HFFR kabely z produkce nkt cables

V problematice tzv. bezhalogenových či "nehořlavých" kabelů se objevuje mnoho zkratek, kdy pod různými těmito označeními je často myšlen stejný typ kabelu.

Zde je vysvětlení některých z nich:

• HFFR cable – (halogen free, flame retardant) bezhalogenový, plamen nešířící kabel
• LSHF – (low smoke halogen free) nedýmivý, bezhalogenový
• LS0H, LSZH – (low smoke zero halogen) nedýmivý, bezhalogenový
• LFH – (low fire hazard) požárně bezpečnostní kabel
• FRNC – (flame retardant non corrosive) oheň nešířící, neprodukující korozivní prvky při hoření
• CPR – (construction products regulation) vyhláška k vlastnostem stavebních prvků (s ohledem na chování při požáru)
• CPD – (construction products direction) předpis k vlastnostem stavebních prvků (s ohledem na chování při požáru)

Stručně z historie
Historie výroby HFFR, LSFH, LS0H atp. kabelů v nkt cables sahá do 90. let minulého století, kdy byly tyto kabely vyvinuty a vyráběny jako první na území bývalé ČSR, v Kladně, v tehdejším závodě KABLO.

Tehdy se vyráběly technologií průběžné vulkanizace, jako pryžové kabely, se speciálně vyvinutými izolačními a plášťovými vulkanizačními směsmi.

Již tehdy se zde vyráběly kabely typu "R", tedy odolné proti šíření plamene a kabely typu "V" s funkční schopností při požáru po dobu 180 minut, později dokonce i kabely s tzv. LOCA testem, tedy kabely určené do primárních zón jaderných elektráren.

Kladenská kabelovna byla tehdy generálním dodavatelem těchto kabelů, např. pro jadernou elektrárnu Temelín a pražské Metro. Po ukončení výroby pryžových kabelů se technologie výroby bezhalogenových kabelů změnila z používání vulkanizačních směsí na použití zesítěného polyetylénu a nakupovaných bezhalogenových směsí. Posléze byla výroba HFFR kabelů v nkt cables přerušena a znovu obnovena po roce 2005. Aktuálně je nkt cables výrobcem bezhalogenových, oheň retardujících i ohniodolných kabelů podle vlastních a německých konstrukčních norem, které jsou ve shodě s českými, německými i evropskými normami, aktuálně platnými pro tento typ kabelů.

Speciální schválení HFFR kabelů si vyžádalo použití pro německý trh a v tuzemsku pro instalaci v pražském metru.

Obr. 1: Zkouška šíření plamene po vertikálně umístěných kabelových svazcích dle ČSN EN 60332-3-22

Přehled požadavků na HFFR kabely
Úloha HFFR kabelů spočívá především v zajištění požární bezpečnosti v prostorách, kde jsou instalovány, zejména s přihlédnutím k ochraně bezpečnosti a zdraví osob, tedy především v místech, kde dochází k většímu shromažďování lidí, např. v metru, v supermarketech, nádražních halách, apod. Základními parametry těchto kabelů, s obecným popisem příslušných zkoušek, jsou tyto:

a) odolnost proti šíření plamene

• zajišťuje odolnost proti šíření plamene při požáru na další stavební a konstrukční prvky,
• rozlišuje se odolnost jednotlivého kabelu, odolnost kabelů ve svazku a odolnost vodičů a kabelů malého průřezu (do 0,5mm2)

Zkušební norma: ČSN EN 60332-1-1, ČSN EN 60332-1-2

b) dýmivost – nízká produkce dýmu při hoření

• zajišťuje nízkou produkci dýmu, který je v případě požáru překážkou jak pro možnost úniku, tak pro zásah požárních jednotek v místě požáru, měří se propustnost světla dýmem, vyprodukovaným hořením vzorku kabelu.

Zkušební norma: ČSN EN 61034-1, ČSN EN 61034-2

c) kyselost a korozivita zplodin hoření

• měří se množství, pH a elektrická vodivost kyselinotvorných plynů, vznikajících při hoření kabelových materiálů, jako možného zdroje poškození kontaktů elektronických zařízení v okolí případného požáru.

Zkušební norma: ČSN EN 50267-1, ČSN EN 50267-2-1, ČSN EN 50267-2-2, ČSN EN 50267-2-3

d) funkční schopnost (celistvost obvodu) kabelu při požáru

• zajišťuje funkční schopnost kabelu při požáru neboli zabezpečení napájení důležitých zařízení (např. bezpečnostního osvětlení, eskalátorů v metru, apod.), jedná se tedy o dobu funkčnosti izolace kabelu při požáru po dobu 180 minut bez jakýchkoli mechanických vlivů na kabel během požáru.

