ความรู้อุตสาหกรรม
เคมีเบื้องหลังสารหน่วงไฟที่ปราศจากฮาโลเจน และเหตุใดการบรรจุฟิลเลอร์จึงเป็นตัวแปรการออกแบบที่สำคัญ
สายเคเบิล PVC ทนไฟแบบทั่วไปสามารถทนไฟได้โดยการปล่อยก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ในระหว่างการเผาไหม้ ซึ่งจะขัดขวางปฏิกิริยาลูกโซ่เคมีที่ทำให้เกิดเปลวไฟ สารประกอบที่ปราศจากฮาโลเจนไม่สามารถใช้กลไกนี้ได้ และอาศัยการสลายตัวโดยการดูดความร้อนของตัวเติมไฮดรอกไซด์ของโลหะ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วคืออะลูมิเนียมไตรไฮเดรต (ATH, Al(OH)₃) หรือแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (MDH, Mg(OH)₂) เพื่อระงับการเผาไหม้ เมื่อฟิลเลอร์เหล่านี้ถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิสลายตัว (180–200°C สำหรับ ATH, 300–320°C สำหรับ MDH) สารตัวเติมเหล่านี้จะปล่อยไอน้ำที่จับกับสารเคมี ดูดซับความร้อนจากบริเวณการเผาไหม้ และทำให้ความเข้มข้นของออกซิเจนและไอเชื้อเพลิงในเปลวไฟเจือจางลง สารตกค้างที่เป็นของแข็ง เช่น อลูมิเนียมออกไซด์หรือแมกนีเซียมออกไซด์ จะสร้างชั้นถ่านป้องกันซึ่งจะป้องกันวัสดุที่อยู่ด้านล่างจากความร้อนจากการแผ่รังสี และชะลอการเสื่อมสลายจากความร้อนเพิ่มเติม
ความท้าทายพื้นฐานของกลไกการหน่วงการติดไฟคือการบรรลุประสิทธิภาพการดับเพลิงที่เพียงพอนั้นจำเป็นต้องมีการเติมสารตัวเติมที่สูงมาก โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ที่ 50–65% โดยน้ำหนักของสูตรสารประกอบทั้งหมด ที่ระดับการโหลดเหล่านี้ อนุภาคของโลหะไฮดรอกไซด์จะมีอิทธิพลเหนือคุณสมบัติทางกลของสารประกอบ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งและความเปราะได้อย่างมากเมื่อเทียบกับโพลีเมอร์ฐานโพลีโอเลฟินส์ที่ยังไม่ได้เติม สารประกอบ HFFR ที่โหลดที่ 60% ATH มีการยืดตัวที่จุดขาด 150–200% เทียบกับ 400–600% สำหรับเรซินฐานโพลีโอเลฟินส์ที่ยังไม่ได้เติม การยืดตัวที่ลดลงนี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพอุณหภูมิความเย็นและอายุการใช้งานของสายเคเบิล เนื่องจากฉนวนอาจแตกร้าวระหว่างการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่เย็นหรือหลังจากการโค้งงอเป็นเวลานานในการให้บริการ การจัดการการแลกเปลี่ยนประสิทธิภาพการทนไฟทางกลถือเป็นความท้าทายด้านการกำหนดสูตรกลางในการพัฒนาสารประกอบสายเคเบิล HFFR และอธิบายว่าทำไมสายเคเบิล HFFR จากผู้ผลิตหลายรายมีความแตกต่างกันอย่างมากในด้านความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ แม้ว่าจะเป็นไปตามมาตรฐานการทดสอบการหน่วงการติดไฟเดียวกันก็ตาม
