V elektrických instalacích je požární odolnost kritickým bezpečnostním problémem, zejména při práci s kabely, které jsou odpovědné za vedení elektrického proudu v obytném i průmyslovém prostředí. Jedním z běžně používaných typů elektrických kabelů jsou kabely TPS (Thermoplastic Sheathed cables). Tyto kabely jsou navrženy tak, aby poskytovaly účinný přenos energie a zároveň zajišťovaly odolnost, flexibilitu a bezpečnost. Pochopení vlastností požární odolnosti kabelů TPS, zejména v náročných prostředích, je však nezbytné pro zajištění bezpečnosti a dlouhé životnosti elektrických systémů.
Tento článek se zabývá požární odolností kabelů TPS, vysvětluje jejich konstrukci, faktory ovlivňující požární bezpečnost a normy požární odolnosti, které platí pro elektrické kabely TPS. Podíváme se také na specifické vlastnosti plochých kabelů TPS a prozkoumáme, jak mohou tyto kabely fungovat v případě požáru.
1. Co je kabel TPS?
Před zkoumáním vlastností požární odolnosti kabelů TPS je důležité porozumět tomu, co tyto kabely jsou. Kabely TPS jsou typem elektrického kabelu známého svým termoplastickým pláštěm, který poskytuje mechanickou ochranu vnitřním součástem kabelu, zejména vodičům. Tyto kabely se často používají pro distribuci energie a přenos signálu v obytných i průmyslových prostředích.
Typický kabel TPS se skládá z následujících vrstev:
Dirigenti: Jsou vyrobeny z mědi nebo hliníku a přenášejí elektrický proud. Vodivost těchto materiálů je rozhodující pro celkový výkon kabelu.
Izolace: Tato vrstva obaluje vodiče, zabraňuje zkratům a chrání uživatele před úrazem elektrickým proudem. Izolace je obvykle vyrobena z materiálů, jako je PVC nebo jiné termoplastické materiály.
Pochva: Vnější vrstva, která poskytuje fyzickou ochranu vnitřním vrstvám kabelu. Obvykle je vyroben z PVC, ale může být také vyroben z jiných materiálů, jako je LSZH (Low Smoke Zero Halogen) v závislosti na požadavcích na požární odolnost.
Vnější plášť je rozhodující pro požární odolnost, protože poskytuje bariéru zabraňující šíření plamenů podél kabelu. U plochých kabelů TPS je profil navržen jako plochý, což pomáhá při správě prostoru a usnadňuje instalaci, zejména ve stísněných prostorách.
2. Vlastnosti požární odolnosti kabelů TPS
Požární odolnost kabelů TPS závisí na několika faktorech, včetně materiálů použitých pro izolaci a opláštění, tloušťky ochranných vrstev a celkové konstrukce kabelu. Materiály jádra používané v elektrických kabelech TPS, jako je PVC, jsou ze své podstaty nehořlavé, ale požární odolnost se liší v závislosti na konkrétním složení a kvalitě materiálů.
2.1 Izolační materiály a jejich role v požární odolnosti
Jedním z primárních faktorů ovlivňujících požární odolnost kabelů TPS je použitý izolační materiál. Nejběžnějším materiálem používaným v kabelech TPS je PVC (Polyvinyl Chlorid), který má určité vlastnosti zpomalující hoření. PVC je obecně považováno za nehořlavé, což znamená, že je navrženo tak, aby odolalo vzplanutí a nebude snadno šířit plameny podél kabelu. V případě požáru však může PVC stále hořet a uvolňovat kouř a toxické plyny, které mohou představovat nebezpečí pro lidi i životní prostředí.
Aby se to zmírnilo, kabely TPS používané v kritičtějších aplikacích často používají izolaci LSZH (Low Smoke Zero Halogen), která má mnohem lepší vlastnosti požární odolnosti ve srovnání se standardním PVC. Kabely LSZH neuvolňují škodlivé halogenované plyny, když jsou vystaveny ohni, což je činí ideálními pro prostředí, kde je požární bezpečnost a ochrana životního prostředí prvořadá, jako jsou veřejné budovy, nemocnice a školy.
2.2 Zpomalení hoření vnějšího pláště
Vnější plášť kabelu TPS, typicky vyrobený z PVC, hraje zásadní roli při zabránění šíření plamenů. Je navržen tak, aby poskytoval bariéru, která zpomalí nebo zastaví postup ohně po délce kabelu. PVC pláště jsou navrženy tak, aby zpomalovaly hoření, ale ne nutně ohnivzdorné. To znamená, že zatímco plášť může zpomalit šíření plamenů, nemůže v extrémních případech zcela zabránit šíření požáru.
V určitých vysoce rizikových prostředích, zejména v průmyslových prostředích nebo místech náchylných k požárům, mohou být ploché kabely TPS nebo standardní kabely TPS vyrobeny s další vrstvou ochrany. To může zahrnovat pancéřovou vrstvu nebo ohnivzdorný povlak, který zlepšuje vlastnosti kabelu zpomalující hoření. Díky těmto přidaným funkcím jsou kabely TPS vhodnější pro použití v nebezpečných podmínkách, kde kabel musí odolávat nejen riziku požáru, ale také chránit okolní infrastrukturu před nebezpečím požáru.
