Brandprovning av kablar

Brandegenskaper hos kablar är mycket viktigt ur brandskyddssynvinkel. Av denna anledning har kablar inkluderats i det europeiska klassificeringssystemet under CPR(Construction Products Regulation). SP utarbetade klassifikationstabellen och tillhörande testmetoder.

Brandegenskaper hos kablar är mycket viktigt ur brandskyddssynvinkel. Av denna anledning har kablar inkluderats i det europeiska klassificeringssystemet under CPR (Construction Products Regulation). SP utarbetade klassifikationstabellen och tillhörande testmetoder. Den 4 november 2006 publicerade EU-kommissionen klassifikationsbeslutet i ”Europeiska unionens officiella tidning”, se länk tabell till höger.  

FIPEC Fire performance of Electric Cables

FIPEC var ett forskningsprogram med uppgift att utarbeta metoder för att mäta kablars brandegenskaper på ett sunt ingenjörsmässigt sätt istället för med hävdvunna metoder.

FIPEC20 Scenarios 1 och 2 innebär 20 minuter långa tester där värmeutvecklingen från brännaren är 20 kW respektive 30.7 kW. Monteringen av kablarna är också olika. Enligt FIPEC20 Scenario 2 ska en obrännbar kalciumsilikatskiva monteras på kabelstegens baksida för att göra testet mer krävande.

EN ISO 1716 Reaction to fire tests for building products – Determination of the heat of combustion

Med denna metod mäts förbränningsvärmen i en bombkalorimeter. Förbränningsvärmen beräknas med hjälp av temperaturstegringen.

EN 50399 Common test methods for cables under fire conditions – Heat release and smoke production measurement on cables during flame spread test

Detta test utvecklades från IEC 60332-3 och är det vanligaste kabeltestet. Testet refererar till EN 50266 i vilken en detaljerad beskrivning av testapparaten ges. SP Brandteknik har bidragit till standarden genom tillägg av rutiner för mätning av värmeutveckling baserad på syrekonsumtionen, mätning av rökproduktion samt mätning av produktion av toxiska gaser med hjälp av FTIR. De uppmätta storheterna är flamspridning (FS), värmeeffekt (HRR), totalt avgiven värme (THR), brandtillväxtindex (FIGRA), rökproduktion (SPR) och totalt avgiven rökproduktion (TSP). Testutrustningen hos SP är en av de allra mest avancerade i sitt slag.

Undersökning av flamspridning, värmeutveckling och rökutveckling hos kablar enligt EN 50399

Det finns sju klasser: Aca, B1ca, B2ca, Cca, Dca, Eca, och Fca. Klass Aca avser obrännbara produkter, t.ex. kablar som har keramisk isolering. B1ca utgör toppklass av de brännbara produkterna. B2ca and Cca motsvarar produkter med viss brandspridning. Dca motsvarar brandegenskaper som vanligt trä och Eca utgörs av produkter som är svårantändliga för en liten låga men vars värme- och rökutveckling inte är bestämda. Fca betyder att inga brandegenskaper har bestämts. Jämför systemet med ytskikt där Euroclass A är obrännbart och Euroclass D motsvarar trä. De olika klasserna för kablar kan sägas vara parallella med klasserna för ytskikt. En kort sammanfattning av de testmetoder som används i klassificeringen ges nedan.

EN 60332-1-2 Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions – Test for vertical flame propagation for a single insulated wire or cable

I detta test utsätts en kabel för en 1 kW låga. Den uppmätta storheten, H, är längden av kabeln som förbränns eller förkolnas.

EN 61034-2 Measurement of smoke density of cables burning under defined conditions

Rök samlas i en kubisk box med 3 m sida. Boxen innehåller kabelprovet samt 1 l brinnande alkohol. Den optiska transmittansen mäts med hjälp av ett system baserat på vitt ljus.  

EN 50267-2-3 Common test methods for cables under fire conditions
– Determination of degree of acidity of gases for cables by determination of the weighted average of pH and conductivity

Ledningsförmåga och pH-värde analyseras efter att kabeln har genomgått fullständig förbränning i en rörugn. Teststandard IEC 60754 liknar EN 50267-2-3.

IMO Brandtester

SP utför alla relevanta tester enligt IMO, inklusive flera tester applicerbara på kablar.  

ISO 5660 Reaction-to-fire tests – Heat release, smoke production and mass loss rate (länk till höger)

SP har mycket stor erfarenhet av att använda konkalorimetern för forskning, produktutveckling och för kvalitetskontroll. I denna metod behövs endast 100 mm x 100 mm stora prov. ISO 5660 är en ekonomisk småskalig test som ger detaljerad kunskap om t.ex. kablars brandegenskaper. 

Kabelforskning

SP är mycket engagerat i införandet av ett test- och klassifikationssystem i Europa. Vi var en av de ledande aktörerna i forskningsprogrammet FIPEC som beskrivits ovan.

Fullskaleförsök har genomförts där kabelmaterialets påverkan på utrymningsmöjligheter vid brand studerades. Denna studie genomfördes av SP inom ett större projekt kallat Plast i ett Uthålligt Samhälle (PLUS). En rapport från försöken finns på SPs hemsida.

Funktionen hos elektriska kablar utsatta för höga omgivningstemperaturer och höga strålningsnivåer har studerats experimentellt såväl som teoretiskt. Det även finns många andra forskningsprojekt inriktat mot kablar utförda av SP Brandteknik. Se vår hemsida för en komplett lista med forskningsrapporter.

SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, Box 857, 501 15 Borås, Tel 010-516 50 00, E-post info@sp.se