¿Qué es el cable resistente al fuego? Tipos, clasificaciones y cómo elegir
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Los cables resistentes al fuego siempre han sido una categoría de productos muy popular en la industria del cable. Entonces, ¿qué es un cable resistente al fuego? Los cables resistentes al fuego son cables que pueden mantener un funcionamiento normal durante un cierto período en condiciones de alta temperatura o incendio, y se utilizan principalmente para garantizar la seguridad de la transmisión de energía y el control de señales. La característica principal de los cables resistentes al fuego reside en el uso de materiales-retardantes de llama y diseño estructural especiales, que pueden retrasar la propagación de las llamas, reducir la producción de humo tóxico y mantener la integridad del circuito durante un incendio.
Es decir, bajo condiciones de prueba específicas, cuando se quema una muestra y después de retirar la fuente de la llama de prueba, la propagación de la llama se limita a un rango específico y cualquier llama o resplandor residual se extingue dentro de un tiempo específico. Un cable de este tipo puede dañarse y no poder funcionar en caso de incendio, pero puede evitar la propagación del incendio. En términos sencillos, si un cable se incendia, puede limitar la quema a un área local, evitando la propagación y protegiendo otros equipos, evitando así mayores pérdidas.
Actualmente, la industria del cable habitualmente se refiere a cables con ciertas propiedades-a prueba de fuego, como retardantes de llama,Bajo nivel de humo y cero halógenos (LSZH), Baja emisión de humo (LSF) y Resistente al fuego, colectivamente como cables resistentes al fuego.
1. Clasificación de cables resistentes al fuego
1.1 Cable retardante de llama
1.2 Cable con bajo contenido de humo y sin halógenos (LSZH)
Los cables LSZH tienen importantes ventajas en cuanto a resistencia al fuego y retardo de llama. Inhiben eficazmente la propagación de las llamas durante un incendio, lo que los hace especialmente adecuados para lugares con altos requisitos medioambientales y de seguridad. Cuando se quema, la muy baja producción de humo mejora en gran medida la visibilidad durante un incendio, ayudando a la evacuación y escape del personal y facilitando las operaciones de rescate oportunas. Además, no liberan gases halógenos tóxicos, lo que reduce el daño a los seres humanos, los instrumentos y los equipos, así como la contaminación ambiental. Aunque los cables LSZH ofrecen excelente retardo de llama, resistencia a la corrosión y baja densidad de humo, sus propiedades mecánicas y eléctricas son ligeramente inferiores a las de los cables comunes.
1.3 Cable de baja emisión de humo (LSF)
1.4 Cable resistente al fuego
2. Cables resistentes al fuegoNormas y reglamentos relacionados
Requiere que los cables de comunicación sean probados y cumplan con los estándares mecánicos, electrónicos y contra incendios, y que se sometan a pruebas independientes por parte de laboratorios (por ejemplo, Underwriters Laboratories). Artículo 770, relativo a la instalación decables de fibra opticacon elementos conductores, los clasifica en: OFN – cable de fibra óptica conductivo, OFNP – plenum no-conductor, OFNR – riser no-conductor. OFNP representa la calificación más alta de retardante de llama. Las normas contra incendios de NEC son publicadas por la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) y se revisan cada tres años; la revisión más reciente se realizó en 1996. El artículo 800 de NEC establece cuatro niveles de requisitos de resistencia al fuego que deben cumplir todos los alambres y cables de comunicación instalados dentro de los edificios. También deben estar claramente marcados. Estas marcas de cables ayudan a identificar el nivel de seguridad y son valiosas desde la perspectiva de la inspección de edificios y la evaluación de peligros.
Underwriters Laboratories (UL) desarrolló métodos de prueba para verificar el cumplimiento del cable con los estándares NEC.