MDH เป็นที่นิยมมากกว่า ATH เมื่อสายเคเบิลต้องทำงานใกล้หรือสูงกว่า 200°C เนื่องจาก ATH เริ่มปล่อยน้ำที่เกาะติดไว้ที่อุณหภูมิที่ทับซ้อนกับอุณหภูมิการทำงานของสายเคเบิลปกติในสภาวะโหลดสูงหรือสภาพแวดล้อมที่มีสภาพแวดล้อมสูง ทำให้เกิดการสลายตัวของฟิลเลอร์ก่อนวัยอันควรซึ่งจะทำให้สารประกอบเสื่อมคุณภาพเมื่อเวลาผ่านไป อุณหภูมิการสลายตัวที่สูงขึ้น (300°C ) ของ MDH ให้ระยะขอบที่กว้างกว่าอุณหภูมิใช้งาน แต่ต้องใช้อุณหภูมิเปลวไฟที่สูงขึ้นในการกระตุ้น ซึ่งหมายความว่าสารประกอบที่มี MDH อาจแสดงประสิทธิภาพที่ต่ำกว่าเล็กน้อยในการทดสอบเปลวไฟความเข้มต่ำ ในขณะที่มีประสิทธิภาพเท่ากันหรือดีกว่าภายใต้การสัมผัสไฟที่มีความเข้มสูงซึ่งเป็นตัวแทนของสถานการณ์ไฟไหม้จริง ผู้ผลิตสายเคเบิลควบคุม HFFR คุณภาพสูงเลือกประเภทตัวเติมตามระดับอุณหภูมิของสายเคเบิล แทนที่จะใช้สารประกอบเดี่ยวกับพิกัดทั้งหมด
มาตรฐานควันต่ำใดที่วัดได้จริง และผลลัพธ์ของห้องทดสอบแปลเป็นสภาวะการอพยพที่แท้จริงได้อย่างไร
ประสิทธิภาพควันต่ำของสายเคเบิล HFFR วัดปริมาณโดย IEC 61034 ซึ่งวัดการส่งผ่านแสงขั้นต่ำผ่านควันที่เกิดจากตัวอย่างสายเคเบิลที่กำลังลุกไหม้ในห้องปิดมาตรฐานขนาด 3 ม. × 3 ม. × 3 ม. การทดสอบจะเผาสายเคเบิลตามความยาวที่กำหนดบนตะแกรงที่พื้นห้องเพาะเลี้ยง ในขณะเดียวกันก็วัดปริมาณแสงจากลำแสงโฟโตมิเตอร์ที่ถูกบดบังโดยควันที่สะสมอยู่ การส่งผ่านขั้นต่ำ 60% เป็นเกณฑ์สำหรับการปฏิบัติตามข้อกำหนด ซึ่งหมายความว่าอย่างน้อย 60% ของความเข้มลำแสงของโฟโตมิเตอร์จะไปถึงเครื่องตรวจจับผ่านห้องที่เต็มไปด้วยควัน สายเคเบิลที่ก่อให้เกิดควันหนักและทึบแสงตามแบบฉบับของการเผาไหม้ PVC มักจะมีการส่งผ่านที่ 5–20% เทียบกับ 60–95% สำหรับโครงสร้าง HFFR ที่มีสูตรอย่างดี
ความสำคัญในทางปฏิบัติของผลการทดสอบนี้คือความสัมพันธ์กับการมองเห็นการอพยพ การวิจัยเกี่ยวกับการบดบังควันและประสิทธิภาพการนำทางของมนุษย์ในพื้นที่ที่เต็มไปด้วยควัน ได้กำหนดว่าระยะการมองเห็นในควันนั้นแปรผันตามค่าสัมประสิทธิ์การสูญพันธุ์ของชั้นควัน ค่าการส่งผ่าน 60% ในห้อง IEC 61034 (ความยาวเส้นทางแสง 3 เมตร) สอดคล้องกับค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียประมาณ 0.17 m⁻¹ ที่ค่าสัมประสิทธิ์การสูญพันธุ์นี้ ผู้ใช้อาคารสามารถมองเห็นควันได้ประมาณ 10-15 เมตร โดยมีป้ายทางออกแบบเรืองแสงที่มองเห็นได้ที่ระดับประตูทางออก ซึ่งเพียงพอที่จะนำทางทางเดินในอาคารส่วนใหญ่ไปยังทางออกได้ ควันจากสายเคเบิล PVC ที่มีการส่งผ่านแสง 10% ในห้องเดียวกันทำให้เกิดค่าสัมประสิทธิ์การสูญพันธุ์ที่สูงกว่า 0.75 ม.⁻¹ ซึ่งลดการมองเห็นลงเหลือ 2-4 เมตร และทำให้การนำทางทางออกบกพร่องอย่างรุนแรง แม้แต่กับผู้อยู่อาศัยในอาคารที่ไม่พิการจากพิษก็ตาม
ข้อจำกัดที่สำคัญของการทดสอบ IEC 61034 ที่ผู้ระบุควรเข้าใจก็คือ วัดปริมาณควันจากตัวอย่างสายเคเบิลที่มีขนาดค่อนข้างเล็กภายใต้แหล่งกำเนิดประกายไฟพลังงานต่ำที่ได้รับการควบคุม เหตุเพลิงไหม้จากถาดเคเบิลจริงในสถานที่ติดตั้งที่มีผู้คนหนาแน่นจะทำให้เกิดควันต่อหน่วยเวลามากกว่าสถานการณ์การทดสอบ และปริมาณควันสัมบูรณ์จะปรับขนาดตามปริมาณการเผาไหม้ของสายเคเบิลพร้อมกัน นี่คือเหตุผลที่ควรพิจารณาผลลัพธ์ IEC 61034 ควบคู่ไปกับประสิทธิภาพการแพร่กระจายเปลวไฟภายใต้ IEC 60332-3 (การทดสอบสายเคเบิลแบบจัดกลุ่ม) สายเคเบิลที่ก่อให้เกิดควันต่ำต่อความยาวหน่วยแต่ไม่สามารถดับไฟได้เองในการทดสอบสายเคเบิลแบบกลุ่มจะทำให้เกิดควันทั้งหมดมากกว่าสายเคเบิลที่มีควันสูงกว่าเล็กน้อยซึ่งจะดับไฟได้เองอย่างรวดเร็วและจำกัดปริมาณของสายเคเบิลที่ใช้โดยไฟ
