem. Bude-li z ekonomických důvodů vhodné ukládat do prostorů kabelového rozvodu potrubí pro rozvod nehořlavých kapalin, musí být tato potrubí z hmot třídy reakce na oheň A1 nebo A2, při klasifikaci dle normy ČSN EN 13501-1. Do prostorů kabelového rozvodu se nesmějí ukládat zařízení zvyšující jejich požární riziko nebo zařízení, která by mohla podstatným způsobem zvýšit škody požárem způsobené, ani jiná zařízení, která nesouvisejí s provozem el. V prostorech kabelového rozvodu se nesmějí ponechávat předměty používané při jejich výstavbě nebo opravách, jako např. nářadí, nástroje nebo součásti oděvů.
Vnější vlivy prostředí je nutno zajistit stavebním provedením, zejména provedením izolace proti pronikání vlhkosti a technologickým provedením a větráním, pro tyto jejich stupně dle ČSN 33 2000-5-51 ed. 3: AB4, AD2, AE1, AF1, AG2, AH1, AK1, AL1, AM3 případně AM6, AP1, AR1, BA5, BC3, BD2, CA1, CB1.
Při ukládání kabelů na kabelové nosné konstrukce je vždy nutné dodržovat zásady uvedené v ČSN 33 2000-5-52 ed. 2, ČSN 34 7660-3B, podnikových normách a montážních doporučeních výrobců kabelů. Při podélném sklonu kabelové konstrukce do 20° není upevnění kabelů ke kabelové konstrukci nutné, není-li výrobcem použitých kabelů předepsáno jinak. Při podélném sklonu 20° až 45° musí být kabely upevněny příchytkami nejméně každé 3 m, není-li výrobcem použitých kabelů předepsáno jinak. Při podélném sklonu 45° až 90° musí být kabely upevněny příchytkami nejméně každý 1 m, není-li výrobcem použitých kabelů předepsáno jinak. Upevnění kabelu při změně směru (v ohybu kabelu) se provádí vždy.
Svazkování a upevňování jednožilových kabelů musí odolávat elektrodynamickým silám způsobenými zkraty. Svazky tří jednožilových kabelů musí být svázány dohromady takovým množstvím svazů a kabelových příchytek, aby byla kompenzována elektrodynamická síla. Upevnění ke kabelové konstrukci pomocí příchytek se řídí jejím sklonem. Jednožilové kabely 3 fázových obvodů se nedoporučuje upevňovat ke kabelové konstrukci samostatně. Je-li to z konstrukčních důvodů nezbytně nutné, potom musí být příchytky z nemagnetického materiálu. Svazkování vícežilových kabelů stejného typu je možné za předpokladu, že svazek nemá větší průměr než 120 mm, dovolené proudové zatížení kabelů bylo redukováno a indukční, kapacitní a galvanické vlivy budou pod požadovanou úrovní. V průběhu montáže musí být dodržovány poloměry ohybu všech kabelů podle požadavků výrobců kabelů.
Kabely ukládané do kabelových prostorů mají z hlediska šíření plamene vyhovovat alespoň ČSN EN 60332-1-2. Pro napájecí kabely vlastní spotřeby v elektrických provozech je třeba použít kabely podle souboru norem ČSN EN 60332-3, vyhovující alespoň kategorii C, tedy kabely podle částí 21, 22, 23 nebo 24 této evropské normy. Jsou-li kabely nad 1 kV uloženy opačně, musí být od kabelů do 1 kV, sdělovacích, řídících a dalších odděleny přepážkou odolávající účinkům elektrického oblouku a zabraňující u kabelu za přepážkou překročení povolené teploty při zkratu, viz požadavky normy ČSN 33 2000-5-52 ed. 2, příloha NA. Každou skupinu lze dále dělit, např. na kabely pro stejnosměrná a střídavá napětí. Každá tato skupina má být uložena na vlastních lávkách nebo roštech, vzdálenosti mezi skupinami jsou dány předepsanou vzdáleností mezi lávkami, resp. rošty. Kabely 220 kV a kabely 400 kV mají být uloženy do samostatných kabelových prostorů. Spolu s nimi mohou být ukládány jen ty kabely nižších napětí, které jsou funkčně nutné pro jejich provoz nebo pro ovládání, měření, signalizaci a provozování sítí, kterých jsou součástí. Kabely 110 kV lze do společných kabelových prostorů s kabely nižších napětí ukládat jen tehdy, patří-li do společného souboru systémových kabelů. Ochranná opatření proti nebezpečným, ohrožujícím a rušivým vlivům se provádí podle kap. 10 normy ČSN 33 2160.