UL y ETL son organismos de certificación de cables-resistentes al fuego. Para NRTL (Laboratorios de pruebas reconocidos a nivel nacional), tanto las pruebas como la certificación del producto requieren calificación. La certificación incluye inspecciones periódicas de fábrica para garantizar que la producción continua del fabricante cumpla con el manual de inspección de fábrica.
Actualmente, hay nueve NRTL reconocidos en Norteamérica, incluidos ETL, UL y CSA. Pueden probar, verificar y certificar la clasificación de resistencia al fuego y el rendimiento de la categoría TIA/EIA de los cables de comunicación.
Estos laboratorios prueban los cables de acuerdo con los estándares y garantizan que los cables estén marcados adecuadamente con la clasificación contra incendios adecuada. Los laboratorios también realizan inspecciones de fábrica para garantizar la coherencia del proceso de fabricación. Cómo identificar el comportamiento frente al fuego del cable: El comportamiento frente al fuego se indica mediante marcas en la cubierta del cable. El sistema de codificación de cables IBDN se utiliza como ejemplo a continuación.
Nordx/CDT ofrece tres series de cables horizontales mejorados: las series IBDN-1200, IBDN-2400 e IBDN-4800LX. La serie IBDN-1200 consta de cables específicos como 1212, 1213 y 1224. Las series IBDN-2400 e IBDN-4800LX son similares. Los primeros dos dígitos (por ejemplo, "12", "24") se relacionan con la velocidad máxima de transmisión de datos recomendada. Cuando se utiliza en soluciones de cableado gigabit IBDN, el cable puede funcionar a 1,2 y 2,4 Gbps. El tercer dígito se relaciona con el diseño del cable, indicado de la siguiente manera:
El último dígito representa el índice de propagación de la llama, de la siguiente manera:
Nordx/CDT también ofrece tres series de cables de fibra óptica: las series IBDN-FX300, IBDN-FX600 e IBDN-FX2000. Las marcas de comportamiento ante incendios incluyen:
Los cables con clasificación Plenum-, listados y certificados como CMP u OFNP, tienen un alto retardo de llama y baja producción de humo, adecuados para espacios con circulación de aire-como techos y pisos elevados. Los cables con clasificación vertical-, listados y certificados como CMR u OFNR, se instalan verticalmente, pasando a través de uno o más pisos o dentro de conductos de ventilación. Estos cables son retardantes de llama y pueden evitar la propagación de llamas.
◎ Cable retardante de llama
◎ Cable libre de halógenos (LSOH) con bajo contenido de humo
◎ Cable de baja emisión de humo (LSF)
◎ Cable resistente al fuego
3. Estándares y clasificaciones de retardantes de llama para cables resistentes al fuego
Las clasificaciones de fuego para cables Ethernet se clasifican principalmente según el rendimiento del cable en condiciones de incendio. Las siguientes son clasificaciones de fuego comunes con breves descripciones.
3.1 Estándar de Underwriters Laboratories: UL 910
Grado Plenum - CMP (Prueba de llama Plenum / Prueba de túnel Steiner)
Este es el cable de mayor requisito (Cable plenum) en las normas contra incendios UL, sujeto a la norma de seguridad UL 910. La prueba especifica la instalación de múltiples muestras de cable en un túnel de viento horizontal, quemándolas con un quemador de gas metano de 87,9 KW (300.000 BTU/h) durante 20 minutos. Los criterios de aceptación son que la llama no debe extenderse más de 5 pies desde el borde delantero de la llama del quemador. La densidad óptica máxima debe ser como máximo de 0,5 y el valor de densidad promedio debe ser como máximo de 0,15. Estos cables CMP generalmente se instalan en conductos de ventilación o cámaras de retorno de aire utilizadas por equipos de tratamiento de aire y están reconocidos y adoptados en Canadá y Estados Unidos. Los materiales como FEP/Plenum, que cumplen con el estándar UL 910, ofrecen un retardo de llama superior en comparación con los materiales libres de halógenos con bajo contenido de humo que cumplen con los estándares IEC 60332-1 e IEC 60332-3.
