Ohnivzdorné kabely představují záchranné lana pro zajištění elektrické konektivity v budovách a průmyslových zařízeních v extrémních podmínkách. I když je jejich výjimečná požární odolnost zásadní, pronikání vlhkosti představuje skryté, ale časté riziko, které může vážně ohrozit elektrický výkon, dlouhodobou životnost a dokonce vést k selhání jejich protipožární funkce. Jakožto odborníci s hlubokými zkušenostmi v oblasti kabelových materiálů chápeme společnost ONE WORLD, že prevence pronikání vlhkosti do kabelů je systémový problém, který zahrnuje celý řetězec od výběru základních materiálů, jako jsou izolační a plášťové směsi, až po instalaci, konstrukci a průběžnou údržbu. Tento článek provede hloubkovou analýzu faktorů pronikání vlhkosti, počínaje charakteristikami základních materiálů, jako jsou LSZH, XLPE a oxid hořečnatý.
1. Kabelová ontologie: Základní materiály a struktura jako základ prevence vlhkosti
Odolnost proti vlhkosti u nehořlavého kabelu je zásadně určena vlastnostmi a synergickým designem materiálů jeho jádra.
Vodič: Vysoce čisté měděné nebo hliníkové vodiče jsou samy o sobě chemicky stabilní. Pokud však pronikne vlhkost, může to vyvolat trvalou elektrochemickou korozi, která vede ke zmenšení průřezu vodiče, zvýšení odporu a následně se stane potenciálním místem lokálního přehřátí.
Izolační vrstva: Jádrová bariéra proti vlhkosti
Anorganické minerální izolační směsi (např. oxid hořečnatý, slída): Materiály jako oxid hořečnatý a slída jsou ze své podstaty nehořlavé a odolné vůči vysokým teplotám. Mikroskopická struktura jejich práškových nebo slídových páskových laminací však obsahuje inherentní mezery, které se mohou snadno stát cestami pro difúzi vodní páry. Kabely používající takové izolační směsi (např. kabely s minerální izolací) se proto musí spoléhat na souvislý kovový plášť (např. měděnou trubku), aby bylo dosaženo hermetického utěsnění. Pokud je tento kovový plášť během výroby nebo instalace poškozen, vniknutí vlhkosti do izolačního média, jako je oxid hořečnatý, způsobí prudký pokles jeho izolačního odporu.
Polymerní izolační směsi (např. XLPE): Odolnost proti vlhkostiZesítěný polyethylen (XLPE)pramení z trojrozměrné síťové struktury vytvořené během procesu zesíťování. Tato struktura výrazně zvyšuje hustotu polymeru a účinně blokuje pronikání molekul vody. Vysoce kvalitní izolační směsi z XLPE vykazují velmi nízkou absorpci vody (obvykle <0,1 %). Naproti tomu méně kvalitní nebo starší XLPE s vadami může v důsledku přerušení molekulárního řetězce vytvářet kanály pro absorpci vlhkosti, což vede k trvalé degradaci izolačních vlastností.
Plášť: První linie obrany proti prostředí
Opláštění s nízkým obsahem kouře a nulovým obsahem halogenů (LSZH)Odolnost proti vlhkosti a hydrolýze materiálů LSZH přímo závisí na návrhu složení a kompatibilitě mezi jeho polymerní matricí (např. polyolefinem) a anorganickými hydroxidovými plnivy (např. hydroxidem hlinitým, hydroxidem hořečnatým). Vysoce kvalitní plášťová směs LSZH musí kromě zpomalení hoření dosahovat nízké absorpce vody a vynikající dlouhodobé odolnosti proti hydrolýze díky pečlivým procesům složení, aby byla zajištěna stabilní ochranná účinnost ve vlhkém nebo vodou akumulujícím se prostředí.
Kovový plášť (např. hliníkovo-plastová kompozitní páska): Jako klasická radiální parotěsná bariéra závisí účinnost hliníkovo-plastové kompozitní pásky do značné míry na technologii zpracování a těsnění v místě jejího podélného překrytí. Pokud je těsnění pomocí tavného lepidla v tomto místě přerušené nebo vadné, je výrazně narušena integrita celé bariéry.
2. Instalace a konstrukce: Terénní test systému ochrany materiálu
Více než 80 % případů vniknutí vlhkosti do kabelů se vyskytuje během fáze instalace a výstavby. Kvalita konstrukce přímo určuje, zda lze plně využít inherentní odolnost kabelu vůči vlhkosti.
