Elf voordelen worden meestal genoemd voor minerale geïsoleerde kabels, en alle elf zijn reëel. Wat de lijst weglaat, is de voorwaarde die aan elk ervan is verbonden, en de voorwaarde is meestal hetzelfde object aan het einde van de kabel.
De constructie is een koperen geleider binnen samengeperst magnesiumoxide binnen een koperen mantel. Twee van die drie delen zijn inert bij elke temperatuur die een gebouw kan produceren, en het derde is een poeder dat zijn diëlektrische sterkte alleen behoudt zolang het droog en samengeperst is. Dat geeft de elf claims drie verschillende fundamenten, en de fundamenten falen op drie verschillende manieren.
Deze pagina ontleedt de lijst. Elke claim wordt herleid tot het deel waarvan deze afhankelijk is, de norm die deze meet wordt genoemd, en het ene getal dat het vaakst wordt geciteerd, wordt teruggeplaatst waar het hoort.
De claims zijn geen elf onafhankelijke eigenschappen. De meeste ervan zijn afhankelijk van de mantel die continu en afgedicht blijft, een verdere groep is afhankelijk van het magnesiumoxide dat samengeperst blijft, en de rest is afhankelijk van de geleider en de aansluiting. Het sorteren van de lijst op die manier is nuttig omdat het een verkooppagina verandert in een inspectieplan: de test die een claim verifieert, volgt uit waar de claim van afhankelijk is.
| Claim | Waar het van afhankelijk is | Wat het breekt |
|---|---|---|
| Brandwerendheid | Alle drie de delen tegelijk, plus de aansluiting | Een aansluiting die het opgeeft voordat de kabel dat doet |
| Hoge bedrijfstemperatuur | De afdichting van de aansluiting, dan het koper | Een afdichting die lager is dan de geleidertemperatuur |
| Lange levensduur | Corrosiebestendigheid van de mantel en integriteit van de afdichting | Vocht dat via een uiteinde bij het poeder komt |
| Explosieveilig | Compactie, plus de wartel | Een wartel die de barrière niet handhaaft |
| Kleine buitendiameter | Compactie van het poeder | Niets, mits de wanddikte niet wordt verminderd |
| Waterdicht | Een naadloze mantel en afgedichte uiteinden | Een niet-afgedicht uiteinde, of een mantel die beschadigd is tijdens het trekken |
| Hoge mechanische sterkte | Mantelhardheid en wanddikte | Een mantel die is uitgegloeid door de installatie |
| Hoge stroomcapaciteit | Het thermische pad door het poeder | Een derating-tabel geschreven voor een polymeer kabel |
| Kortsluitingswaarde | De geleider en de aansluiting | Een verbinding die de foutstroom niet aankan |
| Aardingscontinuïteit zonder aparte geleider | De mantel en het contact van de wartel | Een wartel die de mantel niet verbindt |
| Corrosiebestendigheid | De koperen mantel en de overmantel indien aanwezig | Ammoniak, sulfiden en sommige zuren |
Lees de derde kolom naar beneden en er verschijnt een patroon. De meeste van die storingen zijn mechanische of chemische gebeurtenissen aan een grens, en geen daarvan is een storing van het magnesiumoxide als materiaal. Het poeder slijt niet. Wat verslijt, is de omhulling die het droog houdt.
Het cijfer van 1.083 °C circuleert wijdverbreid, en het is het smeltpunt van koper. Het verschijnt op datasheets naast een zin over korte periodes, en het is gemakkelijk te lezen als een temperatuur waaraan de kabel kan worden gebruikt. Dat is het niet. Vier verschillende getallen leven op hetzelfde datasheet, en ze beantwoorden vier verschillende vragen.
