Kaapeleiden ja johtojen ominaisuuksien luetteloista löytyy usein ”halogeenittomuus”, ”itsestään sammuva” tai kaikenlaisia ”salaisia” lyhenteitä, kuten LSZH. Mitä ne oikein tarkoittavat? Selitämme tässä.

Kaapelin rakenne on on paljon monimutkaisempi kuin miltä seamatööristä näyttää. Aihe on laajempi kuin pelkkä johtimien rakenne ja niiden kyky johtaa tiettyä virtaa ja tietyn taajuuden signaaleja. Etsiessämme käyttötarkoitukseen soveltuvaa tuotetta joudumme tarkistamaan kaapeleiden erästä erittäin tärkeätä ominaisuutta, nimittäin eristystä, eli mistä ulkovaippa ja mahdollisesti sisäkuorikin on tehty ja mitkä ovat eristyksen käyttöparametrit. Esimerkkejä yleisesti käytettävistä lausekkeista, sertifioinnista ja kaapeleiden ominaisuuksien kuvauksista on annettu alempana.

Tässä kappaleessa käsittelemme seuraavia aiheita:
• Mitä “halogeeniton” tarkoittaa?
• Mihin lyhenteet LSZH ja FRNC viittaavat?
• Kaapeleissa käytettäviä turvallisia eristysmateriaaleja
• Miksi CPR-standardi on tärkeä
• Miten kaapelit luokitellaan niiden palavuudelta?

MITÄ ”HALOGEENITON” TARKOITTAA?

Halogeenit ovat fluori, kloori, broomi, jodi ja astatiini. Ne ovat suoloja muodostavia kemiallisia alkuaineita ja osa vahvoja happoja, mukaan lukien suolahappo. Kaasumaisena aineena sekä palamisesta muodostuvina savuina aineet ovat sen verran myrkyllisiä, että ne aiheuttavat hengenvaaraa. Ainesominaisuuksien ansiosta halogeenit soveltuvat erinomaisesti monien muovien valmistukseen. Kaapeleissa kyseisen muovit ovat eristyksen ulkokuoria. Materiaaleista yleisin on polivinyylikloridi (PVC), joka on klooriyhdiste.

Jos aineessa ei ole halogeeneja aineen palamisen yhteydessä syntyvän savun myrkyllisyys on vähentynyt. Tämä on hyvin tärkeä paloturvallisuuteen liittyvä ominaisuus. Palossa sisätiloja täyttävä savu on yhtä vaarallista kuin tuli ja kuumuus. Sen takia halogeenittomien materiaalien käyttöön panostetaan – erityisesti kun kyse on asuntoihin, toimistoihin, autoihin ja rautatiekalustoon tarkoitetuista kaapeleista. Hyödynnämme sitä, että viime vuosikymmenien kemiallinen tutkimus on tuottanut useita vaihtoehtoisia materiaaleja, joilla on rajoitettu myrkyllisyys. Tätä seurasi halogeenittomien kaapeleiden tuotannon kustannusten huomattava lasku. Moni johtava valmistaja, kuten esimerkiksi saksalainen brändi HELUKABEL, toimittaa laajaa valikoimaa tällaisia tuotteita – jotka takaavat erinomaisen suojan asentajille ja käyttäjille sekä parantavat turvallisuutta tulipalon sattuessa.

LSZH

LSZH on englanninkielisistä sanoistaLow Smoke Zero Halogen muodostettu lyhenne ja se tarkoittaa savutonta ja halogeenitontaainetta. Lyhenteellä merkitään kaapeleiden valmistukseen käytettyä materiaalia, mutta sillä ei viitata tiettyyn kemialliseen yhdisteeseen, vaan osoitetaan, että käytetyllä aineella on tiettyjä ominaisuuksia. Edellä mainitun HELUKABELin tarjontaan kuuluu LSZH-tuotteita, kuten JZ-500 ja OZ500 -monisäikeisten ohjauskaapeleiden sarjat.

