Als kritische Komponenten für die Energieübertragung und Signalübertragung hat die Verbrennungsleistung von Drähten und Kabeln direkten Einfluss auf die Sicherheit bei Bränden. Diese Produkte sind in verschiedenen Gebäuden, Transportmitteln und Industrieanlagen allgegenwärtig. Im Brandfall wirken sich ihre Brenngeschwindigkeit, Rauchentwicklung und toxischen Nebenprodukte erheblich auf die Evakuierungs- und Rettungseffizienz aus und bergen sogar lebensbedrohliche Risiken. Daher ist die Durchführung wissenschaftlicher und systematischer Brandleistungsprüfungen an Drähten und Kabeln von größter Bedeutung.

Durch professionelle Brennbarkeitstests können Schlüsselparameter wie Feuerwiderstand, Brenngeschwindigkeit und Rauchentwicklung wissenschaftlich bewertet werden, wenn Drähte und Kabel Flammen ausgesetzt werden. Dies ermöglicht die Auswahl von Produkten mit überlegenen flammhemmenden Eigenschaften, was für die Verbesserung der elektrischen Sicherheitsstandards im Bauwesen und die Gewährleistung der Brandsicherheit von entscheidender Bedeutung ist.

Warum Brandprüfungen für Drähte und Kabel unerlässlich sind

✔ Verhinderung der schnellen Brandausbreitung – Flammhemmende Kabel verlangsamen die Verbrennung und ermöglichen mehr Zeit für die Evakuierung.

✔ Reduzierung von giftigem Rauch – Kabel mit geringer Rauchentwicklung und ohne Halogene (LSZH) minimieren die Emission gefährlicher Gase.

✔ Einhaltung gesetzlicher Vorschriften – Pflicht in Bauwesen, Eisenbahnen, Schiffen und Rechenzentren.

✔ Erhöhung der öffentlichen Sicherheit – Entscheidend für Krankenhäuser, Flughäfen und Hochhäuser.

Bewertungsstandards für das Brandverhalten von Elektrokabeln und -drähten in verschiedenen Regulierungssystemen.

Das Brandverhalten von Elektrokabeln und -drähten wird gemäß unterschiedlichen Standards im Rahmen verschiedener nationaler Vorschriften bewertet.

Europäisches System (Bauprodukteverordnung - CPR)

In Europa schreibt die Bauprodukteverordnung (CPR) vor, dass alle in Gebäuden verlegten Elektrokabel strengen Brandleistungsprüfungen unterzogen werden müssen. Die Bewertung basiert auf EN 13501-6, die Kabel nach ihrem Verhalten im Brandfall klassifiziert. Zu den Prüfverfahren gehören:

ISO 1716 – Bestimmung des Heizwerts (Brennwert)

EN 50399 – Flammenausbreitung und Wärmeabgaberate unter Brandbedingungen

IEC 60332-1-2 – Flammenausbreitung für einzelne vertikale isolierte Drähte/Kabel

IEC 61034-2 – Messung der Rauchdichte unter definierten Bedingungen

IEC 60754-2 – Bestimmung der Halogensäuregasemission

Dieser umfassende Ansatz stellt sicher, dass in der europäischen Bauweise verwendete Kabel strenge Sicherheitsanforderungen in Bezug auf Flammenausbreitung, Rauchentwicklung und Toxizität erfüllen.

US-System (Underwriters Laboratories - UL & NFPA Standards)

In den Vereinigten Staaten müssen feuerbeständige Kabel den UL- (Underwriters Laboratories) und NFPA-Standards (National Fire Protection Association) entsprechen. Kabel, die die erforderlichen Tests bestehen, werden mit einer UL-Kennung, einer Brandklassifizierung und einer Zulassungsnummer gekennzeichnet. Zu den wichtigsten Prüfverfahren gehören:

UL 910 / NFPA 262 – Flammen- und Rauchprüfung für Plenumkabel (Luftbehandlungsräume)

UL 1666 – Flammenausbreitungsprüfung für Steigleitungkabel (vertikale Schachtanwendungen)

UL 1581 – Allgemeine Brennbarkeitsprüfung für Drähte und Kabel

UL 1685 – Vertikal-Tray-Brandausbreitungs- und Rauchentwicklungstest

Diese Standards stellen sicher, dass Kabel, die in verschiedenen US-Anwendungen (z. B. Plenum, Steigleitung, allgemeiner Zweck) verwendet werden, einen angemessenen Feuerwiderstand und eine geringe Rauchentwicklung aufweisen.

Die Brandleistungsprüfung von Elektrokabeln und -drähten ist entscheidend für die Bewertung ihrer Flammwidrigkeit, Rauchentwicklung, Toxizität und Flammenausbreitungseigenschaften unter Brandbedingungen. Obwohl verschiedene Länder und Regionen unterschiedliche Standardsysteme anwenden, umfassen die wichtigsten Prüfverfahren hauptsächlich die folgenden Kategorien:

1. Flammenausbreitungstests:

(1) ZL-1028 Einzelvertikal-Flammtestkammer (IEC 60332-1 / GB/T 18380.1)

Anwendbare Normen: IEC 60332-1, UL 1581 VW-1, GB/T 18380.1

Prüfverfahren:
 

Ein einzelnes Kabel wird vertikal fixiert und einer Standardflamme ausgesetzt (20/30/45 Sekunden).