การเปรียบเทียบประสิทธิภาพของสายเคเบิลควบคุม HFFR กับ FR-พีวีซี มาตรฐานข้ามพารามิเตอร์หลัก
การเลือก HFFR สายควบคุม พีวีซีทนไฟมาตรฐานนั้นต้องแลกมาด้วยประสิทธิภาพหลายมิติ การตัดสินใจควรขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่มีความสำคัญต่อสภาพแวดล้อมการติดตั้งเฉพาะ แทนที่จะขึ้นอยู่กับการตั้งค่าแบบครอบคลุมสำหรับระบบวัสดุหนึ่งมากกว่าอีกระบบหนึ่ง
| พารามิเตอร์ | HFFR (LSZH) | FR-PVC | ผลกระทบเชิงปฏิบัติ |
| การปล่อยก๊าซกรด (IEC 60754-2) | ค่า pH >4.3; ค่าการนำไฟฟ้า <10 μS/มม | โดยทั่วไป pH 1–2; การปล่อย HCl สูง | HCl กัดกร่อนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และงานโลหะทั่วทั้งพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบหลังเพลิงไหม้ |
| ความหนาแน่นของควัน (IEC 61034) | ส่งผ่าน≥60% | โดยทั่วไปการส่งผ่าน 5–25% | มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการมองเห็นการอพยพในพื้นที่ปิด |
| ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิต่ำ | ปานกลาง; โดยทั่วไป –15°C ถึง –25°C | ดี; –20°C ถึง –40°C (ขึ้นอยู่กับพลาสติไซเซอร์) | HFFR อาจแตกร้าวระหว่างการติดตั้งในสภาพอากาศหนาวเย็นโดยไม่มีการปรับสภาพ |
| ทนต่อน้ำมันและสารเคมี | ตัวแปร; ขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์พื้นฐาน | ดีกับน้ำมัน พีวีซีพองตัวในตัวทำละลายบางชนิด | ต้องตรวจสอบความเข้ากันได้ของสารเคมีผสมสำหรับสภาพแวดล้อมของเครื่องมือกล |
| ความต้านทานของฉนวน (ที่อุณหภูมิ) | สูง; มีเสถียรภาพตลอดช่วงอุณหภูมิ | ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเหนือ 60°C เนื่องจากการโยกย้ายของพลาสติไซเซอร์ | HFFR เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมแผงควบคุมที่มีอุณหภูมิสูง |
| ต้นทุนสัมพัทธ์ | พรีเมี่ยมมากกว่า FR-PVC 25–50% | พื้นฐาน | ค่าใช้จ่ายพรีเมียมมักจะได้รับการพิสูจน์โดยการลดต้นทุนการฟื้นฟูหลังเกิดเพลิงไหม้ในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ |
พารามิเตอร์หนึ่งที่ไม่ได้บันทึกไว้ในตารางด้านบนคือพฤติกรรมการแก่ในระยะยาว ฉนวนพีวีซีประกอบด้วยพลาสติไซเซอร์ — โดยทั่วไปคือพทาเลทเอสเทอร์หรืออะดิเพตเอสเทอร์ — ซึ่งอพยพออกจากสารประกอบตลอดการใช้งานมานานหลายทศวรรษ ส่งผลให้ปลอกหุ้มสายเคเบิลและฉนวนมีความแข็งและเปราะมากขึ้นเรื่อยๆ การโยกย้ายของพลาสติไซเซอร์นี้จะเร่งความเร็วที่อุณหภูมิสูงและไม่สามารถย้อนกลับได้ สายเคเบิล PVC ที่มีความยืดหยุ่นในการติดตั้งอาจเกิดการเปราะอย่างรุนแรงหลังจากผ่านไป 20 ปีในแผงควบคุมที่อุ่น สารประกอบ HFFR ที่มีพื้นฐานมาจากโพลีโอเลฟินเรซินไม่มีส่วนประกอบของพลาสติไซเซอร์และไม่มีกลไกการเสื่อมสภาพนี้ โดยจะคงคุณสมบัติทางกลไว้ตลอดอายุการใช้งาน สำหรับ สายควบคุม ในแอปพลิเคชันโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญซึ่งมีอายุการใช้งานการออกแบบ 25–40 ปี ความแตกต่างด้านอายุนี้เป็นปัจจัยสำคัญที่สนับสนุนการก่อสร้าง HFFR แม้ในสภาพแวดล้อมที่ข้อกำหนดประสิทธิภาพการยิงเพียงอย่างเดียวอาจไม่ได้กำหนดไว้