Figura|Cámara de prueba CMP
Definición:Cable con clasificación plenum-, adecuado para espacios-de circulación de aire, como entre techos y pisos de edificios.
Características:Fabricado con materiales no-combustibles, ofrece un retardo de llama extremadamente alto y produce un mínimo de humo y gases no-tóxicos cuando se quema.
Aplicaciones:Normalmente se utiliza en edificios con altos estándares de seguridad, como oficinas, hospitales, escuelas, etc.
Estándares:Cumple con las normas NFPA 262 o UL 910.
La clasificación contra incendios Plenum se refiere al estándar de nivel de protección contra incendios para espacios interiores de edificios, específicamente áreas de circulación de aire como conductos de ventilación y vías de cables. Se utiliza para guiar la selección de materiales de construcción para garantizar que, en caso de incendio, las llamas y el humo no se propaguen dentro de estas áreas de circulación de aire, garantizando así la seguridad del personal y reduciendo los daños a la propiedad.
Grado de elevación - CMR (prueba de llama de elevación)
Este es el cable de calidad comercial (cable vertical) en el estándar UL, sujeto al estándar de seguridad UL 1666. La prueba especifica la instalación de múltiples muestras de cable en un eje vertical simulado, utilizando un mechero Bunsen de gas especificado de 154,5 KW (527 500 BTU/h), con una duración de prueba de 30 minutos. El criterio de aceptación es que la llama no debe extenderse a la parte superior de una habitación de 12-pies-de altura. Los cables con clasificación vertical no tienen especificación de densidad de humo y generalmente se usan para cableado vertical y horizontal dentro de pisos.
Figura|Cámara de prueba CMR
Definición:Cable con clasificación vertical-, adecuado para vías verticales como huecos de edificios y huecos de ascensores.
Características:Funciona bien en pruebas de combustión vertical, evitando que la llama se propague a varios pisos.
Aplicaciones:Indicado para instalaciones que requieran ampliación de una planta a otra.
Estándares:Cumple con las normas UL 1666.
En comparación con los cables de bajo humo y cero halógenos (LSZH), los cables CMR producen una cierta cantidad de humo y gases tóxicos cuando se queman, pero su función principal es evitar la propagación de las llamas. Los cables CMR deben instalarse dentro de recorridos verticales en los edificios, asegurando que el recorrido cumpla con los códigos y estándares pertinentes. Durante la instalación, se debe prestar atención a la instalación de barreras contra incendios o dispositivos cortafuegos para evitar aún más la propagación de las llamas a través del recorrido del cable.
Grado comercial - CM (prueba de llama de bandeja vertical)
Este es el cable de calidad comercial (cable de uso general) según la norma UL, sujeto a la norma de seguridad UL 1581. La prueba especifica la instalación de varias muestras de cable en una rejilla vertical de 8-pies de altura y quemarlas con un quemador de cinta específico de 20 KW (70 000 BTU/h) durante 20 minutos. Los criterios de aceptación son que la llama no debe extenderse hasta el extremo superior del cable y debe autoextinguirse. UL 1581 es similar a IEC 60332-3C, diferenciándose principalmente en la cantidad de cables probados. Los cables de calidad comercial no tienen especificación de densidad de humo y generalmente solo se usan para tramos horizontales en el mismo piso, no para tramos verticales entre pisos.
Definición:Cable de comunicación general, apto para cableado horizontal dentro de edificios.
Características:No propaga rápidamente las llamas cuando se quema y cumple con los requisitos generales de retardo de llama*
Aplicaciones:Adecuado para tendidos de cables horizontales dentro de edificios en general.
Estándares:Cumple con las normas UL 1685 o IEC 60332-3.