Nedostatečná kontrola prostředí: Provádění pokládky, řezání a spojování kabelů v prostředí s relativní vlhkostí přesahující 85 % způsobuje rychlou kondenzaci vodní páry ze vzduchu na řezech kabelů a exponovaných površích izolačních směsí a výplňových materiálů. U kabelů s minerální izolací z oxidu hořečnatého musí být doba expozice přísně omezena, jinak prášek oxidu hořečnatého rychle absorbuje vlhkost ze vzduchu.
Vady v technologii těsnění a pomocných materiálech:
Spoje a zakončení: Smršťovací bužírky, smršťovací zakončení za studena nebo lité tmely použité v tomto dokumentu jsou nejdůležitějšími články v systému ochrany proti vlhkosti. Pokud tyto těsnicí materiály nemají dostatečnou smršťovací sílu, nedostatečnou přilnavost k plášťové hmotě kabelu (např. LSZH) nebo nízkou inherentní odolnost proti stárnutí, okamžitě se stanou zkratkami pro průnik vodní páry.
Kabelové trubky a žlaby: Pokud po instalaci kabelu nejsou konce trubek pevně utěsněny profesionálním nehořlavým tmelem nebo těsněním, stává se z trubky „propustek“, v němž se hromadí vlhkost nebo dokonce stojatá voda, což chronicky narušuje vnější plášť kabelu.
Mechanické poškození: Ohýbání za minimální poloměr ohybu během instalace, tahání ostrými nástroji nebo ostré hrany podél trasy pokládky mohou způsobit neviditelné škrábance, promáčkliny nebo mikrotrhliny na plášti LSZH nebo hliníkovo-plastové kompozitní pásce, což trvale naruší jejich těsnost.
3. Provoz, údržba a životní prostředí: Trvanlivost materiálu při dlouhodobém provozu
Po uvedení kabelu do provozu závisí jeho odolnost vůči vlhkosti na trvanlivosti materiálů kabelu při dlouhodobém namáhání vlivy prostředí.
Dohledy nad údržbou:
Nesprávné utěsnění nebo poškození krytů kabelových výkopů/šachet umožňuje přímý vnik dešťové a kondenzační vody. Dlouhodobé ponoření silně testuje meze odolnosti plášťové směsi LSZH proti hydrolýze.
Nezavedení pravidelného kontrolního režimu brání včasnému odhalení a výměně starých, popraskaných tmelů, smršťovacích bužírek a dalších těsnicích materiálů.
Vliv stárnutí materiálů vlivem environmentálního stresu:
Teplotní cyklování: Denní a sezónní teplotní rozdíly způsobují v kabelu „dýchací efekt“. Toto cyklické namáhání, které dlouhodobě působí na polymerní materiály, jako je XLPE a LSZH, může vyvolat mikroúnavové vady a vytvořit podmínky pro pronikání vlhkosti.
Chemická koroze: V kyselé/alkalické půdě nebo v průmyslovém prostředí obsahujícím korozivní média mohou být polymerní řetězce pláště LSZH i kovové pláště vystaveny chemickému napadení, což vede k rozmělňování materiálu, perforaci a ztrátě ochranné funkce.
Závěr a doporučení
Prevence vlhkosti v nehořlavých kabelech je systematický projekt vyžadující vícerozměrnou koordinaci zevnitř ven. Začíná to u materiálů jádra kabelu – jako jsou izolační směsi XLPE s hustou zesítěnou strukturou, vědecky formulované plášťové směsi LSZH odolné proti hydrolýze a izolační systémy z oxidu hořečnatého, které se spoléhají na kovové pláště pro absolutní utěsnění. Toho se dosahuje standardizovanou konstrukcí a důsledným použitím pomocných materiálů, jako jsou tmely a smršťovací bužírky. A v konečném důsledku to závisí na prediktivním řízení údržby.
Proto je základním kamenem pro zajištění odolnosti kabelů proti vlhkosti po celou dobu jejich životnosti získávání produktů vyrobených z vysoce výkonných kabelových materiálů (např. prémiový LSZH, XLPE, oxid hořečnatý) a vyznačujících se robustní konstrukcí. Hluboké pochopení a respektování fyzikálních a chemických vlastností každého kabelového materiálu je výchozím bodem pro efektivní identifikaci, posouzení a prevenci rizik vnikání vlhkosti.
Čas zveřejnění: 27. listopadu 2025