| Figuur | Wat het werkelijk beschrijft | Waar het van toepassing is |
|---|---|---|
| 250 °C | Continue geleidertemperatuur voor de standaardconstructie | Normale service, met aansluitingen die daarvoor zijn beoordeeld |
| 1.083 °C | Smeltpunt van de koperen mantel en geleider | De materiaallimiet, geen bedrijfstoestand |
| 2.852 °C | Smeltpunt van magnesiumoxide | De reden dat de isolatie niet ontleedt in een brand |
| 950 °C gedurende 3 uur | Circuitintegriteit onder directe vlam, met de nominale spanning toegepast | De BS 6387 categorie C voorwaarde |
Het verschil tussen de tweede rij en de eerste is het hele punt. Een koperen geleider bij 1.000 °C is uitgegloeid tot een zachte toestand en heeft bijna geen mechanische sterkte meer, en elk polymeer deel in de aansluiting is lang verdwenen. De assemblage overleeft omdat de mantel nog steeds het poeder bevat en het poeder nog steeds isoleert, wat een andere claim is dan dat het bij die temperatuur bruikbaar is.
Daarom meten de brandnormen tijd, geen temperatuur. De vraag is hoe lang het circuit standhoudt, en het antwoord is een duur onder een bepaalde voorwaarde. Een kabel die beschreven wordt als in staat om het smeltpunt van koper te benaderen, is beschreven door zijn materiaallimiet, en de koper weet nog steeds niet hoe lang het meegaat.
De pagina citeert BS 6387, wat correct en ook onvolledig is. De norm stelt drie afzonderlijke tests, en de hoogste graad is de combinatie van alle drie.
| Categorie | Voorwaarde | Duur |
|---|---|---|
| C, weerstand tegen brand | Directe vlam bij 950 °C, nominale spanning toegepast | 3 uur |
| W, weerstand tegen brand met water | Vlam bij 650 °C, dan waterspray terwijl de vlam doorgaat | 30 minuten vlam, dan 15 minuten spray |
| Z, weerstand tegen brand met mechanische schok | Vlam bij 950 °C, achterpaneel geraakt door een stalen staaf met de kabeldiameter | 15 minuten, een impact elke 30 seconden |
Drie details in die tabel zijn meer waard dan de kop. De tests worden uitgevoerd op aparte monsters, dus een CWZ-claim is drie resultaten en niet één. Categorie C past de nominale spanning gedurende het hele proces toe, wat het net zozeer een elektrische test als een brandtest maakt. Categorie Z raakt het achterpaneel en niet de kabel, wat aangeeft hoe een echte instorting een kabelbelasting veroorzaakt.
Het onvolledige deel is dat BS 6387 niet langer wordt geëist door de gedragscodes die brandalarm en noodverlichting in het Verenigd Koninkrijk regelen. Die documenten verwijzen nu naar een andere reeks tests, en het verschil is belangrijk voor iedereen die specificeert op basis van een buitenlands datasheet.
| Test | Voorwaarde | Wat het beoordeelt |
|---|---|---|
| BS EN 50200 | 830 °C vlam met mechanische schok, kleine kabels tot 20 mm | PH15 tot PH120, op basis van overlevingstijd |
| BS 8434-2 | 930 °C vlam, voor verbeterde brandwerendheid | Vereist naast PH120 voor verbeterde circuits |
| BS 8519 Bijlage D | 930 °C propaanvlam gedurende 120 minuten, impact gedurende het hele proces, waterspray in de laatste 5 minuten | Categorie 3 stroom- en besturingskabels |
Het praktische gevolg is dat twee kabels beide als brandwerend kunnen worden beschreven en gecertificeerd kunnen zijn onder omstandigheden die decennia van elkaar verwijderd zijn. Een CWZ-certificaat is een sterke verklaring over drie afzonderlijke tests op drie afzonderlijke monsters. Het is geen verklaring dat de kabel voldoet aan de huidige code voor een bepaald gebouw, en een specificatie die CWZ vraagt zonder te vragen welke code van toepassing is, is een stap te kort gebleven.
Het poeder is geen vulmiddel. Het wordt samengeperst tot een dichtheid die geen continue holte langs de kabel achterlaat, en dat enkele feit produceert de kleine diameter, de stroomcapaciteit, de kortsluitingswaarde en de explosieveilige claim.
