EuroWire November 2017

Articolo tecnico

Sviluppo e qualificazione di un sistema di isolamento primario BT privo di alogeni ad alte prestazioni, omologato per ambienti umidi a 90°C A cura di Mike E Slevin, David G Roberts, Allan P Marconi e James Freestone, SACO AEI Polymers

Riassunto Nel presente documento si descrivono lo sviluppo e la qualificazione dell’isolamento di cavi a bassa emissione di fumo e privo di alogeni (LSZH) igroindurente conformemente ai requisiti della norma UL 44. Inoltre, si illustra a grandi linee il concetto di sviluppo globale e si presentano i dati relativi alla formulazione finale del composto che dimostrano che i requisiti relativi alle prestazioni ignifughe, elettriche, meccaniche e fisiche sono stati ampiamente superati. Infine, si esaminano brevemente le prestazioni durante l’estrusione su scala industriale. Siccome i tipi di cavi LSZH sono impiegati più diffusamente nel Nord America, tale sviluppo dovrebbe fornire un buon presupposto per i nuovi modelli di cavi e per lo sviluppo futuro di composti. 1 Introduzione Vi è un crescente interesse a livello mondiale per la fornitura di soluzioni a bassa emissione di fumo e assenza di alogeni (LSZH) per tutti i modelli di cavo. Questo aspetto è di particolare rilevanza nelle infrastrutture che prevedono la presenza di un numero elevato di persone, tra cui il trasporto pubblico, gli edifici commerciali, gli aeroporti e simili luoghi pubblici e [1, 2] . L’utilizzo di isolamenti LSZH (fino a 1.000V) è ormai ben consolidato in numerosi mercati internazionali e suffragato da norme internazionali e nazionali.

la norma UL 44 sono costituite dalla prova di combustione del campione in posizione orizzontale FT2; i nuclei isolati singoli possono essere un prodotto a sé o essere ulteriormente incorporati in cavi multi-conduttori. Di conseguenza, l’isolamento deve anche essere in grado di funzionare autonomamente o come componente di un cavo completo in prove con fiamma verticale in scala 1:1. Prestazioni superiori a quelle evidenziate da un test FT2 sono spesso auspicabili in elementi isolati singoli. Lo scopo del presente lavoro è fornire un sistema LSZH che soddisfi i requisiti della norma UL 44 per il tipo XHHW-2 unitamente ai requisiti opzionali di resistenza al liquido con i vantaggi di processo di una soluzione igroindurente. Lo sviluppo iniziale del prodotto era incentrato su due sfide: in primo luogo identificare il sistema di riempimento ignifugo per fornire una resistenza stabile all’isolamento a 90ºC in acqua. In secondo luogo, soddisfare i requisiti di prestazioni della fiamma orizzontale specificati nella norma UL 44 con caratteristiche aggiuntive della bassa emissione del fumo e di resistenza alla fiamma per offrire un buon equilibrio delle proprietà in una prova antincendio in scala 1:1. Sono state inoltre studiati attentamente gli approcci di processo, tra cui la vulcanizzazione in continuo, i fasci elettronici e il processo igroindurente. Grazie alla combinazione di un materiale di riempimento a elevata purezza e additivi chimici repellenti all’umidità

Le considerazioni iniziali relativamente ad un materiale affinché agisca da isolamento in un sistema a bassa tensione (BT) riguardano la capacità di resistere alle temperature di installazione (proprietà a freddo), di sopportare le sollecitazioni meccaniche dell’installazione e infine offrire buone caratteristiche di invecchiamento meccanico e termico durante il servizio. Inoltre, l’isolamento di un filo o di un cavo a un solo conduttore definisce il prodotto completo installato e ciò potrebbe richiedere una buona resistenza ai fluidi (olio), cosa che rappresenta una sfida importante nello sviluppo di un isolamento LSZH robusto. Le norme nordamericane relative ai sistemi di isolamento BT prevedono una richiesta supplementare per i sistemi di isolamento BT con requisiti di stabilità elettrica a lungo termine in ambienti umidi. Gli isolamenti reticolati offrono importanti vantaggi poiché forniscono il più alto livello di protezione in condizioni di sovraccarico e sono spesso preferiti agli isolamenti termoplastici. Gli approcci pratici di fabbricazione per i sistemi di isolamento reticolati LSZH includono sistemi di perossido organico (Vulcanizzazione in Continuo) o sistemi a raggi elettronici che comportano notevoli spese di capitale. Un approccio basato sul processo igroindurente offre importanti rendimenti produttivi, evita spese elevate d´investimento e garantisce una notevole flessibilità di produzione. Le prestazioni ignifughe minime per un isolamento realizzato secondo

71

www.read-eurowire.com

Novembre 2017