En general, los cables con clasificación CM ofrecen una resistencia al fuego adecuada para cableado horizontal{0}}de uso general dentro de edificios, proporcionando protección básica contra incendios, pero no son adecuados para ubicaciones que requieren clasificaciones contra incendios más altas. La selección y la instalación deben basarse en el entorno de aplicación específico y los requisitos de seguridad*
Grado de uso general - CMG (prueba de llama de bandeja vertical)
Este es el cable de uso general (Cable de uso general) en el estándar UL, sujeto al estándar de seguridad UL 1581. Las condiciones de prueba para grado comercial (CM) y grado de uso general (CMG) son similares, y ambos están reconocidos para su uso en Canadá y Estados Unidos. Los cables de uso general no tienen especificación de densidad de humo y generalmente solo se usan para tramos horizontales en el mismo piso, no para tramos verticales entre pisos.
Definición:Cable de comunicación general, similar al cable CM pero con diferencias específicas en uso y estándares*
Características:Posee ciertas propiedades retardantes de llama, pero inferiores a CMP y CMR.
Aplicaciones:Se utiliza para cableado de comunicaciones generales.
Estándares:Cumple con las normas UL 1581.
El nivel de retardante de llama de los cables CMG se sitúa entre los cables CM y CMR. Los cables CMG tienen una mejor resistencia al fuego que los cables CM pero son más bajos que los cables CMR. Pueden limitar la propagación de las llamas en caso de incendio, pero su efecto retardante de llamas no es tan bueno como el de los cables de mayor-calidad (como CMP y CMR). En general, los cables con clasificación CMG son adecuados para cableado de comunicaciones de uso general-dentro de edificios, proporcionando un nivel moderado de protección contra incendios.
Grado residencial - CMX (prueba de llama de cable vertical)
Este es el cable de grado residencial/restringido (Cable Restringido) en el estándar UL, sujeto al estándar de seguridad UL 1581, VW-1. La prueba especifica que la muestra se mantiene verticalmente y se quema con un quemador de prueba (30.000 BTU/hora) durante 15 segundos, luego se detiene durante 15 segundos y se repite 5 veces. Los criterios de aceptación son que la post-llama no debe exceder los 60 segundos, la muestra no debe quemarse más del 25% y el algodón quirúrgico colocado en el fondo no debe encenderse por la caída de partículas. UL 1581 VW-1 es similar a IEC 60332-1, diferenciándose principalmente en los tiempos de combustión. Este grado tampoco tiene especificaciones de humo o toxicidad y solo se usa para tendidos de cables individuales en hogares o sistemas de oficinas pequeñas. Estos cables no deben usarse en haces sin conducto. No existen especificaciones sobre la densidad del humo, el contenido de halógenos o la toxicidad.
Definición:Cable de comunicación restringido, adecuado para cableado doméstico y de pequeñas oficinas.
Características:Menor rendimiento retardante de llama, solo apto para instalaciones expuestas de cable simple o doble*
Aplicaciones:Adecuado para cableado de corta-distancia en hogares y oficinas pequeñas.
Estándares:Cumple con las normas UL 1581 VW-1.
Los cables CMX tienen el rendimiento retardante de llama más bajo y están diseñados para aplicaciones de cableado de cantidad única o pequeña. Sus requisitos de retardante de llama son mucho más bajos que los de los cables CM, CMG y CMR. Los cables CMX ofrecen el rendimiento retardante de llama más bajo en condiciones de incendio, evitando solo la propagación de la llama en uno o varios cables. Por lo tanto, se deben seguir los códigos de incendio pertinentes durante la instalación, evitando pasar cables a través de cortafuegos o barreras contra incendios.
3.2 Normas IEC 60332
Este es el estándar retardante de llama para un solo cable. La prueba especifica que una muestra de 60 cm de largo se fija verticalmente dentro de una caja metálica con el frente abierto. Se aplica al cable un quemador de propano con una longitud de llama de 175 mm en un ángulo de 45 grados, 450 mm por debajo del punto de fijación superior. La prueba pasa si la porción dañada de la muestra desde el punto de fijación inferior no supera los 50 mm.