ความสมบูรณ์ของวงจรภายใต้ไฟ: สายเคเบิล HFFR ที่มีความต้านทานไฟแตกต่างจากมาตรฐาน LSZH อย่างไร
สายเคเบิลปลอดฮาโลเจนควันต่ำและสายเคเบิลทนไฟตอบสนองวัตถุประสงค์ด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยที่แตกต่างกัน และมักสับสนในข้อมูลจำเพาะ สายเคเบิล HFFR/LSZH มาตรฐานจำกัดความเป็นพิษและความทึบของผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ แต่ไม่รับประกันว่าสายเคเบิลจะยังคงส่งสัญญาณหรือจ่ายไฟต่อไปในระหว่างการเกิดเพลิงไหม้ สายเคเบิลจะล้มเหลวในที่สุดเนื่องจากฉนวนเสื่อมคุณภาพ สายเคเบิลทนไฟ (ทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60331) ได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของวงจรไฟฟ้าที่อุณหภูมิที่กำหนดตามระยะเวลาที่กำหนด ช่วยให้ระบบที่ใช้งาน เช่น ไฟฉุกเฉิน สัญญาณเตือนไฟไหม้ พัดลมดูดควัน ระบบจ่ายไฟฉุกเฉิน สามารถทำงานต่อไปได้ในขณะที่อาคารกำลังอพยพ
IEC 60331 กำหนดให้ตัวอย่างสายเคเบิลเสร็จสิ้นแล้ววางเปลวไฟที่อุณหภูมิ 750°C (IEC 60331-21 สำหรับสายไฟและสายเคเบิลขนาดเล็ก) หรือ 830°C (IEC 60331-23 สำหรับสายเคเบิลที่มีหน้าตัดที่ใหญ่กว่า) ในขณะที่สายเคเบิลยังอยู่ภายใต้โหลดไฟฟ้าที่กำหนด สายเคเบิลต้องคงความต่อเนื่องตลอดระยะเวลาการทดสอบ — โดยทั่วไปคือ 90 หรือ 180 นาที — โดยไม่มีการวาบไฟตามผิว ลัดวงจร หรือวงจรเปิด การบรรลุประสิทธิภาพนี้ต้องใช้ระบบฉนวนที่แตกต่างจากมาตรฐาน HFFR โดยพื้นฐาน: ชั้นเทปไมก้าพันรอบตัวนำแต่ละตัวหรือรอบแกนเคเบิล ทำหน้าที่เป็นเกราะกั้นฉนวนจากแร่ทนไฟที่ยังคงสภาพสมบูรณ์ทางไฟฟ้าที่อุณหภูมิเปลวไฟ ซึ่งวัสดุโพลีเมอร์อินทรีย์ทั้งหมดถูกเผาไหม้มานานแล้ว
การผสมผสานของการทนไฟและประสิทธิภาพปลอดฮาโลเจน — ระบุเป็น HFFR CWZ (ความสมบูรณ์ของวงจรภายใต้ไฟ) ในบางมาตรฐาน หรือกำหนดโดย EN 50200/EN 50362 ในการใช้งานทางรถไฟและอาคารสาธารณะของยุโรป — ทำได้โดยการวางชั้นความสมบูรณ์ของวงจรเทปไมกาด้วยแจ็คเก็ต HFFR ภายนอกที่จำกัดผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ การก่อสร้างนี้จำเป็นสำหรับสายเคเบิลควบคุมฉุกเฉินในโรงพยาบาล อุโมงค์ อาคารสูง และชานชาลานอกชายฝั่งภายใต้ประมวลกฎหมายความปลอดภัยจากอัคคีภัยระดับชาติและนานาชาติ ชั้นเทปไมก้าเพิ่มต้นทุนอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของสายเคเบิล (โดยทั่วไป OD ใหญ่กว่าสายเคเบิล HFFR มาตรฐานที่เทียบเท่ากัน 15-25%) แต่เป็นโครงสร้างเดียวที่ตอบสนองทั้งข้อกำหนดความเป็นพิษของผลิตภัณฑ์จากอัคคีภัยและข้อกำหนดการอยู่รอดของวงจรไปพร้อม ๆ กัน
