EuroWire March 2016

Artículo técnico

Efecto de la estructura del cable en el retardo de la llama en los compuestos curados por humedad Por Peter C Dreux, Abhijit Ghosh-Dastidar, Kurt A Bolz, The Dow Chemical Company

Resumen Las cargas retardantes de la llama se usan en los aislamientos y las cubiertas para producir cables para la construcción y cables industriales que cumplan las normas y los códigos de seguridad contra incendios. Estos aditivos retardantes de la llama reducen las propiedades de combustión propias de las resinas de base usadas para obtener el aislamiento eléctrico del conductor subyacente, ralentizando así la propagación del fuego y asegurando el tiempo crítico de fuga en caso de incendio. La VW-1 (UL 44 y UL 2556) es una especificación industrial que describe la capacidad de retardar la llama de un alambre revestido con polímero y la probabilidad de propagación del fuego después de eliminar la fuente de calor inicial. Con el desarrollo de formulaciones reticuladas por humedad en los sistemas de alambres y cables y el uso de una cámara de combustión sin ventilación, se ha vuelto cada vez más desafiante para los fabricantes de compuestos y los productores de cables superar la especificación VW-1. Además de la formulación del compuesto de polímero, que es un parámetro crítico, para diseñar sistemas que cumplan dicho nivel de prestaciones al fuego, también es necesario un mayor conocimiento de la estructura del cable, incluidos el espesor de la pared del aislamiento y el núcleo del conductor (macizo o trenzado). En este trabajo se analizan los efectos de la estructura del alambre, incluidos el espesor del aislamiento y el tipo de conductor, en las prestaciones al fuego de varias formulaciones retardantes de llama.

Los aislamientos de los alambres de baja tensión curados por humedad se realizan mezclando copolímero etileno vinilo silano, mezcla madre catalizadora de dilaurato de dibutilestaño y varios niveles de mezcla madre de retardante de llama, que luego se aplican a los alambres mediante extrusión. Las prestaciones frente al fuego se determinan por el tiempo de combustión y la longitud de la parte carbonizada de los alambres que superan la especificación VW-1 efectuando las pruebas en una cámara de combustión certificada por UL. 1 Introducción Underwriters Laboratories Inc (UL®) ha establecido la especificación UL-44 (alambres y cables aislados con material termoestable) para cables aislados tipo XHH, XHHW, XHHW-2 RHH, RHW, RHW-2, RH y SIS. Además de establecer las tensiones de funcionamiento máximas, las propiedades del conductor (dimensiones, tipo de metal, macizo o trenzado, etc.) y los espesores del aislamiento, la UL-44 especifica también los requisitos para las prestaciones de los materiales de aislamiento. Estos requisitos de prestaciones están determinados en términos de propiedades físicas y eléctricas, resistencia a los fluidos y rendimiento termomecánico. Además, el retardo de llama se determina mediante el ensayo FV-2/VW-1 con probeta vertical, que incluye uno de los criterios de conformidad para la combustión más estrictos. Para llevar la marca VW-1, un cable acabado, ya sea un conductor de cobre de 14 AWG (2,08mm 2 ) o de aluminio de

12 AWG (3,31mm 2 ) con capa aislante de 30mil (0,76mm), no debe propagar la llama a lo largo del cable o en sus proximidades de acuerdo con el ensayo [1] . es explícita por lo que se refiere al uso del conductor, que puede ser macizo o trenzado, normalmente los formuladores efectúan las pruebas usando probetas con conductor macizo. Esto se debe principalmente al hecho de que otras pruebas físicas y eléctricas, además de las prestaciones al fuego, requieren el uso de conductores macizos. Sin embargo, debido a su flexibilidad y manejo relativamente fácil durante la instalación, los productores de cables en general producen sólo conductores trenzados, incluso en caso de dimensiones pequeñas. Por lo tanto, las muestras sometidas por los productores de cables al ensayo VW-1, ya sea en caso de presentación de nuevos productos ya sea para la conformidad de productos existentes, normalmente son preparadas usando conductores trenzados. Por consiguiente, es de gran importancia que los fabricantes de compuestos comprendan y sean capaces de predecir las prestaciones al fuego de sus compuestos retardantes de llama para un determinado tipo de conductor. Se sabe que el tamaño del conductor es un parámetro clave para las prestaciones frente al fuego de las estructuras de alambres y cables, porque los conductores más grandes ofrecen mayor disipación térmica y, por lo tanto, permiten interrumpir el “triángulo del fuego” (calor/ oxígeno/combustible) [2] . Hasta ahora no se ha hecho ningún esfuerzo, ni en la industria ni tampoco en la literatura, para determinar si el tipo Aunque la especificación no

206

www.read-eurowire.com

Marzo de 2016