Zkušební norma: ČSN IEC 60331-11, ČSN IEC 60331-21, ČSN IEC 60331-23, ČSN IEC 60331-25

Obr. 2: Funkční integrita kabelového systému dle ZP. 27/2008 PAVUS, a.s. Praha

e) odolnost proti požáru pro nechráněné kabely v nouzových obvodech

• zajišťuje funkční schopnost při požáru, ověřuje se přiložením plamene ke vzorku kabelu, připevněného na nehořlavou desku dle dovoleného poloměru ohybu, za současného působení mechanickými rázy a případně i skrápěním vodou, během zkoušky.
  Tato zkouška simuluje vystavení kabelu mechanickým vlivům během požáru, doporučený maximální průměr kabelů pro tuto zkoušku je 20mm.
  Dosažená odolnost je označena jako např. PH 90 (odolnost po dobu 90 min).

Zkušební norma: ČSN EN 50200

f) integrita kabelového systému

• zajišťuje funkční schopnost kabelové trasy při požáru, nebo-li zebezpečení napájení důležitých zařízení v podmínkách požáru, např. bezpečnostní osvětlení, eskalátory v metru, záložní zdroje, apod. Je udávána jako doba funkčnosti kompletní kabelové trasy včetně nosných a podpůrných systémů po dobu 15 až 120 minut, podle různých tzv. požárních scénářů, lišících se průběhem nárůstu teploty v čase, viz přiložený graf.

Zkušební norma: absence české alternativy normy DIN 4102 -12 je nahrazena zkušebním předpisem PAVUS a.s. – ZP 27/2008 ve SR platí STN STN 92 0205:2006+Z1:08+Z2:08

g) vlastnosti kabelů jako stavebních konstrukčních prvků podle vyhl. MV č. 23/2008 Sb.

• zajišťuje splnění kritérií bezpečnosti kabelů při požáru v oblasti množství uvolněného tepla, množství produkovaného dýmu a množství uvolnění žhavých částic (úkapů) během požáru. Jako přídavné kritérium je kyselost zplodin hoření.
  Tento požadavek vychází z rozhodnutí evropské komise č. 2000/147/EC a jejího doplnění č. 2006/751/EC, tento doplněk zařazuje kabely do sedmi hlavních kategorií označených Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, Fca (index ca = cable) podle jejich možného přispění k požáru (uvolňování tepla a šíření plamene) a doplňkových kritérií označených d0 až d2 (odkapávání hořících částic), s1 až s3 (vývin dýmu), a1 až a3 (korozivita a el. vodivost zplodin). Poslední dva parametry se vyhodnocují podle norem v odstavci b) a c).

Zkušební norma
Zkoušení probíhá na základě postupů stanovených ve zkušební verzi prEN 50399:2007. Pro účely ověřování stanovených kritérií, na základě Technického pravidla asociace výrobců kabelů (AVK) č. 001/2008, byl vydán autorizovanou osobou TAZUS Technický návod č. 101302 s platností do oficiálního vydání EN 50399. Základem je zařízení popsané v EN 50266-1 (viz. odst. a) rozšířené o přídavné přístroje pro měření těchto parametrů:

• rychlost uvolňování tepla - tepelná energie uvolněná nějakým členem za jednotku času během hoření za specifikovaných podmínek,
• celkové uvolněné teplo - integrovaná hodnota rychlosti uvolňování tepla za definovaný časový interval,
• rychlost tvorby kouře - tvorba kouře za jednotku času,
• celková tvorba kouře - integrovaná hodnota rychlosti tvorby kouře za definovaný časový interval,
• šíření plamene - šíření čela plamene,
• index rychlosti růstu požáru - nejvyšší hodnota podílu rychlosti uvolňování tepla a času,
• hořící kapky/částice - materiál oddělující se ze zkoušeného vzorku během zkoušky a pokračující v hoření minimálně po dobu 1.200s.

Vyhláška MV č. 23/2008 Sb. přejímá z výše uvedeného dokumentu kategorii B2ca s doplňkovými klasifikacemi s1 a d0 pro stanovené použití kabelů ve stanovených prostorách.

V tomto případě jednotlivé parametry znamenají:

• B2ca
  - rozsah šíření plamene měřený pomocí počátku zuhelnatění ≤1,5m
  - celkové uvolněné teplo za dobu 20min ≤15 MJ,
  - rychlost uvolňování tepla ≤300W/s,
• s1
  - optická propustnost dýmu ≤80%,
• d0
  - žádná uvolněná hořící částice po dobu hoření 20 min.

Pozn. Ve znění vyhlášky MV č. 268/2011 Sb., která, s platností od 27.9.2011, nahrazuje vyhlášku č. 23/2011 Sb., se mění maximální hodnota doplňkové klasifikace z d0 na d1.

Tento článek je součástí sborníku L.P.Elektro č. 49