ข้อควรพิจารณาในการติดตั้งในทางปฏิบัติสำหรับสายเคเบิลควบคุม HFFR ที่ทนไฟคือ ชั้นเทปไมก้าที่อยู่ใต้ฉนวนนั้นมีความเปราะบางทางกลไก — ไมก้าเป็นแร่ที่เปราะซึ่งสามารถแยกชั้นได้ หากสายเคเบิลโค้งงอต่ำกว่ารัศมีโค้งงอขั้นต่ำหรือถูกกระแทกระหว่างการติดตั้ง เทปไมกาที่เสียหายอาจไม่สามารถมองเห็นได้จากภายนอก หากฉนวนด้านนอกยังคงสภาพเดิม แต่ประสิทธิภาพความสมบูรณ์ของวงจรจะลดลงที่ตำแหน่งที่เสียหาย สายเคเบิลทนไฟต้องได้รับการจัดการด้วยความระมัดระวังมากกว่าสายเคเบิลควบคุมมาตรฐานในระหว่างการติดตั้ง โดยยึดตามข้อกำหนดรัศมีการโค้งงอขั้นต่ำอย่างเข้มงวด และการป้องกันจากการกระแทกในถาดสายเคเบิลและสภาพแวดล้อมของท่อร้อยสาย
การระบุสายเคเบิลควบคุม HFFR สำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมเฉพาะ: ความแตกต่างที่สำคัญในข้อกำหนด
ภาคอุตสาหกรรมต่างๆ จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลควบคุม HFFR แต่เกณฑ์ประสิทธิภาพเฉพาะ มาตรฐานการทดสอบ และข้อกำหนดด้านการก่อสร้างจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างภาคส่วนต่างๆ สายเคเบิลที่ได้รับการรับรองสำหรับส่วนหนึ่งอาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของส่วนอื่น แม้ว่าระบบวัสดุจะเหมือนกันก็ตาม รายละเอียดต่อไปนี้ครอบคลุมส่วนที่มีความต้องการสูงโดยทั่วไปซึ่งมีการระบุสายเคเบิลควบคุมควันต่ำแบบไร้ฮาโลเจน:
รถไฟฟ้าและขนส่งมวลชน
การใช้งานทางรถไฟอยู่ภายใต้การควบคุมของ EN 45545-2 ในยุโรป ซึ่งจัดประเภทสายเคเบิลตามระดับอันตราย (HL1, HL2, HL3) ตามความเสี่ยงจากไฟไหม้ของสถานที่ติดตั้ง โดย HL3 ใช้กับสายเคเบิลในพื้นที่ที่มีผู้โดยสารอยู่และการอพยพเป็นเรื่องยาก เช่น รถไฟฟ้าใต้ดิน EN 45545-2 ระบุค่าขีดจำกัดสำหรับอัตราการปล่อยความร้อน (วัดโดยโคนแคลอริมิเตอร์ต่อ ISO 5660) การแพร่กระจายของเปลวไฟ การผลิตควัน และดัชนีความเป็นพิษพร้อมกัน และเกณฑ์จะเข้มงวดกว่าชุด IEC 60332/60754/61034 ที่ใช้ในอาคารอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ดัชนีความเป็นพิษ (วัดโดยวิธี NF X70-100 หรือ FTIR) จะต้องต่ำกว่าขีดจำกัดที่กำหนดไว้สำหรับก๊าซเผาไหม้หลายชนิด — CO, HCN, HF, SO₂, NOₓ และอื่นๆ — ไม่ใช่แค่การตรวจวัดก๊าซกรดปริมาณมากของ IEC 60754 สายเคเบิลที่เป็นไปตามข้อกำหนดมาตรฐาน LSZH สำหรับการติดตั้งในอาคารอาจไม่ผ่านมาตรฐาน EN 45545-2 HL2 ในดัชนีความเป็นพิษ
ทะเลและนอกชายฝั่ง
แพลตฟอร์มนอกชายฝั่งและเรือเชิงพาณิชย์ใช้ IEC 60092-359 (สายเคเบิลทางทะเล ปลอดฮาโลเจน) ร่วมกับข้อกำหนดการทนไฟ IEC 60331 การติดตั้งทางทะเลเพิ่มข้อกำหนดความต้านทานน้ำทะเลที่ไม่มีอยู่ในข้อกำหนดของอาคารหรือราง: ปลอกหุ้มสายเคเบิลจะต้องรักษาความสมบูรณ์ทางกลหลังจากการแช่ และจะต้องไม่บวมหรือแยกเป็นชิ้นเมื่อสัมผัสกับน้ำเค็ม ซึ่งเกี่ยวข้องกับสายเคเบิลที่เดินผ่านพื้นที่เปียกหรือบนดาดฟ้าที่เปิดโล่ง นอกจากนี้ ความละเอียด IMO MSC.61(67) (รหัส FTP) ระบุการทดสอบการแพร่กระจายของเปลวไฟที่พื้นผิวและความหนาแน่นของควันที่ดำเนินการภายใต้สภาวะการไหลเวียนของอากาศและความร้อนเฉพาะซึ่งเป็นตัวแทนของเพลิงไหม้ในห้องโดยสารเรือ ซึ่งแตกต่างจากสภาพอากาศนิ่งของการทดสอบควัน IEC 61034 สายเคเบิลที่เป็นไปตามมาตรฐาน IEC 61034 ไม่เป็นไปตามการทดสอบควันรหัส IMO FTP ภาคผนวก 1 หรือ 2 โดยอัตโนมัติโดยไม่มีการตรวจสอบแยกต่างหาก
ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและการผลิตอัจฉริยะ
ในสภาพแวดล้อมระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม สายเคเบิลควบคุม HFFR ได้รับการระบุเพิ่มมากขึ้น ไม่ใช่เพราะประมวลกฎหมายอัคคีภัยในพื้นที่กำหนดไว้ แต่เนื่องมาจากความประหยัดต้นทุนในการแก้ไขหลังเพลิงไหม้ เหตุเพลิงไหม้ที่เกี่ยวข้องกับสายเคเบิล PVC มาตรฐานในโรงงานระบบอัตโนมัติสมัยใหม่ ซึ่งแผงควบคุม เซอร์โวไดรฟ์ PLC และอุปกรณ์ HMI คิดเป็นเงินลงทุนหลายล้านยูโร ปล่อย HCl ที่เพียงพอในการกัดกร่อนส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ทั่วทั้งอาคาร ไม่ใช่แค่พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบโดยตรงจากเปลวไฟ การกัดกร่อนอาจไม่แสดงว่าเป็นความล้มเหลวในทันที แต่ปรากฏเป็นการเสื่อมสภาพของการเชื่อมต่อแบบก้าวหน้า การกัดกร่อนของร่องรอย PCB และความต้านทานต่อการสัมผัสเพิ่มขึ้นในช่วง 6-18 เดือนหลังเหตุการณ์ไฟไหม้ การเปลี่ยนหรือทำความสะอาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ปนเปื้อน HCl ในโรงงานอัตโนมัติขนาดใหญ่อาจมีราคาสูงกว่ามูลค่าสายเคเบิลที่ไหม้ถึง 10-50 เท่า ข้อโต้แย้งทางเศรษฐกิจนี้ผลักดันให้เกิดการนำสายเคเบิลควบคุม HFFR มาใช้โดยสมัครใจในโรงงานผลิตอัจฉริยะที่ไม่มีข้อกำหนดรหัสบังคับ และเป็นพื้นฐานสำหรับการรวมข้อกำหนดของสายเคเบิล HFFR ในการประเมินความเสี่ยงด้านการประกันภัยสำหรับโรงงานผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่มีมูลค่าสูง
การติดตั้งสายเคเบิลควบคุม HFFR ที่อุณหภูมิต่ำ: ความเสี่ยงและข้อกำหนดในการปรับสภาพ
หนึ่งในโหมดความล้มเหลวของสนามที่สอดคล้องกันมากที่สุดสำหรับสายเคเบิลควบคุม HFFR คือการแตกร้าวของฉนวนระหว่างการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่เย็น ซึ่งเกิดจากการยืดตัวที่ลดลงเมื่อแตกของสารประกอบ HFFR ที่มีการบรรจุสูงที่อุณหภูมิต่ำ แม้ว่าสาย PVC มาตรฐานจะคงความยืดหยุ่นที่เป็นประโยชน์ได้ถึง –20°C หรือต่ำกว่าเนื่องจากมีส่วนประกอบของพลาสติไซเซอร์ แต่สูตร HFFR หลายสูตรจะมีความแข็งขึ้นอย่างเห็นได้ชัดที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0°C และอาจแตกได้หากงอหรือคลายเกลียวที่อุณหภูมิต่ำกว่า –5°C ถึง –10°C โดยไม่มีข้อควรระวัง นี่เป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงการติดตั้งกลางแจ้งในช่วงฤดูหนาวและในตู้เย็นซึ่งต้องเดินสายเคเบิลที่อุณหภูมิแวดล้อม 0°C หรือต่ำกว่า
ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำของสายเคเบิล HFFR มีลักษณะเฉพาะโดยการทดสอบการโค้งงอเย็น (IEC 60811-504) และการทดสอบแรงกระแทกเย็น (IEC 60811-506) การทดสอบการโค้งงอเย็นจะพันสายเคเบิลรอบๆ แกนหมุนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่ระบุที่อุณหภูมิต่ำที่กำหนด และตรวจสอบการแตกร้าว การทดสอบแรงกระแทกความเย็นจะปล่อยค้อนถ่วงน้ำหนักลงบนส่วนสายเคเบิลที่อุณหภูมิต่ำ และตรวจสอบฉนวนเพื่อหารอยแตกร้าว