Halogeenittomien kaapeleiden palonesto-ominaisuudet

Halogeeneihin (”suolaa muodostava”) kuuluvat kemialliset alkuaineet kloori (Cl), bromi (Br), fluori (F) ja jodi (I). Kaapeleita valmistettaessa näitä aineita käytetään muokkaamaan tietyistä eriste- ja vaippamateriaaleista paloa edistämättömiä. Tässä kloori, joka on PVC-muovin tai kloropreenikumin ainesosa ja fluori, jota esiintyy korkeita lämpötiloja kestävissä materiaaleissa, kuten FEP, PTFE ja ETFE ovat erityisen tärkeitä. Myös bromia käytetään kaapeleiden ja johtimien palo-ominaisuuksien muokkaamiseen.

Ongelmana on, että halogeenit palavat erittäin aggressiivisesti ja vapauttavat haitallisia kaasuja palaessaan. Ne tuottavat halogeeni halideja, jotka muuttuvat hapoiksi joutuessaan kosketuksiin kosteuden kanssa ja voivat aiheuttaa polttoja hengitysteissä. Lisäksi hapot voivat aiheuttaa metalliosien korroosiota, mikä vahingoittaa koneita ja jopa rakennusten teräsbetonirakenteita. Tämä voi johtaa aikaa vieviin ja kalliisiin puhdistus- ja korjaustoimenpiteisiin.

Kaapeleiden ja johtimien palonesto-ominaisuudet ovat tietenkin tärkeä kriteeri palontorjuntatoimenpiteissä. On myös useita sovelluksia, jotka nimenomaisesti vaativat halogeenittomia tuotteita eli kaapeleita ja johtimia, jotka eivät sisällä klooria, bromia, fluoria tai jodia. Jos nämä kaapelit syttyvät, ne tuottavat huomattavasti vähemmän happoja ja savua sekä ovat vähemmän myrkyllisiä, mikä vähentää vahinkoja ihmisille, rakennuksille ja koneille. On kuitenkin muistettava, että myrkyllisiä kaasuja, kuten hiilimonoksidia, vapautuu palotilanteessa myös halogeenittomista kaapeleista.

Halogeenittomia kaapeleita ja johtimia tarvitaan esimerkiksi rakennuksissa, joissa on paljon ihmisiä tai arvokkaita materiaaleja sekä laitteita. Esimerkkejä tällaisista kohteista:

• Kiinteistötekniikka: Julkisissa rakennuksissa, kuten toimistoissa, ostoskeskuksissa, kouluissa, sairaaloissa ja lentokentillä on voimassa tiukat määräykset palo- ja terveysriskien ehkäisemiseksi. Useimmat näissä tiloissa käytettävät kaapelit ja johtimet asennetaan kiinteästi eikä niille aseteta erityisiä kemiallisia tai mekaanisia vaatimuksia. Tällaisissa kohteissa käytetään tyypillisesti PE- tai PP-pohjaisia muoviseoksia, jotka ovat halogeenittomia, paloa edistämättömiä ja tuottavat vain vähän savua tai myrkyllisiä kaasuja. Niiden on myös usein läpäistävä niin sanottu nippupolttokoe.

• Teollisuusautomaatio: Koneet ja laitteet vaativat usein kaapeleita ja johtimia, joilla on korkea kemiallinen ja mekaaninen kestävyys. Kun niitä käytetään joustavissa sovelluksissa, kuten energiansiirtoketjuissa tai robotiikassa, kuormitukset ovat erityisen suuria. Tällaisissa kohteissa käytetään yleensä TPE-O- tai TPE-U (PUR tai Santoprene) -pohjaisia vaippamateriaaleja. Materiaaleja on saatavilla myös halogeenittomina vaihtoehtoina, mutta niitä ei pystytä valmistamaan palonesto-ominaisuuksiltaan yhtä tehokkaiksi tai vähäsavuisiksi kuin PE- tai PP-pohjaisia muoviseoksia.

Vuosien mittaan eri valmistajat, markkinat, alueet ja standardit ovat kehittäneet erilaisia merkintöjä halogeenittomille ja paloa estäville kaapeleille:

• FRNC Flame Retardant Non Corrosive (paloa estävä, ei korroosiota aiheuttava)

• HFFR Halogen Free Flame Retardant (halogeeniton, paloa estävä)

• LS0H (LSOH) Low Smoke 0 Halogen (vähäsavuinen, halogeeniton)

• LSZH Low Smoke Zero Halogen (vähäsavuinen, halogeeniton)

Yksikään näistä merkinnöistä ei kuitenkaan anna konkreettista tietoa palonesto-ominaisuuksista, korroosiosta, myrkyllisyydestä tai savun tiheydestä. Tämän takia käyttäjien on kiinnitettävä erityistä huomiota kunkin toimittajan tuotetiedoissa mainittuihin standardeihin. Vain näissä tiedoissa kerrotaan kaapelin palon edistävyys ominaisuuksista, kuten kaapelin suorituskyvystä vaaka-, pysty- ja nippupolttotesteissä.

• DIN EN 60754-1 VDE 0482-754-1:2021–02 määrittelee testauslaitteet ja testausmenetelmät, joita tarvitaan kokonaishappamuuden mittaamiseksi. Testituloksen on oltava alle 5 mg/g, jotta kaapeli voidaan sertifioida halogeenittomaksi.

• DIN EN 60754-2 VDE 0482-754-2:2021–02 määrittelee pH-arvon ja johtavuuden mittaamisen. pH-arvon on oltava alle 4,3 ja johtavuuden alle 10 µS/mm.

• DIN EN 61034-2 VDE 0482-1034-2:2021–02 määrittelee palokaasujen savun tiheyden mittaamisessa tarvittavat testauslaitteet ja testausmenetelmät. Testituloksen on osoitettava valon vaimenevan korkeintaan 40 %, jotta kaapelia voidaan pitää vähäsavuisena. Käytöstä, asiakkaasta ja alueesta riippuen voidaan vaatia pienempää valon vaimenemista. Tavoitteena on, että ihmiset voivat nähdä palon lähteen ja mahdolliset poistumisreitit. Näitä standardeja edellytetään julkisten rakennusten sekä junien kaapelointiin, koska niissä on yleensä runsaasti ihmisiä.

Monissa sovelluksissa, joissa turvallisuus on kriittistä, halogeenittomat kaapelit ja johtimet tarjoavat merkittäviä etuja, koska tulipalon sattuessa niistä vapautuu vähemmän myrkyllisiä kaasuja ja savua. Samanaikaisesti näiden tuotteiden on täytettävä korkeat palonesto-ominaisuudet, jotta ne vastaavat eri standardeja ja vaatimuksia. Pelkkä luottaminen yleisiin merkintöihin, kuten FRNC, HFFR, LS0H tai LSZH, ei riitä arvioimaan kaapelin todellisia palonesto-ominaisuuksia. Ainoastaan tuotetiedoissa mainittuihin standardeihin tulisi luottaa. Näiden standardien avulla käyttäjät voivat määrittää, onko tuote suunniteltu matalalla, keskitasoisella vai korkealla palonestoluokituksella, onko se vähäsavuinen tai onko sitä testattu savun tiheyden osalta.

Laajan valikoiman halogeenittomia kaapeleita ja johtimia löydät HELUKABEL-verkkokaupasta.