Em termos de temperaturas operacionais admissíveis a longo prazo para os condutores dos cabos, o isolamento de borracha geralmente é classificado em 65 °C, o isolamento de cloreto de polivinila (PVC) em 70 °C e o isolamento de polietileno reticulado (XLPE) em 90 °C. Para curtos-circuitos (com duração máxima não superior a 5 segundos), a temperatura máxima admissível do condutor é de 160 °C para isolamento de PVC e 250 °C para isolamento de XLPE.
I. Diferenças entre cabos XLPE e cabos de PVC
1. Os cabos de polietileno reticulado de baixa tensão (XLPE), desde sua introdução em meados da década de 1990, têm apresentado rápido desenvolvimento, representando atualmente metade do mercado juntamente com os cabos de cloreto de polivinila (PVC). Comparados aos cabos de PVC, os cabos XLPE exibem maior capacidade de condução de corrente, melhor resistência a sobrecargas e maior vida útil (a vida útil térmica dos cabos de PVC é geralmente de 20 anos em condições favoráveis, enquanto a dos cabos XLPE é tipicamente de 40 anos). Ao queimar, o PVC libera grande quantidade de fumaça preta e gases tóxicos, enquanto a combustão do XLPE não produz gases halogenados tóxicos. A superioridade dos cabos reticulados é cada vez mais reconhecida pelos setores de projeto e aplicação.
2. Cabos de PVC comuns (isolamento e revestimento) queimam rapidamente com combustão sustentada e rápida, exacerbando os incêndios. Eles perdem a capacidade de fornecer energia em 1 a 2 minutos. A combustão do PVC libera fumaça preta e densa, causando dificuldades respiratórias e problemas de evacuação. Mais criticamente, a combustão do PVC libera gases tóxicos e corrosivos, como cloreto de hidrogênio (HCl) e dioxinas, que são as principais causas de fatalidades em incêndios (responsáveis por 80% das mortes relacionadas a incêndios). Esses gases corroem os equipamentos elétricos, comprometendo seriamente o desempenho do isolamento e levando a riscos secundários difíceis de mitigar.
II. Cabos retardantes de chama
1. Os cabos retardantes de chama devem apresentar características de retardamento de chama e são classificados em três níveis de retardamento de chama: A, B e C, de acordo com a norma IEC 60332-3-24 “Ensaios em cabos elétricos em condições de incêndio”. A classe A oferece o melhor desempenho em termos de retardamento de chama.
Testes comparativos de combustão em fios com e sem tratamento retardante de chamas foram conduzidos pelo Instituto de Pesquisa de Padrões e Tecnologia dos EUA. Os resultados a seguir destacam a importância do uso de cabos com tratamento retardante de chamas:
a. Os fios retardantes de chamas proporcionam mais de 15 vezes o tempo de fuga em comparação com os fios não retardantes de chamas.
b. Os fios retardantes de chama queimam apenas metade do material consumido pelos fios não retardantes de chama.
c. Os fios retardantes de chama apresentam uma taxa de liberação de calor que é apenas um quarto daquela dos fios não retardantes de chama.
d. As emissões de gases tóxicos provenientes da combustão representam apenas um terço das emissões de produtos sem retardantes de chama.
e. O desempenho na geração de fumaça não apresenta diferença significativa entre produtos retardantes de chama e produtos não retardantes de chama.
2. Cabos com baixa emissão de fumaça e livres de halogênio
Cabos isentos de halogênio e com baixa emissão de fumaça devem possuir qualidades isentas de halogênio, com baixa emissão de fumaça e retardantes de chama, apresentando as seguintes especificações:
IEC 60754 (teste livre de halogênio) IEC 61034 (teste de baixa emissão de fumaça)
Condutividade ponderada por pH Transmitância mínima de luz
pH≥4,3 r≤10us/mm T≥60%
3. Cabos resistentes ao fogo
a. Os indicadores de teste de combustão de cabos resistentes ao fogo (temperatura e tempo de incêndio) de acordo com a norma IEC 331-1970 são de 750 °C por 3 horas. De acordo com a versão mais recente da norma IEC 60331, após votação recente da IEC, a temperatura de incêndio varia de 750 °C a 800 °C por 3 horas.
b. Os fios e cabos resistentes ao fogo podem ser classificados em cabos resistentes ao fogo com retardante de chama e cabos resistentes ao fogo sem retardante de chama, com base nas diferenças nos materiais não metálicos. Os cabos resistentes ao fogo para uso doméstico utilizam principalmente condutores revestidos com mica e isolamento extrudado retardante de chama como sua estrutura principal, sendo a maioria produtos de Classe B. Aqueles que atendem aos padrões de Classe A normalmente empregam fitas especiais de mica sintética e isolamento mineral (núcleo de cobre, revestimento de cobre, isolamento de óxido de magnésio, também conhecido como MI).
Cabos resistentes ao fogo com isolamento mineral são incombustíveis, não produzem fumaça, são resistentes à corrosão, atóxicos, resistentes a impactos e a jatos de água. Conhecidos como cabos à prova de fogo, apresentam o melhor desempenho em termos de resistência ao fogo entre os diversos tipos de cabos resistentes ao fogo. No entanto, seu processo de fabricação é complexo, seu custo é elevado, seu comprimento de produção é limitado, seu raio de curvatura é grande, seu isolamento é suscetível à umidade e, atualmente, apenas produtos de núcleo único com seção transversal de 25 mm² ou superior estão disponíveis. Terminais permanentes dedicados e conectores intermediários são necessários, o que torna a instalação e a construção mais complexas.
Data da publicação: 07/09/2023