การทดสอบเหล่านี้ดำเนินการที่อุณหภูมิที่ระบุไว้ในข้อมูลจำเพาะของสายเคเบิล โดยทั่วไปคือ –15°C, –20°C หรือ –25°C ขึ้นอยู่กับสูตรผสม อย่างไรก็ตาม การผ่านการทดสอบการโค้งงอเย็นที่อุณหภูมิ –20°C ไม่ได้หมายความว่าสามารถจัดการและเดินสายเคเบิลได้อย่างอิสระที่อุณหภูมิ –20°C ที่ไซต์งาน: การทดสอบใช้การโค้งงอแบบควบคุมโดยมีรัศมีและอัตราที่กำหนด ในขณะที่การติดตั้งที่ไซต์งานเกี่ยวข้องกับการดัดซ้ำ การดึงรอบมุม และการคลายคอยล์ที่ทำให้เกิดความเข้มข้นของความเครียด ซึ่งการทดสอบไม่ได้ทำซ้ำ
การบรรเทาผลกระทบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการติดตั้งสายเคเบิลควบคุม HFFR ในสภาพอากาศหนาวเย็นคือการปรับสภาพความร้อน: การจัดเก็บม้วนสายเคเบิลในพื้นที่ที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิอย่างน้อย 15°C เป็นเวลาอย่างน้อย 24 ชั่วโมงก่อนการติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่เย็น มวลความร้อนของรอกม้วนสายแบบเต็มหมายความว่าแกนของรอกอาจยังคงเย็นอยู่เป็นเวลาหลายชั่วโมงหลังจากที่ชั้นนอกอุ่นขึ้นแล้ว ดังนั้นเวลาในการปรับสภาพควรขึ้นอยู่กับขนาดรอก - รอกขนาดเล็ก (ต่ำกว่า 50 กก.) อาจปรับสภาพอย่างเพียงพอใน 12 ชั่วโมง ในขณะที่ถังขนาดใหญ่ (มากกว่า 300 กก.) อาจต้องใช้เวลาในการปรับสภาพ 48–72 ชั่วโมง ในระหว่างการติดตั้งในสภาวะเย็น ควรติดตั้งสายเคเบิลที่ไม่ได้ม้วนออกทันทีแทนที่จะปล่อยไว้บนพื้นเพื่อให้เย็นอีกครั้ง และควรหลีกเลี่ยงการโค้งงอที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิโค้งงอเย็นที่กำหนดของสารประกอบโดยการกำหนดเส้นทางสายเคเบิลในลักษณะตรงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จนกว่าจะถึงตำแหน่งสุดท้าย ผู้ผลิตสายเคเบิล HFFR คุณภาพสูงเผยแพร่คำแนะนำในการติดตั้งห้องเย็นที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นเรื่อยๆ ควบคู่ไปกับเอกสารข้อมูลทางเทคนิคมาตรฐาน โดยตระหนักว่าขั้นตอนการติดตั้งที่เหมาะสมเป็นส่วนหนึ่งของข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
ควรตรวจสอบใบรับรองสายเคเบิลควบคุม HFFR อย่างไร และต้องมีเอกสารอะไรบ้างในการขอ
การกล่าวอ้างว่าไม่มีฮาโลเจนและมีควันต่ำบนสายเคเบิลควบคุม HFFR นั้นเป็นการประกาศด้วยตนเอง เว้นแต่จะได้รับการสนับสนุนจากรายงานการทดสอบของบุคคลที่สามจากห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรอง ต่างจากการรับรองความปลอดภัยทางไฟฟ้าบางประเภทที่จำเป็นต้องมีการเฝ้าระวังในโรงงานอย่างต่อเนื่องและการทดสอบซ้ำผลิตภัณฑ์ การรับรองประสิทธิภาพการทนไฟของ HFFR มักจะได้รับเพียงครั้งเดียวสำหรับการก่อสร้างอ้างอิง จากนั้นนำไปใช้กับโครงสร้างสายเคเบิลเต็มรูปแบบที่ทำด้วยสารประกอบเดียวกันในนาม แนวทางปฏิบัตินี้สร้างช่องว่างในการตรวจสอบที่มีความหมาย: สูตรผสมอาจเหมือนกันในโครงสร้างทั้งหมด แต่ประสิทธิภาพการยิงโดยรวมของสายเคเบิลยังขึ้นอยู่กับความหนาของผนังแจ็คเก็ต มวลโพลีเมอร์ทั้งหมดต่อเมตร (ซึ่งกำหนดปริมาณเชื้อเพลิงทั้งหมดและด้วยเหตุนี้จึงเกิดควัน) และรูปทรงการพันเกลียว (ซึ่งส่งผลต่อความพร้อมที่อากาศจะไปถึงแกนเคเบิลในระหว่างการเผาไหม้) รายงานการทดสอบสำหรับโครงสร้าง 4 คอร์ ขนาด 1.5 มม.² ไม่ได้ตรวจสอบประสิทธิภาพการดับเพลิงของโครงสร้าง 12 คอร์ ขนาด 2.5 มม.² โดยอัตโนมัติในตระกูลเคเบิลเดียวกัน