V místech, kde nelze dodržet předepsané vzdálenosti mezi skupinami kabelů, se vytvoří podélná kabelová přepážka dle požadavků přílohy NA normy ČSN 33 2000-5-52 ed. 2. Tato přepážka musí oddělovat skupiny kabelů po celé délce nedodržení předepsané vzdálenosti. Podélná kabelová přepážka se provádí z hmot třídy reakce na oheň A1, A2 nebo B ve smyslu ČSN EN 13501-1 s nízkou tepelnou vodivostí. Při obloukovém zkratu na postižené straně podélné kabelové přepážky se nesmí teplem poškodit kabely na nepostižené straně přepážky. Tloušťka přepážky se volí do 20 mm, v závislosti na její tepelné vodivosti a přestupu vytvořeného tepla vedením skrz přepážku. Přepážka může být provedena nánosem protipožární hmoty, protipožární deskou, trubkou, hadicí, požárně těsnicí vložkou, elastickou protipožární hmotou apod., tedy nekovovým materiálem, u něhož při předpokládaných teplotách nedojde k destrukci. Kabely se mohou přepážky dotýkat z obou stran.
Podélná přepážka může oddělovat jednotlivá patra kabelových lávek nebo kabely uložené na jedné lávce. Doporučuje se však vždy použít podélnou kabelovou přepážku pro vzájemné oddělení kabelových lávek mezi silovými kabely vn a nn a mezi silovými kabely nn a kabely sdělovacími, a to i při dodržení vzdáleností mezi těmito skupinami kabelů. Soubor nesystémových kabelů může být přitom zahrnut pouze do jednoho z obou souborů systémových kabelů, přičemž ani jednotlivé kabely ze souboru nesystémových kabelů nesmí přecházet z jednoho souboru systémových kabelů do druhého. Pro identifikaci kabelů se instalují kabelové štítky. Umisťují se na obou koncích kabelů, při odbočení kabelů ze skupin kabelů a v místě vstupu a opuštění svazku kabelů nebo elektroinstalačního kanálu. Kabelové štítky se připevňují na kabely tak, aby nedošlo k jejich zničení, nebo k poškození kabelu tahovou silou 50 N. Štítky musí být čitelné po celou dobu životnosti kabelu. Musí být z hmot třídy reakce na oheň A1, A2 nebo B při klasifikaci dle normy ČSN EN 13501-1 a nejmenší velikost popisu je 3,5 mm. Kabelové štítky mají obsahovat označení kabelu podle projektové dokumentace.
Základní technické údaje celoplastových kabelů dle PNE 34 7659-3, kabelů typu 1-AYKY-J s hliníkovými jádry, 1-CYKY-J s měděnými jádry, PVC izolací a pláštěm, jsou pro potřeby přípojek uvedeny v následující tabulce:
| Typ kabelu | Materiál jádra | Izolace a plášť | Jmenovité napětí | Použití |
|---|---|---|---|---|
| 1-AYKY-J | Hliník | PVC | 0,6/1 kV | Kabelové přípojky |
| 1-CYKY-J | Měď | PVC | 0,6/1 kV | Kabelové přípojky |
Doporučení pro nákup a kvalitu kabelů
- Není-li produkt správně a kompletně označen (název výrobku a výrobce na etiketě i na kabelu vlastním), buďte při nákupu velmi opatrní. Výrobce má povinnost kabely a vodiče značit výrobcem, označením výrobku a případně číslem normy. Zajímejte se také rovněž o schválení výrobku třetí stranou. Značka AVK znamená, že jsou výrobky průběžně kontrolovány a je zde nízká pravděpodobnost, že koupíte nekvalitní výrobek. Se značkou AVK byste se měli v budoucnu stále více setkávat. Poskytovatel značky AVK se snaží garantovat kvalitu výrobků. Kontrolu provádějte před instalací výrobků.
- Povinnost výrobců je dodržovat legislativní požadavky, které omezují používání těžkých kovů (ROHS) u kabelů a vodičů do 1 kV a chemických látek definovaných v REACH (registrace, hodnocení, povolování a omezování chemických látek). Kabel musí splňovat ROHS, ale může obsahovat podezřelé látky definované na SVHC (látky velmi vysokého znepokojení) seznamu v rámci REACH.
- Zásadní vliv na cenu kabelu má vedle ceny kovu na burze i množství a druh použitých materiálů a jejich kvalita.
- V případě reklamace je nutno prokázat, že výrobek nesplňuje předepsané hodnoty činného odporu.
- Pokud neexistuje ČSN nebo STN norma, kabely stejného názvu (např. CYKY) od různých výrobců mají odlišné parametry (např. tloušťky). Menší tloušťka izolace/ pláště = vyšší riziko poškození kabelu. Kabely s poddimenzovanými tloušťkami mohou představovat pro uživatele značná rizika (zdravotní i na majetku). Zákazník bohužel nemá možnost zjistit kvalitu některých parametrů kabelů (např. schopnost kabelu nešířit oheň). Pro Váš větší klid proto doporučujeme sledovat značku AVK / vyžadovat certifikát AVK.
tags: #kabel #nn #s #olejovou #izolací #informace