Este es el estándar retardante de llama para cables agrupados. La prueba especifica que se fijan haces de muestras de cables de 3,5 m de largo a un estante de prueba similar a una escalera-mediante alambre. El número de muestras está determinado por la cantidad requerida de material no-metálico para diferentes clasificaciones. El haz de muestras se cuelga verticalmente contra la pared trasera de la cámara de combustión. El aire ingresa a la cámara a través de entradas en el piso. Un quemador de cinta de propano con una llama de 750 grados hace contacto con la muestra. Con ventilación forzada (flujo de aire de 5 m³/min, velocidad del viento de 0,9 m/s), los cables no deben encenderse en una combustión vertical de 20-minutos y el cable debe autoextinguirse dentro de una extensión de llama de 2,5 metros. IEC 60332 tiene categorías A, B, C y D para evaluar el rendimiento de retardo de llama.
Esta es una especificación para la concentración de emisiones de cloruro de hidrógeno (HCL) en las normas IEC y BS. Los halógenos incluyen flúor, cloro, bromo, yodo y el elemento radiactivo volátil astato, que son altamente tóxicos. La prueba especifica que un recipiente de cuarzo que contiene una muestra de 1,0 g se introduce en un horno precalentado a 800 grados. El HCL liberado se absorbe en agua mediante un flujo de aire y luego se determina el contenido de ácido halógeno de la solución acuosa. Si la liberación de cloruro de hidrógeno (HCL) del material del cable durante la combustión es inferior a 5 mg/g, se le puede llamar cable libre de halógenos-(LSOH). Si la liberación de cloruro de hidrógeno (HCL) es superior a 5 mg/g pero inferior a 15 mg/g, se le puede llamar cable bajo en halógeno (LSF). Es importante tener en cuenta los detalles del método IEC 60754-1.
4. Cables retardantes de llama, cables resistentes al fuego y las diferencias entre ellos
4.1 Cable retardante de llama
4.2 Cable resistente al fuego
4.3 Diferencias entre cables retardantes de llama y resistentes al fuego
La gente suele confundir los conceptos de cables retardantes de llama y resistentes al fuego. Aunque los cables retardantes de llama tienen muchas ventajas adecuadas para plantas químicas, como bajo contenido de halógenos y humo, en circunstancias normales, un cable resistente al fuego puede reemplazar a un cable retardante de llama, pero un cable retardante de llama no puede reemplazar a un cable resistente al fuego.
5. ¿Cómo elegir el cable a prueba de fuego-correcto?
Los cables Ethernet con revestimiento-resistente al fuego se suelen utilizar en interiores, como los cables CM, CMR y CMP. CMX tiene el peor comportamiento ante incendios y normalmente está diseñado para uso en exteriores.
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Característica
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CENTÍMETRO
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RMC
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CMP
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CMX
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Uso general
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Riser (espacios que no son-plenum)
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En-uso en pared
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Espacios Plenarios
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Enterramiento directo/al aire libre*
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PVC frente a LSZH
Cuando se habla de cables Ethernet, PVC y LSZH son términos que se mencionan con frecuencia. ¿A qué se refieren? Estos términos se refieren a los compuestos químicos utilizados en el proceso de fabricación de cables Ethernet.
Otro factor a considerar es el costo de instalación. Aunque los cables CMP se pueden instalar en cualquier zona, su elevado coste limita su uso. Los cables CMP son los más caros entre estos tipos, mientras que los cables CM son los más rentables-. Elegir la cubierta del cable adecuada es crucial para lograr un rendimiento óptimo del cable.
6. Conclusión
En resumen, estas clasificaciones de fuego deben seleccionarse en función de diferentes entornos de aplicación y requisitos de seguridad para garantizar que, en caso de incendio, el cable no se convierta en un camino para la propagación de llamas y, al mismo tiempo, minimizar la producción de humo tóxico, protegiendo vidas y propiedades.
