cables resistentes al fuego: aplicaciones, criterios de selección y orientación práctica

El fuego rara vez es lo primero en lo que piensa alguien cuando se especifica un cable. La atenuación, el coste, el radio de curvatura y la fecha de entrega suelen ser lo primero. Entonces alguien de la revisión de seguridad hace una pregunta simple e incómoda: ¿qué sucede con este cable si hay un incendio en el edificio? Ese es el punto donde los cables resistentes al fuego entran en la conversación y donde muchas especificaciones vagas de repente tienen que volverse precisas.

¿Qué hace que un cable sea resistente al fuego?

Un PVC ordinario o cable aislado de polietileno comienza a ablandarse mucho antes de los 150 °C. Una vez que falla el aislamiento, el circuito desaparece. Un cable resistente al fuego está construido para seguir transportando energía o una señal durante un período definido mientras el fuego arde a su alrededor, comúnmente 30, 60, 90 o 120 minutos.

Es útil ser honesto acerca de lo que eso significa. Estos cables no son ignífugos y nadie debería esperar que sobrevivan a un incendio ilimitado. Lo que hacen es ganar tiempo: tiempo para que suene la alarma, para que los ascensores lleguen a la planta baja, para que una bomba de refuerzo siga funcionando, para que la gente se mueva por un pasillo que todavía tiene luces.

Esa idea, la integridad del circuito, es el corazón de toda la categoría. Tres cosas lo hacen posible: una capa de barrera que se convierte en carbón cerámico bajo un calor intenso, un sistema conductor que puede tomar la temperatura y una funda exterior que limita la propagación de la llama y produce la menor cantidad de humo posible.

Resistente al fuego versus retardante de llama: la diferencia que importa

Estos dos términos se intercambian constantemente y los resultados pueden resultar costosos. El retardante de llama describe cómo se comporta un cable cuando el fuego se propaga a lo largo de él. Resistente al fuego describe si el cable sigue funcionando. Un cable puede ser ignífugo sin ser resistente al fuego, resistente al fuego sin tener una emisión de humos especialmente baja, o ambas cosas a la vez.

Si solo una frase es válida, que sea esta: retardante de llama se trata de no ayudar al fuego, resistente al fuego se trata de no renunciar al circuito.

Cómo se construye un cable resistente al fuego

De afuera hacia adentro, la mayoría de los diseños siguen la misma lógica:

• Director de orquesta. Cobre recocido, a veces niquelado o tratado de otro modo para resistir la oxidación a altas temperaturas.
• Barrera contra incendios. Cinta de mica envuelta alrededor del conductor o una capa de silicona formadora de cerámica. Bajo calor, se sinteriza formando una capa frágil pero aislante que mantiene al conductor separado.
• Aislamiento. Polietileno reticulado, silicona o un compuesto lleno de minerales elegidos por su estabilidad térmica en lugar de su rendimiento eléctrico puro.
• Pantalla o armadura. Cuando la aplicación necesita blindaje o protección mecánica, una consideración muy importante en trabajos coaxiales y de RF.
• Funda exterior. Generalmente es un compuesto de baja emisión de humos y sin halógenos, por lo que la propia combustión del cable no añade gases corrosivos ni humo denso a una situación que ya es mala.

Cada capa cuesta dinero y añade rigidez. Es por eso que una buena especificación indica el comportamiento frente al fuego que realmente necesita en lugar de pedir el grado más alto en todas partes.

Estándares y pruebas que vale la pena conocer.

Las pruebas de fuego es donde el lenguaje de marketing tiende a desmoronarse, por lo que algunos puntos de referencia ayudan.

• Serie IEC 60331 — la clásica prueba de integridad del circuito: el cable se expone a una llama y se comprueba la continuidad en los tiempos nominales.
• IEC 60332-1-2 y 60332-3 — propagación de llama de un solo hilo y en haz, referencia habitual para el comportamiento retardante de llama.
• IEC 60754 y IEC 61034 – evolución de gas ácido y densidad del humo, el par detrás de la mayoría de las afirmaciones de bajo humo y cero halógenos.
• EN 50200 (PH 30 a PH 120) — incendio con choque mecánico, ampliamente mencionado en los servicios de construcción europeos.
• BS 6387 CWZ — las letras cubren solo el fuego, el fuego con agua y el fuego con choque mecánico.
• DIN 4102-12 — las clases de integridad E30 a E90, familiares para cualquiera que trabaje en proyectos de habla alemana.

La selección de materiales a menudo comienza con el aplicable Clasificación de inflamabilidad IEC , luego se reduce a la prueba que la autoridad competente realmente acepta. Los códigos locales difieren y un certificado que satisface un mercado puede ser irrelevante en otro.

Donde los cables resistentes al fuego se ganan la vida

El patrón es consistente: en cualquier lugar donde un circuito tenga que funcionar durante la emergencia para la que fue instalado.

• Bucles de detección y alarma de incendios, y las sirenas que activan.
• Alumbrado de emergencia y señalización de rutas de evacuación.
• Bombas de aspersores y de refuerzo, extractores de humos y sistemas de presurización.
• Circuitos de referencia de ascensores y comunicaciones de suelo de refugio.
• Túneles de metro, túneles de carretera y aparcamientos subterráneos, donde la evacuación lleva tiempo.
• Hospitales, salas de datos y plantas de proceso, donde un apagado controlado depende de unas pocas señales críticas.