Flammenausbreitungshöhe und Selbstverlöschungszeit werden beobachtet.

Anwendung: Bewertet die Flammwidrigkeit eines einzelnen Kabels.

(2) ZL-1048 Bündel-Vertikal-Flammtestmaschine (IEC 60332-3 / GB/T 18380.3)

Anwendbare Normen: IEC 60332-3, UL 1685, GB/T 18380.3

Prüfverfahren:

Mehrere Kabel werden vertikal in einem Bündel installiert und Hochintensitätsflammen ausgesetzt (20,5 kW, 40 Minuten).

Flammenausbreitungshöhe und Verkohlungslänge werden gemessen.

Anwendung: Simuliert das Brandverhalten in dicht installierten Kabelszenarien.

(3) ZL-1021 Horizontal-Flammtestmaschine (UL 1581 FT1/FT2/FT4)

Anwendbare Normen: UL 1581 (FT1/FT2/FT4), IEC 60332-2

Prüfverfahren:

Kabel werden horizontal platziert und einer Flamme ausgesetzt (30 Sekunden).

Brenndistanz und Selbstverlöschungszeit werden beobachtet.

Anwendung: Beurteilt die Flammwidrigkeit von raucharmen halogenfreien (LSZH) Kabeln.

Rauchdichtetests:

(1) ZL-1049 Rauchdichtetestkammer (IEC 61034 / GB/T 17651)

Anwendbare Normen: IEC 61034, GB/T 17651, ASTM E662

Prüfverfahren:

Kabel werden in einer abgedichteten Kammer verbrannt, und die Lichtdurchlässigkeit wird gemessen.

Die spezifische optische Dichte (Rauchkonzentration) wird berechnet.

Anwendung: Bewertet die Auswirkungen von Rauch auf die Sicht während eines Brandes.

(2) NBS-Rauchkammer-Testmaschine (ASTM E662 / NFPA 258)

Anwendbare Normen: ASTM E662 (USA), NFPA 258

Prüfverfahren:

Proben werden unter kontrollierten Bedingungen verbrannt, und die optische Rauchdichte (Ds-Wert) wird gemessen.

Anwendung: Wird auf dem US-Markt zur Bewertung der Rauchverdunkelung verwendet.

3. Toxizitätstests:

(1) ZL-1050 Halogensäuregasemissions-Testmaschine (IEC 60754 / GB/T 17650)

Anwendbare Normen: IEC 60754, GB/T 17650

Prüfverfahren:

Kabel werden verbrannt, und Halogensäuregase (HCl, HBr usw.) werden gesammelt.

pH-Wert und Leitfähigkeit werden berechnet.

Anwendung: Beurteilt die Umweltverträglichkeit von LSZH-Kabeln.

4. Sauerstoffindex-Test:

(1) ZL-3010 Sauerstoffgrenzindex (LOI)-Testmaschine (ISO 4589 / ASTM D2863)

Anwendbare Normen: ISO 4589, ASTM D2863, GB/T 2406

Prüfverfahren:

Misst die minimale Sauerstoffkonzentration, die erforderlich ist, um die Verbrennung in einem Stickstoff-Sauerstoff-Gemisch aufrechtzuerhalten.

Materialien mit LOI > 28 % gelten als flammhemmend.

Anwendung: Bestimmt die Flammwidrigkeitsklasse von Kabelmaterialien.

5. Wärmeabgabe- und Flammenausbreitungstests:

(1) Kegelkalorimeter-Testmaschine (ISO 5660 / ASTM E1354)

Anwendbare Normen: ISO 5660, ASTM E1354

Prüfverfahren:

Simuliert reale Brandbedingungen, um die Wärmeabgaberate (HRR) und die gesamte Wärmeabgabe (THR) zu messen.

Anwendung: Beurteilt die Brandwachstumsrate.

(2) Kabelrinnen-Brandtestmaschine (EN 50266 / UL 1685)

Anwendbare Normen: EN 50266 (Europa), UL 1685 (USA)

Prüfverfahren:

Ein Kabelbündel wird in einer simulierten Kabelrinne verbrannt, und die Flammenausbreitungsstrecke wird gemessen.

Anwendung: Bewertet Brandrisiken in groß angelegten Kabelinstallationen.

Brandprüfungen von Elektrokabeln und -drähten spielen nicht nur eine entscheidende Rolle bei der Bewertung und Verbesserung der Sicherheitsleistung von Kabelprodukten, sondern haben auch einen tiefgreifenden Wert und eine Bedeutung bei der Formulierung von Sicherheitsstandards, dem Brandschutzmanagement und der Sensibilisierung der Öffentlichkeit für die Sicherheit. Daher ist die Verstärkung der Forschung und Anwendung von Kabelbrandprüfungen von großer praktischer Bedeutung, um die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten und die nachhaltige Entwicklung der Kabelindustrie zu fördern.