Het thermische argument is degene die het vaakst slecht wordt gesteld. Magnesiumoxide geleidt warmte veel beter dan een polymeer isolatie, en de metalen mantel verspreidt die warmte langs de kabel, dus voor dezelfde geleider heeft de warmte een korter pad naar buiten. De claim over stroomcapaciteit volgt uit het thermische pad, niet uit de geleider, daarom kan een derating-tabel geschreven voor een polymeer kabel niet in beide richtingen op deze kabel worden toegepast.
De explosieveilige claim volgt uit dezelfde compactie, met één toevoeging. Een gas dat ontbrandt bij een storing binnen een conventioneel geïsoleerde kabel kan zich langs de tussenruimtes verspreiden. In een gecompacteerde kabel zijn er geen tussenruimtes om doorheen te reizen, dus het vlampad is gesloten. De toevoeging is de wartel, omdat de barrière alleen bestaat waar de kabel intact is, en de wartel is waar de intacte kabel eindigt.
De kortsluitingsclaim heeft dezelfde vorm. De geleider kan heter lopen dan een polymeer-geïsoleerde geleider omdat niets in de kabel ontleedt, dus een gegeven doorsnede absorbeert meer foutenergie voordat deze beschadigd raakt. De limiet verschuift naar de aansluiting, waar de afdichting het deel is dat de temperatuur niet kan weerstaan.
Een aansluiting voor deze kabel is een kleine assemblage met vier taken, en elke taak heeft zijn eigen faalmodus. De normen behandelen het daarom als een afzonderlijk product: IEC 60702-1 behandelt de kabels, en IEC 60702-2 behandelt de aansluitingen, met een nominale spanning van niet meer dan 750 V voor het paar.
| Deel van de aansluiting | Wat het doet | Hoe het faalt |
|---|---|---|
| Wartel of pot | Comprimeert de afdichting en verbindt de mantel met aarde | Losse wartel, hoogohmige aardingsweg, geen barrière |
| Afdichting | Houdt vocht buiten het magnesiumoxide | Barst bij thermische cycli, poeder absorbeert water |
| Isolerende pot of huls | Houdt de geleiderafstand aan het einde vast | Carboniseert, spoorvorming over het oppervlak |
| Klep of beschermkap | Mechanische bescherming en trekontlasting | Ontbreekt, dus de afdichting draagt de kabelbelasting |
De afdichting verdient de nadruk omdat het poeder hygroscopisch is. Magnesiumoxide dat water heeft geabsorbeerd, geleidt, en een kabel die een lage isolatieweerstand op locatie aangeeft, is meestal een kabel waarvan de uiteinden open zijn geweest voor de lucht. De meting herstelt zich meestal nadat de aansluitingen zijn gemaakt en de assemblage is gedroogd, daarom bewijst een isolatieweerstandstest op een gesneden lengte heel weinig en een test op de aangesloten kabel veel.
Dit is ook het antwoord op de claim over lange levensduur. Niets in de kabel veroudert op de manier waarop een polymeer veroudert. Wat er over decennia gebeurt, is dat de afdichting aan elk uiteinde wordt gevraagd om thermische cycli te overleven, en een afdichting die lekt, laat vocht binnendringen in een poeder dat het er niet uit laat.
De claim over aardingscontinuïteit is nauwkeurig en is afhankelijk van de wartel. De koperen mantel is een geleider, en waar de installatie de mantel gebruikt als de circuitbeschermingsgeleider, is de wartel de verbinding. Een wartel die niet is aangedraaid, of een mantel die tijdens het trekken is beschadigd, laat de claim op papier intact en afwezig in het gebouw. In een geaard mantel retour systeem draagt de mantel ook de nulleiding, en die opstelling leeft of sterft op dezelfde verbinding.
