A les instal·lacions elèctriques, la resistència al foc és una preocupació crítica de seguretat, especialment quan es tracta de cables responsables de transportar corrents elèctrics tant en entorns residencials com industrials. Un dels tipus de cables elèctrics més utilitzats són els cables TPS (Thermoplastic Sheathed cables). Aquests cables estan dissenyats per proporcionar una transmissió eficient d'energia alhora que garanteixen durabilitat, flexibilitat i seguretat. Tanmateix, entendre les propietats de resistència al foc dels cables TPS, especialment en entorns exigents, és essencial per garantir tant la seguretat com la longevitat dels sistemes elèctrics.
Aquest article aprofundeix en la resistència al foc dels cables TPS, explicant la seva construcció, els factors que influeixen en la seguretat contra incendis i els estàndards de resistència al foc que s'apliquen als cables elèctrics TPS. També analitzarem les propietats específiques dels cables TPS plans i explorarem com poden funcionar aquests cables en cas d'incendi.
1. Què és un cable TPS?
Abans d'explorar les propietats de resistència al foc dels cables TPS, és important entendre què són aquests cables. Els cables TPS són un tipus de cable elèctric conegut per la seva funda termoplàstica, que proporciona protecció mecànica als components interns del cable, especialment als conductors. Aquests cables s'utilitzen sovint per a la distribució d'energia i la transmissió de senyals tant en entorns residencials com industrials.
Un cable TPS típic es compon de les capes següents:
Conductors: Fabricats amb coure o alumini, aquests porten el corrent elèctric. La conductivitat d'aquests materials és fonamental per al rendiment global del cable.
Aïllament: Aquesta capa envolta els conductors, evitant curtcircuits i protegint l'usuari de les descàrregues elèctriques. L'aïllament es fa normalment amb materials com PVC o altres materials termoplàstics.
Beina: La capa més externa, que proporciona protecció física a les capes internes del cable. Normalment està fet de PVC, però també es pot fer d'altres materials com LSZH (Low Smoke Zero Halogen) depenent dels requisits de resistència al foc.
La funda exterior és crucial per a la resistència al foc, ja que proporciona una barrera per evitar que les flames s'estenin al llarg del cable. Per als cables TPS plans, el perfil està dissenyat per ser pla, la qual cosa ajuda a gestionar l'espai i facilitar les instal·lacions, especialment en zones reduïdes.
2. Propietats de resistència al foc dels cables TPS
La resistència al foc dels cables TPS depèn de diversos factors, inclosos els materials utilitzats per a l'aïllament i el revestiment, el gruix de les capes protectores i el disseny general del cable. Els materials bàsics utilitzats en els cables elèctrics TPS, com ara el PVC, són inherentment incombustibles, però la resistència al foc varia en funció de la composició específica i la qualitat dels materials.
2.1 Materials d'aïllament i el seu paper en la resistència al foc
Un dels factors principals que afecten la resistència al foc dels cables TPS és el material aïllant utilitzat. El material més utilitzat en els cables TPS és el PVC (clorur de polivinil), que té certes propietats ignífugues. El PVC es considera generalment ignífug, és a dir, està dissenyat per resistir el foc i no propagarà fàcilment les flames al llarg del cable. Tanmateix, en cas d'exposició al foc, el PVC encara pot cremar-se i alliberar fum i gasos tòxics, que poden suposar un perill tant per a les persones com per al medi ambient.
Per mitigar això, els cables TPS utilitzats en aplicacions més crítiques sovint utilitzen aïllament LSZH (Low Smoke Zero Halogen), que té propietats de resistència al foc molt millors en comparació amb el PVC estàndard. Els cables LSZH no alliberen gasos halogenats nocius quan s'exposen al foc, cosa que els fa ideals per a entorns on la seguretat contra incendis i les preocupacions ambientals són primordials, com ara edificis públics, hospitals i escoles.
2.2 Retard de flama de la funda exterior
La funda exterior del cable TPS, feta normalment de PVC, té un paper essencial per evitar la propagació de les flames. Està dissenyat per proporcionar una barrera que frenarà o aturarà la progressió del foc al llarg del cable. Les beines de PVC estan dissenyades per ser ignífugues, però no necessàriament ignífugues. Això vol dir que, tot i que la funda pot frenar la propagació de les flames, no pot evitar completament la propagació d'un incendi en casos extrems.
En determinats entorns d'alt risc, especialment en entorns industrials o llocs propensos a incendis, es poden fabricar cables TPS plans o cables TPS estàndard amb una capa de protecció addicional. Això podria incloure una capa blindada o un recobriment resistent al foc que millori les propietats ignífugues del cable. Aquestes característiques afegides fan que els cables TPS siguin més adequats per al seu ús en condicions perilloses on el cable ha de resistir no només el risc d'incendi, sinó també protegir la infraestructura circumdant dels perills d'incendi.