2.3 Teplotní odolnost a výkon při vysokých teplotách
Kromě materiálů použitých v konstrukci kabelů je teplotní odolnost kabelů TPS dalším významným faktorem při určování jejich požární odolnosti. Kabely TPS jsou navrženy tak, aby fungovaly ve specifickém teplotním rozsahu. Standardní kabely TPS mají obecně rozsah provozních teplot přibližně -15 stupňů až 70 stupňů, i když se může lišit v závislosti na konkrétním produktu a výrobci.
V případě požáru jsou izolace a plášť kabelu navrženy tak, aby po omezenou dobu odolávaly vysokým teplotám. Pokud však teplota překročí jmenovitý práh kabelu, izolace se může začít rozpadat a vodiče mohou zkratovat. Pro prostředí, kde se očekává, že teploty překročí standardní rozsah nebo kde je vystavení vysokému teplu významným problémem, je třeba zvážit ohnivzdorné kabely s vyšší tepelnou tolerancí.
3. Normy požární bezpečnosti pro kabely TPS
Aby mohly být kabely TPS použity v různých aplikacích, musí splňovat specifické normy požární bezpečnosti. Tyto normy zajišťují, že kabely nebudou představovat riziko šíření požáru nebo vypouštění nebezpečných plynů, když jsou vystaveny plamenům. Některé z klíčových standardů, které je třeba hledat u elektrických kabelů TPS, zahrnují:
3.1 IEC 60332 – Zpomalení hoření
Norma IEC 60332 se zaměřuje na zpomalení hoření kabelů a specifikuje, jak dobře kabely odolávají šíření ohně. Podle IEC 60332 by měly být kabely testovány, aby se zajistilo, že při vystavení ohni se plameny nešíří po délce kabelu. Kabely TPS testované podle této normy mají typicky vnější plášť zpomalující hoření, který zabraňuje šíření ohně podél kabelu.
3.2 IEC 60754 – Toxicita plynů emitovaných při požáru
Norma IEC 60754 uvádí přijatelné úrovně toxicity a obsahu halogenů v plynech emitovaných kabely během požáru. Kabely TPS, které splňují tuto normu, nebudou při vystavení ohni uvolňovat nebezpečné úrovně toxických plynů, jako je chlór. Kabely s izolací LSZH (Low Smoke Zero Halogen) jsou speciálně navrženy tak, aby vyhovovaly této normě.
3.3 BS 7671 – Předpisy elektroinstalace pro požární bezpečnost
Ve Spojeném království poskytuje norma BS 7671 předpisy pro elektrické instalace, včetně aspektů požární bezpečnosti. Tato norma pomáhá zajistit, aby kabely používané v elektrických instalacích splňovaly nezbytné požadavky na požární odolnost pro bezpečnost i spolehlivost. Pro prostředí, kde je požární odolnost kritická, jsou často specifikovány kabely, jako jsou ploché kabely TPS s dodatečnou ochranou nebo izolací LSZH.
3.4 UL 94 – Testování hořlavosti
Ve Spojených státech UL 94 testuje hořlavost kabelových materiálů. Hodnocení se pohybuje od V-0 (žádné šíření plamene do 10 sekund) do V-2 (šíření plamene po dobu až 30 sekund). Kabely TPS s označením V-0 nebo V-1 jsou považovány za odolnější proti ohni a bezpečnější pro použití ve vysoce rizikových prostředích.
4. Aplikace ohnivzdorných kabelů TPS
Vzhledem ke své požární odolnosti se kabely TPS běžně používají v široké řadě aplikací, kde je riziko požáru významným problémem. Mezi tyto aplikace patří:
4.1 Obytné budovy
V domácnostech a obytných budovách se elektrické kabely TPS obvykle používají pro standardní elektrické rozvody. Tyto kabely jsou obvykle navrženy jako nehořlavé a nabízejí určitý stupeň ochrany proti elektrickým požárům. Pro obytné oblasti náchylné k požárům lze použít ploché kabely TPS s izolací LSZH, aby se snížilo riziko šíření toxického kouře a požáru.
4.2 Komerční budovy
V komerčních prostředích, jako jsou kanceláře, nemocnice a školy, jsou kabely TPS se zvýšenou požární odolností nezbytné pro zajištění bezpečnosti obyvatel budovy. Kabely LSZH TPS jsou zvláště vhodné pro taková prostředí, protože při vystavení ohni neuvolňují škodlivé plyny.
4.3 Průmyslové aplikace
V průmyslových aplikacích mohou být kabely TPS vystaveny extrémním podmínkám, jako je vysoké teplo, vlhkost a potenciální nebezpečí požáru. Ohnivzdorné kabely jsou zásadní v továrnách, elektrárnách a skladech, kde mohou poruchy zařízení vést k požárům. Dodatečná vrstva ochrany v ohnivzdorných kabelech TPS zajišťuje, že oheň bude pod kontrolou a že infrastruktura zůstane bezpečná.
4.4 Námořní a pobřežní zařízení
V námořních a pobřežních instalacích jsou kabely TPS často vystaveny vodě, soli a vysokým teplotám. V těchto prostředích jsou ohnivzdorné kabely nezbytné pro zajištění elektrické bezpečnosti i celkové požární ochrany. Kabely jsou obvykle navrženy tak, aby vydržely vystavení plamenům, slané vodě a vysokému teplu, což zajišťuje, že fungují efektivně i v náročných podmínkách.