De claim over corrosiebestendigheid is nauwkeurig voor koper in de meeste omgevingen en vereist de uitzondering. Koper wordt aangetast door ammoniak en ammoniumverbindingen, door sulfiden en door sommige zuren, en het vlekt in industriële atmosferen. Waar die aanwezig zijn, wordt de kabel geleverd met een plastic overmantel, en de overmantel is een aparte aankoop met zijn eigen temperatuurlimiet, die dan de laagste limiet in de assemblage wordt.
Vijf items op een offerte bepalen of de elf claims de levering overleven. Geen van hen is duur om te vragen, en elk item komt overeen met een rij in de bovenstaande tabellen.
| Wat te vragen | Wat het regelt |
|---|---|
| De norm en de editie ervan, voor de kabel | Welke brandtest van toepassing is, en of de editie actueel is |
| De norm voor aansluitingen en de beoordeling van de aansluiting | Of de afdichting is beoordeeld voor de geleidertemperatuur |
| De continue temperatuur en de brandoverlevingstijd, afzonderlijk vermeld | Welk van de vier getallen op het datasheet de werkende limiet is |
| Het overmantelmateriaal, waar een is gemonteerd | Of de buitenste laag de temperatuurlimiet verlaagt |
| Een isolatieweerstandsresultaat na aansluiting | Of het poeder droog was toen de assemblage werd gesloten |
De lijst van elf voordelen is een eerlijke beschrijving van het product. Het wordt een specificatie alleen wanneer elk voordeel wordt gekoppeld aan de test die het aantoont, en de meeste van die tests worden uitgevoerd op de assemblage en niet op de trommel.
DLX levert de legeringsmantel en de geleidermaterialen die zich binnen deze constructie bevinden, getrokken in Changzhou, Jiangsu, samen met dezelfde nikellegeringen in staaf, draad, strip en buis waar de kabel overgaat naar een thermokoppel of naar een hogere temperatuur aansluiting. Kabel met koperen mantel is het standaardgeval. Waar de mantel een zwavelhoudende of oxiderende atmosfeer bij temperatuur moet weerstaan, verandert de mantel legering en wordt de kabel een ander product.
Twee vragen sluiten de meeste van deze aanvragen af. De eerste is de atmosfeer die de mantel zal zien, omdat die bepaalt of koper de juiste omhulling is. De tweede is de aansluiting, omdat die bepaalt welke van de elf claims na installatie nog steeds waar zullen zijn.
Het kan een brand bij temperaturen in die regio voor een gemeten tijd overleven, en het kan niet bij die temperatuur worden gebruikt. De continue beoordeling van de standaardconstructie is 250 °C. Bij 1.000 °C is het koper uitgegloeid tot een zachte toestand en elk polymeer deel van de aansluiting is verdwenen. De brandnormen beoordelen daarom de overlevingstijd onder een bepaalde voorwaarde, niet een werktemperatuur.
Omdat magnesiumoxide hygroscopisch is. Poeder dat bij een gesneden uiteinde wordt blootgesteld, absorbeert vocht uit de lucht, en vochtig poeder geleidt. De meting herstelt zich meestal zodra de aansluitingen zijn gemaakt en de uiteinden zijn afgedicht en gedroogd. Een test op een gesneden lengte zegt weinig over de geïnstalleerde kabel.
Het is een sterke verklaring over drie afzonderlijke tests op aparte monsters, en de gedragscodes voor brandalarm en noodverlichting in het Verenigd Koninkrijk eisen het niet langer. Die documenten verwijzen naar BS EN 50200 met zijn PH-graden, naar BS 8434-2 voor verbeterde circuits, en naar BS 8519 Bijlage D voor categorie 3 kabels. Vraag welke code het gebouw regelt voordat u om een graad vraagt.
Dat kan, en de verbinding is de wartel. Waar de mantel wordt gebruikt als de circuitbeschermingsgeleider, loopt het aardingspad via de wartel naar de behuizing, dus de wartel moet worden gespecificeerd en aangedraaid als onderdeel van de elektrische installatie en niet worden behandeld als een mechanische fitting. In een geaard mantel retour systeem draagt de mantel ook de nulleiding.
