Požární odolnost kabelů je při požáru klíčová a výběr materiálu a konstrukční řešení obalovací vrstvy přímo ovlivňují celkový výkon kabelu. Obalová vrstva se obvykle skládá z jedné nebo dvou vrstev ochranné pásky omotané kolem izolace nebo vnitřního pláště vodiče, která poskytuje ochranu, tlumení nárazů, tepelnou izolaci a zabraňuje stárnutí. Následující text zkoumá specifický dopad obalovací vrstvy na požární odolnost z různých hledisek.
1. Dopad hořlavých materiálů
Pokud obalová vrstva používá hořlavé materiály (jako např.Netkaná textilní páskanebo PVC páska), jejich výkon ve vysokoteplotním prostředí přímo ovlivňuje požární odolnost kabelu. Tyto materiály při spalování během požáru vytvářejí deformační prostor pro izolaci a požárně odolné vrstvy. Tento uvolňovací mechanismus účinně snižuje stlačení požárně odolné vrstvy v důsledku vysokoteplotního namáhání, čímž se snižuje pravděpodobnost poškození požárně odolné vrstvy. Kromě toho mohou tyto materiály tlumit teplo v raných fázích hoření, čímž zpožďují přenos tepla do vodiče a dočasně chrání strukturu kabelu.
Hořlavé materiály však samy o sobě mají omezenou schopnost zvýšit požární odolnost kabelu a obvykle je nutné je používat ve spojení s nehořlavými materiály. Například u některých nehořlavých kabelů je nutná další vrstva protipožární bariéry (jako např.slídová páska) lze přidat na hořlavý materiál pro zlepšení celkové požární odolnosti. Tato kombinovaná konstrukce dokáže v praktických aplikacích efektivně vyvážit náklady na materiál a ovladatelnost výrobního procesu, ale pro zajištění celkové bezpečnosti kabelu je stále nutné pečlivě vyhodnotit omezení hořlavých materiálů.
2. Vliv nehořlavých materiálů
Pokud obalová vrstva používá nehořlavé materiály, jako je potažená páska ze skelných vláken nebo slídová páska, může to výrazně zlepšit vlastnosti kabelu jako protipožární bariéry. Tyto materiály tvoří při vysokých teplotách nehořlavou bariéru, která brání přímému kontaktu izolační vrstvy s plameny a zpomaluje proces tavení izolace.
Je však třeba poznamenat, že v důsledku utahovacího účinku obalové vrstvy se nemusí roztažné napětí izolační vrstvy během vysokoteplotního tavení uvolnit ven, což má za následek značný tlakový náraz na požárně odolnou vrstvu. Tento efekt koncentrace napětí je obzvláště výrazný u pancéřovaných konstrukcí z ocelových pásů, což může snížit požární odolnost.
Pro vyvážení dvojích požadavků na mechanické utažení a izolaci proti plameni lze do konstrukce obalové vrstvy zavést více žáruvzdorných materiálů a míru překrytí a napětí obalu lze upravit tak, aby se snížil dopad koncentrace napětí na požárně odolnou vrstvu. Kromě toho se v posledních letech postupně zvyšuje používání flexibilních žáruvzdorných materiálů. Tyto materiály mohou výrazně snížit problém s koncentrací napětí a zároveň zajistit výkonnost protipožární izolace, což pozitivně přispívá ke zlepšení celkové požární odolnosti.
3. Ohnivzdornost kalcinované slídové pásky
Kalcinovaná slídová páska jako vysoce výkonný obalový materiál může výrazně zvýšit požární odolnost kabelu. Tento materiál vytváří při vysokých teplotách silný ochranný obal, který brání vniknutí plamenů a plynů o vysokých teplotách do oblasti vodiče. Tato hustá ochranná vrstva nejen izoluje plameny, ale také zabraňuje další oxidaci a poškození vodiče.
Kalcinovaná slídová páska má environmentální výhody, protože neobsahuje fluor ani halogeny a při hoření neuvolňuje toxické plyny, čímž splňuje moderní environmentální požadavky. Její vynikající flexibilita umožňuje přizpůsobit se složitým elektroinstalacím a zvyšuje teplotní odolnost kabelu, díky čemuž je obzvláště vhodná pro výškové budovy a železniční dopravu, kde je vyžadována vysoká požární odolnost.
4. Důležitost konstrukčního návrhu
Strukturální provedení obalové vrstvy je klíčové pro požární odolnost kabelu. Například použití vícevrstvé obalové struktury (jako je dvojitá nebo vícevrstvá kalcinovaná slídová páska) nejen zvyšuje účinek požární ochrany, ale také poskytuje lepší tepelnou bariéru během požáru. Důležitým opatřením pro zlepšení celkové požární odolnosti je zajištění míry překrytí obalové vrstvy alespoň 25 %. Nízká míra překrytí může vést k úniku tepla, zatímco vysoká míra překrytí může zvýšit mechanickou tuhost kabelu a ovlivnit další výkonnostní faktory.
V procesu návrhu je třeba zvážit také kompatibilitu obalové vrstvy s dalšími strukturami (jako je vnitřní plášť a pancéřové vrstvy). Například ve scénářích s vysokými teplotami může zavedení pružné materiálové tlumicí vrstvy účinně rozptýlit tepelné roztažné napětí a snížit poškození požárně odolné vrstvy. Tento koncept vícevrstvého designu se široce uplatňuje ve skutečné výrobě kabelů a vykazuje významné výhody, zejména na trhu s vysoce kvalitními požárně odolnými kabely.
5. Závěr
Výběr materiálu a konstrukční řešení obalové vrstvy kabelu hrají rozhodující roli v požární odolnosti kabelu. Pečlivým výběrem materiálů (jako jsou flexibilní nehořlavé materiály nebo kalcinovaná slídová páska) a optimalizací konstrukčního řešení je možné výrazně zvýšit bezpečnost kabelu v případě požáru a snížit riziko funkční poruchy v důsledku požáru. Neustálá optimalizace návrhu obalové vrstvy při vývoji moderní kabelové technologie poskytuje solidní technickou záruku pro dosažení vyššího výkonu a ekologičtějších ohnivzdorných kabelů.
Čas zveřejnění: 30. prosince 2024