FRNC

Tämä lyhenne tulee englanninkielisistä sanoistaFlame Retardant, Non Corrosive. Se tarkoittaa sitä, että eristys onitsestään sammuva (se ei levitä liekkiä) eikä se sisällä syövyttäviä yhdisteitä, mikä käytännössä tarkoittaa, että valmistukseen on käytetty halogeenittomia aineita. Tulen kanssa kosketukseen jouduttuaan tällaiset kaapelit tuottavat pääasiassa vesihöyryä ja hiilidioksidia. Myös näitä löytyy HELUKABELin valikoimasta.

ERISTYSMATERIAALIT

Kaapeleihin ja paloturvallisuuteen liittyen avainkysymys on se, mistä materiaalista eristys valmistetaan, ja tässä vaiheessa on tarpeen tarkastella ulkopinnoitteisiin käytettävien aineiden ominaisuuksia. Kaikki materiaalit tavallaan vähentävät höyrymyrkytysriskiä tai ainakin lisäävät kaapeleiden lämmönsietokykyä. Niillä on muitakin ominaisuuksia, jotka on syytä ottaa ostettaessa huomioon.

EPDM

EPDM on etyleenipropyleenidieenikumi, eli eräänlainen synteettinen kumi. Sen tärkeimpiä ominaisuuksia ovat kuuman veden ja vesihöyryn kestävyys sekä alkoholikestävyys. Sen takia aine soveltuu mm. autojen jäähdytysjärjestelmienletkujen valmistukseen. EPDM:ista valmistetut kaapelit kestävät UV-säteilyä ja niiden ikääntyminen sään vaikutuksen seurauksena on rajoitettua.

(Silloitettu) polyeteeni

Polyeteeni on termoplastinen muovi, joka sen joustavuuden, mekaanisten ominaisuuksien ja lämpösuorituskyvyn ansiosta soveltuu erityyppisten kaapeleiden valmistukseen. Sitä käytetään usein silloitettuna. Tämä tarkoittaa, että valmistuksen aikana muovia vahvistetaan elektronisuihkulla. Näin saadaan aikaan kemiallinen reaktio jonka seurauksena aineen ulkokuori on vielä lujempi. Näin varmistetaan palonkestävyyden sekä sähkö- ja lämpöeristävyyden lisäksi kuoren erinomaisen mekaanisen lujuuden. Sen käyttöikä on silloin esim. PVC-pinnoitteita pidempi. Kemikaalina polyeteeni kuuluu laajempaan ryhmään nimeltäpolyoleofiinit (joskus eristeen materiaalia kutsutaan juuri sillä nimellä. Polyeteenipinnoitteiset kaapelit ovat kemiallisen koostumuksensa puolesta vakaita, minkä takia ne soveltuvat käytettäviksi erittäin vaikeisiin ympäristöolosuhteisiin, kuten uppopumppujen johtoina.

PUR

Polyuretaanieristykselle on ominaista, että se pysyy joustavana laajalla lämpötila-alueella. Sen mekaaninen lujuus on myös oikein hyvä (mukaan lukien kestävyys hankautumiselle), materiaali on lisäksi UV-säteilylle, eli auringonvalolle kestävä. Valitettavasti sen rakenteen takia alttiina hydrolyysille (eli aineen hitaalle hajoamiselle veden kanssa tapahtuvan reaktion vaikutuksesta), PUR-eriste ei kestä kosteutta.

Silikoni

Silikonieristeiset kaapelit ovat kalliimpia, mutta erittäin lujia. Eduista mainittakoon korkea leimahduspiste, kestäviin useisiin kemiallisiin yhdisteisiin, laaja lämmönkestävyysalue (enimmissään jopa yli 200°C) sekä erittäin hyvä joustavuus. Laatunsa takia silikoinieristeiset johdot soveltuvat käytettäviksi mittaus- ja asennuslaitteissa. TME-tuoteluettelossa silikonikaapelit on ryhmitelty omaan, erilliseen luokkaan.