2.3 Resistència a la temperatura i rendiment a alta temperatura
A més dels materials utilitzats en la construcció del cable, la resistència a la temperatura dels cables TPS és un altre factor important per determinar la seva resistència al foc. Els cables TPS estan dissenyats per funcionar dins d'un rang de temperatura específic. Els cables TPS estàndard solen tenir un rang de temperatures de funcionament d'aproximadament -15 graus a 70 graus , tot i que això pot variar segons el producte i el fabricant específics.
En cas d'incendi, l'aïllament i la funda del cable estan dissenyats per suportar altes temperatures durant un període limitat. Tanmateix, si la temperatura supera el llindar nominal del cable, l'aïllament pot començar a trencar-se i els conductors es poden curtcircuitar. Per als entorns on s'espera que les temperatures superin el rang estàndard o on l'exposició a la calor elevada sigui una preocupació important, s'han de considerar cables resistents al foc amb una tolerància a la calor més alta.
3. Normes de seguretat contra incendis per a cables TPS
Perquè els cables TPS s'utilitzin en diverses aplicacions, han de complir normes específiques de seguretat contra incendis. Aquestes normes asseguren que els cables no suposen un risc de propagació d'incendi o d'emissió de gasos perillosos quan estiguin exposats a les flames. Alguns dels estàndards clau que cal buscar als cables elèctrics TPS inclouen:
3.1 IEC 60332 – Retard de flama
L'estàndard IEC 60332 se centra en la resistència a la flama dels cables, especificant com resisteixen els cables a la propagació del foc. Segons IEC 60332, els cables s'han de provar per assegurar-se que quan s'exposen al foc, les flames no s'han de propagar al llarg del cable. Els cables TPS provats sota aquesta norma solen incloure una funda exterior ignífuga, que evita la propagació del foc al llarg del cable.
3.2 IEC 60754 - Toxicitat dels gasos emesos durant un incendi
La norma IEC 60754 descriu els nivells acceptables de toxicitat i contingut d'halogens en els gasos emesos pels cables durant un incendi. Els cables TPS que compleixen aquesta norma no alliberaran nivells perillosos de gasos tòxics, com ara el clor, quan estiguin exposats al foc. Els cables amb aïllament LSZH (Low Smoke Zero Halogen) estan dissenyats específicament per complir amb aquesta norma.
3.3 BS 7671 - Reglaments de cablejat per a la seguretat contra incendis
Al Regne Unit, l'estàndard BS 7671 proporciona regulacions per a instal·lacions elèctriques, incloses consideracions de seguretat contra incendis. Aquesta norma ajuda a garantir que els cables utilitzats en instal·lacions elèctriques compleixin els requisits de resistència al foc necessaris tant per a la seguretat com per a la fiabilitat. Per als entorns on la resistència al foc és crítica, sovint s'especifiquen cables com ara cables TPS plans amb protecció addicional o aïllament LSZH.
3.4 UL 94 - Prova d'inflamabilitat
Als Estats Units, UL 94 prova la inflamabilitat dels materials del cable. La valoració oscil·la entre V-0 (sense propagació de la flama en 10 segons) a V-2 (propagació de la flama fins a 30 segons). Els cables TPS amb classificació V-0 o V-1 es consideren més resistents al foc i més segurs per utilitzar-los en entorns d'alt risc.
4. Aplicacions dels cables TPS resistents al foc
Donades les seves propietats de resistència al foc, els cables TPS s'utilitzen habitualment en una gran varietat d'aplicacions on el risc d'incendi és una preocupació important. Aquestes aplicacions inclouen:
4.1 Edificis residencials
A les cases i edificis residencials, els cables elèctrics TPS s'utilitzen normalment per al cablejat elèctric estàndard. Aquests cables solen estar dissenyats per ser ignífugs, oferint un grau de protecció contra incendis elèctrics. Per a zones residencials propenses als incendis, es poden utilitzar cables TPS plans amb aïllament LSZH per reduir el risc de propagació de fums tòxics i incendis.
4.2 Edificis Comercials
En entorns comercials, com ara oficines, hospitals i escoles, els cables TPS amb una resistència al foc millorada són essencials per garantir la seguretat dels ocupants de l'edifici. Els cables LSZH TPS són especialment adequats per a aquests entorns, ja que no alliberen gasos nocius quan s'exposen al foc.
4.3 Aplicacions industrials
En aplicacions industrials, els cables TPS poden estar exposats a condicions extremes, com ara una calor elevada, humitat i possibles perills d'incendi. Els cables resistents al foc són crítics a les fàbriques, les centrals elèctriques i els magatzems, on les fallades dels equips poden provocar incendis. La capa addicional de protecció dels cables TPS resistents al foc garanteix la contenció del foc i la seguretat de la infraestructura.
4.4 Instal·lacions marines i offshore
En instal·lacions marines i offshore, els cables TPS solen estar exposats a l'aigua, la sal i les altes temperatures. En aquests entorns, els cables resistents al foc són essencials per garantir tant la seguretat elèctrica com la protecció global contra incendis. Els cables solen estar dissenyats per suportar l'exposició a flames, aigua salada i calor elevat, assegurant que funcionin amb eficàcia fins i tot en condicions difícils.