เมื่อจัดซื้อสายเคเบิลควบคุม HFFR สำหรับโครงการที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยจากอัคคีภัยอย่างเป็นทางการ ควรขอและตรวจสอบเอกสารต่อไปนี้ก่อนที่จะยอมรับวัสดุที่ไซต์งาน:
- รายงานผลการทดสอบ IEC 60754-1 และ -2: การยืนยันปริมาณฮาโลเจนที่ต่ำกว่าค่าเกณฑ์ (pH >4.3 และความนำไฟฟ้า <10 μS/มม. สำหรับ IEC 60754-2) สำหรับฉนวนเฉพาะและสารประกอบแจ็คเก็ตที่ใช้ รายงานควรระบุห้องปฏิบัติการ วันที่ทดสอบ และการกำหนดสารประกอบของวัสดุเฉพาะที่ทดสอบ ไม่ใช่แค่การกำหนดประเภทสายเคเบิลเท่านั้น
- รายงานการทดสอบความหนาแน่นของควัน IEC 61034-2: ยืนยันการส่งผ่าน ≥60% สำหรับโครงสร้างสายเคเบิลที่มีมวลโพลีเมอร์รวมต่อเมตรที่เทียบเคียงได้กับโครงสร้างที่ซื้อ หากสายเคเบิลที่สั่งซื้อมีมวลโพลีเมอร์ต่อเมตรมากกว่าโครงสร้างที่ทดสอบอย่างมีนัยสำคัญ (แกนมากกว่า ปลอกหนากว่า) ประสิทธิภาพควันจริงอาจแย่กว่าที่ผลการทดสอบระบุ
- รายงานการแพร่กระจายของเปลวไฟแบบจัดกลุ่ม IEC 60332-3: ระบุว่าโครงสร้างที่ทดสอบตรงตามหมวดหมู่ใด (A, B, C หรือ D) และปริมาตรสายเคเบิลที่ติดตั้งต่อเมตรที่ใช้ในการทดสอบ ประเภท A (7 ลิตร/ม.) เป็นประเภทที่มีความต้องการมากที่สุดและเกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับถาดสายเคเบิลที่มีการบรรจุหนาแน่นในการใช้งานด้านการควบคุมทางอุตสาหกรรม
- ข้อความเกี่ยวกับการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ: คำประกาศจากผู้ผลิตว่าชุดการผลิตเฉพาะที่จัดหานั้นผลิตขึ้นโดยใช้สูตรผสมเดียวกันกับที่ใช้สำหรับการทดสอบการรับรอง รวมถึงหมายเลขชุดการผลิตผสมที่ข้อกำหนดด้านเอกสารคุณภาพของโครงการต้องการความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับในระดับนี้
- ประกาศการปฏิบัติตาม RoHS: การยืนยันว่าวัสดุสายเคเบิล รวมถึงพลาสติไซเซอร์ สารเพิ่มความคงตัว เม็ดสี และสารช่วยในการแปรรูปในสารประกอบ HFFR เป็นไปตามข้อจำกัดด้านสารของ EU Directive 2011/65/EU สารประกอบ HFFR บางชนิดใช้สารช่วยในกระบวนการผลิตหรือสารเพิ่มความคงตัวที่มีพทาเลทจำกัด การปฏิบัติตาม RoHS สำหรับสายเคเบิล HFFR ไม่ได้เป็นไปโดยอัตโนมัติ และต้องได้รับการตรวจสอบโดยไม่ขึ้นอยู่กับการประกาศปลอดฮาโลเจน
สำหรับโครงการที่อยู่ภายใต้มาตรฐานภูมิภาคหรือภาคส่วนโดยเฉพาะ — EN 45545-2 สำหรับระบบราง, IEC 60092-359 สำหรับทางทะเล หรือรหัสอาคารระดับชาติที่อ้างอิงถึงการจำแนกประเภทประสิทธิภาพของ CPR (Construction Products Regulation) ในยุโรป — รายงานผลการทดสอบเฉพาะของมาตรฐานที่ใช้บังคับจะต้องได้รับแยกต่างหากจากชุด IEC 60332/60754/61034 ทั่วไป เนื่องจากวิธีทดสอบและค่าจำกัดที่แตกต่างกันระหว่างมาตรฐานในลักษณะที่ทำให้ปฏิบัติตามมาตรฐานข้ามมาตรฐาน สมมติฐานไม่น่าเชื่อถือ