CPR ja standardi EN50575

CPR-direktiivi (englanniksi:Construction Products Regulation) on voimassa EU-maissa. Sen päätavoite on säännellä rakentamisalalla käytettäviä materiaaleja koskevia asioita, erityisesti niiden liekkialttiuden ja palossa käyttäytymisen osalta. Lainsäätäjä on direktiivissä säätänyt kaapeleiden luokittelusta leimahduspisteen, palamisen aikana näkyvien kemiallisten yhdisteiden jne. perusteella. Säännösten perusteella voidaan määrittää tarkasti mihin luokkaan (”euroluokkaan”) tietty tuote kuuluu. Luokittelua varten suoritetaan laboratoriotestaukset EN50575-normin mukaan. Kaapeloinnin käyttäjien (esim. rakennusfirmojen ja sähköasentajien) on hyvää kiinnittää huomiota erityisesti kahteen kaapelityyppiin: Ecaja Dca. Niistä ensimmäiseton hyväksytty käytettäväksi omakotitaloissa, autotalleissa, maa- ja metsätiloissa. Dca-kaapeleita koskevat vaatimukset ovat tiukemmat. Niitä saa käyttää monikerroksisissa ja korkeissa rakennuksissa (usean kerroksen rakennuksissa), kouluissa, päiväkodeissa sekä julkisissa tiloissa. Kannattaa kuitenkin ottaa huomioon, että tällaisia kaapeleita ei saa käyttää hätäpoistumisreiteillä. Hyville tuotemerkeille on tyypillistä, että saatavilla on erilaisia aurinkosähkö-, asennus-, ohjaus-, kaiutin- ja viestintäluokkavaatimukset täyttäviä kaapeleita.

SYTTYVYYSLUOKAT JA -LUOKITUKSET

Viimeisenä kaapeleiden turvallisuuteen ja CPR-normiin liittyvänä käsitteenä on käsiteltävä niiden syttyvyysluokkia. Syttyvyys merkitään erilaisilla merkeillä. Niistä yleisimmät perustuvat normeihin UL94 ja ECE R-118.

UL94

UL94 on amerikkalainen standardi, jolla pystytään ennakoimaan, kuinka eri aineet käyttäytyvät tulipalossa ja itse asiassa – minkä tahansa kosketuksessa liekkien kanssa. Kyse on moniasteisesta muovimateriaalien luokituksesta. Kaapeleiden eristyksessä ovat useimmiten käytössä UL94V-0 ja UL94V-2 -merkinnät. Niistä ensimmäisellä merkitty kaapeli sammuu 10 sekunnin kuluessa liekin poistamisesta. Sulanutta materiaalia voi tippua, kun lauhde ei pala. Jäljempänä mainittu luokka on matalampi – V-2 tarkoittaa, että voi esiintyä palavia hiukkasia ja itsesammutus kestää 30 sekuntia. UL94-normin perusteisissa testauksissa sytytetään palamaan pystysuoraan sijoitettu noin 12 cm pitkä materiaalinäyte.

ECE R-118

118-merkintää käytetään eri maissa, koska se perustuu YK:n asetukseen nro 118. ECE tarkoittaa tässä Yhdistyneiden kansakuntien Euroopan talouskomissiota (United Nations Economic Commission for Europe). Määräyksen tarkoituksena on yhdenmukaistaa kansainväliset henkilöautojen valmistuksessa käytettävien materiaalien syttyvyyteen liittyvät tekniset säännökset. Kyse on ennen kaikkea matkustamojen elementeistä, kuten ovista, lattioista, kojelaudoista jne. Nykyään ne kaikki ovat tietenkin sähköelementtejä, ja niihin asennetaan erilaisia antureita, kytkimiä, elektronisia järjestelmiä, toimilaitteita yms. Niistä kaikkien on oltava edellä mainittujen säännöksien mukaiset ja sama vaatimus koskee myös kaapeleita: kaikkia lattiaan ja kattoon asennettavia johdinnippuja, kaiutinkaapeleita jne.
ECE R-118-normin mukaisuus on yksi_autoteollisuuteen_tarkoitettujen kaapeleiden pääominaisuuksista. Tällaisten esimerkki onHELUKABELin sarja HELUTHERM® 145. Sarjan tuotteiden hyvä lämmönkestävyys on saavutettu silloitetun eristyksen ansiosta. Näin kaapelit kestävät myös kosketuksessa juotoskolviin, jonka kärki on lämmitetty 380°C:seen.

Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.:n laatima teksti:
https://www.tme.eu/fi/news/library-articles/page/54075/halogeenittomat-kaapelit-ja-niihin-liittyvat-saadokset/