Omdat het warmtepad korter is. Magnesiumoxide geleidt warmte beter dan een polymeer isolatie, en de metalen mantel verspreidt het langs de kabel. De winst behoort toe aan het thermische pad, niet aan de geleider, dus een derating-tabel geschreven voor een polymeer kabel kan niet in beide richtingen worden overgezet.
De uiteinden. Niets in de kabel veroudert zoals een polymeer veroudert, en de afdichting bij elke aansluiting wordt gevraagd om decennia lang thermische cycli te overleven. Een afdichting die lekt, laat vocht binnendringen in een poeder dat het vasthoudt, en de storing verschijnt dan als een dalende isolatieweerstand en niet als een mechanische breuk.
De elf voordelen zijn nauwkeurig, en ze rusten op drie fundamenten. De mantel bepaalt brandwerendheid, wateruitsluiting, corrosiebestendigheid, aardingscontinuïteit, mechanische sterkte en de explosieveilige barrière. De compactie van het poeder bepaalt de diameter, de stroomcapaciteit en de kortsluitingswaarde. De aansluiting bepaalt of iets de installatie overleeft.
Het getal dat de meeste zorg nodig heeft, is 1.083 °C. Het is het smeltpunt van koper, het beschrijft wat de materialen in een brand kunnen verdragen, en het zegt niets over een werktemperatuur, die 250 °C is voor de standaardconstructie. Een koper die het eerste cijfer als het tweede leest, heeft een kabel gekocht voor een toepassing waarvoor deze nooit is beoordeeld, en het datasheet zal de fout niet corrigeren.
BS 6387, specificatie voor prestatie-eisen voor kabels die circuitintegriteit onder brandomstandigheden moeten handhaven, voor categorieën C, W en Z en hun vlamtemperaturen, duur en impactomstandigheden.
BS EN 50200, testmethode voor weerstand tegen brand van onbeschermde kleine kabels voor gebruik in noodcircuits, voor de 830 °C voorwaarde en de PH15 tot PH120 classificatie.
BS 8434-2, testmethode voor beoordeling van de brandintegriteit van elektrische kabels, voor de 930 °C voorwaarde toegepast op verbeterde brandwerende circuits.
BS 8519 Bijlage D, voor de Categorie 3 test bij 930 °C gedurende 120 minuten met impact en een laatste waterspray.
IEC 60702-1, minerale geïsoleerde kabels en hun aansluitingen met een nominale spanning van niet meer dan 750 V, Deel 1, voor de kabelbeoordeling.
IEC 60702-2, dezelfde serie, Deel 2, voor aansluitingen als een afzonderlijk gespecificeerd product.
GB/T 34926, de Chinese norm voor minerale geïsoleerde kabels met een nominale spanning van 750 V en lager, als het parallelle document dat wordt gebruikt in binnenlandse specificaties.
Gepubliceerde fysische constanten van koper en magnesiumoxide, voor de smeltpunten van 1.083 °C en 2.852 °C, en datasheetwaarden voor de 250 °C continue beoordeling van de standaardconstructie.
De hier geciteerde cijfers zijn de gepubliceerde waarden van de genoemde documenten en materialen, en zijn geen certificaat voor een geleverde partij. Brandtestnormen worden herzien, en de editie en de gedragscode die in de projectspecificatie worden genoemd, zijn bepalend. Het cijfer van 250 °C beschrijft de standaardconstructie met aansluitingen die daarvoor zijn beoordeeld, en een andere aansluiting of een overmantel kan dit verlagen. De isolatieweerstand is afhankelijk van de toestand van het poeder op het moment van testen en is geen materiaalkonstante. Waar een claim over prestaties wordt gemaakt voor een kabel, wordt deze gemaakt voor de kabel en aansluiting als een geteste assemblage. Productspecificaties worden herzien, en de op de bestelling genoemde editie is bepalend. Niets hierin is een vervanging voor een technische goedkeuring of voor de tussen koper en leverancier overeengekomen testen.