En túneles de carretera y ferroviarios, la dificultad suele ser el propio trazado del cable. Un alimentador radiante o de fugas corre a lo largo del túnel para proporcionar cobertura donde no llega nada más, y tiene que aguantar el tiempo suficiente para que los servicios de emergencia sigan hablando.

Cable alimentador de fugas compacto de 1/2 pulgada para cobertura de túneles Un alimentador de fugas compacto para cobertura inalámbrica en edificios y distribución de señales en túneles donde las antenas convencionales tienen dificultades, con enrutamiento flexible y discreto. Ver producto →

Elegir el cable adecuado para un proyecto

Después de más de veinte años de combinar cables con sitios, nuestra propia lista de verificación se ve más o menos así:

1. Defina el tiempo de supervivencia que requiere el código o la aseguradora y escríbalo en la especificación.
2. Confirme el estándar de prueba que aceptará el inspector, no solo el que figura en la hoja de datos.
3. Verifique los requisitos de la funda: baja emisión de humos y cero halógenos, o algo más simple si el ambiente lo permite.
4. Haga coincidir la impedancia y la atenuación con el sistema; un cable resistente al fuego que sea eléctricamente incorrecto sigue siendo el cable incorrecto.
5. Tenga en cuenta la realidad física: los diseños resistentes al fuego son más rígidos y tienen radios de curvatura más grandes, por lo que es necesario planificar las bandejas, los tiradores y las terminaciones.
6. Pregunte qué documentación se envía con la entrega, porque las aprobaciones se verifican en el momento de la entrega, no en el momento del pedido.

Sobreespecificar también tiene un costo. Poner un cable de 120 minutos en un circuito con un requisito de 30 minutos añade peso, precio y dificultad de instalación sin añadir seguridad.

Dónde encajan los cables coaxiales, de fibra y de fuga

La mayor parte de lo que construimos en Putianle se encuentra en el mundo de RF y banda ancha: cables coaxiales de 50 ohmios y 75 ohmios, cables de fibra óptica, alimentadores de fugas, conectores y puentes. El comportamiento frente al fuego aparece en estas familias con más frecuencia de lo que se espera, especialmente en obras de infraestructura donde el recorrido del cable pasa por túneles, contrahuellas y salas de máquinas.

El vídeo es el caso obvio. Un tendido RG6 de 75 ohmios que alimenta una cámara de vigilancia en una escalera o sala de máquinas es parte de la imagen de emergencia, por lo que el comportamiento de la funda y la llama de ese cable de bajada son tan importantes como su atenuación.

Cable coaxial trenzado RG6 de 75 ohmios para vigilancia Un cable coaxial trenzado RG6 de 75 ohmios para televisores y sistemas de vigilancia, adecuado para transmisiones de señales domésticas o comerciales sencillas y confiables. Ver producto →

En el lado de RF, los alimentadores de 50 ohmios transportan señales entre radios y antenas, y los sistemas de antenas distribuidas en edificios a menudo comparten elevadores con otros servicios. Cuando un alimentador cruza un compartimento contra incendios, la conversación gira menos en torno a la quema del cable y más en lo que sucede en la penetración, razón por la cual también dedicamos tiempo a los conectores, incluido el Conector RF macho tipo N utilizado en nuestras gamas de 1/2 pulgada y 7/8 pulgada.

La fibra tiene su propia ventaja. El vidrio no se quema y una columna vertebral de fibra entre pisos o edificios elimina toda una clase de riesgo de los tramos horizontales de cobre. La funda aún tiene que cumplir con los requisitos de llama y humo, pero la ruta de la señal en sí es inmune a los modos de falla eléctrica que atrapan el cobre durante un incendio.

Cable óptico con núcleo de vidrio ultrapuro GJXH-FIBER Este cable de fibra óptica con núcleo de vidrio ultrapuro admite transmisión de gran ancho de banda y baja pérdida para redes troncales de larga distancia y locales. Ver producto →

Tres malentendidos con los que todavía nos topamos

• "Resistente al fuego significa a prueba de fuego". Significa calificado por un período de tiempo bajo una prueba definida, nada más.
• "Cualquier cable resistente al fuego servirá". La clasificación debe coincidir con el estándar con el que se inspecciona el proyecto y las características eléctricas aún deben adaptarse al sistema.
• "El retardante de llama está lo suficientemente cerca". No lo es, si el circuito tiene que seguir funcionando. Las dos propiedades responden a preguntas diferentes.

una última palabra

Los cables resistentes al fuego son uno de los pocos componentes de un edificio que se compran para el peor día y no para el día normal. Hacerlos bien es principalmente una cuestión de hacer preguntas precisas desde el principio: cuánto tiempo, probado para qué, instalado dónde e inspeccionado por quién. Responda a esas cuatro y la especificación normalmente se escribirá sola, con menos conjeturas y menos gastos excesivos.

Si está trabajando en un proyecto y el requisito de rendimiento contra incendios aún no está claro, estaremos encantados de analizarlo con respecto a la ruta real del cable.