ES2933043T3

ES2933043T3 - Cable eléctrico ignífugo

Info

Publication number: ES2933043T3
Application number: ES17740636T
Authority: ES
Inventors: Zekeriya Sirin; Serdar Büyük
Original assignee: Prysmian SpA
Current assignee: Prysmian SpA
Priority date: 2017-06-29
Filing date: 2017-06-29
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2037-06-29
Also published as: WO2019001715A1; EP3646351B1; DK3646351T3; US11004576B2; EP3646351A1; AU2017421646A1; US20200126690A1; AU2017421646B2

Abstract

Se describe un cable ignífugo (1) para aplicaciones de baja tensión que comprende al menos un conductor (2) individualmente aislado eléctricamente por una capa (3) de material polimérico, una cinta resistente al fuego (4) que contiene un material inorgánico envuelto alrededor dicho al menos un conductor aislado eléctricamente individualmente (2) y una cubierta exterior multicapa (5, 6) que tiene propiedades ignífugas que encierra dicho al menos un conductor aislado eléctricamente individualmente (2) y dicha cinta resistente al fuego (4), donde dicha funda exterior multicapa comprende una capa interior (5) y una capa exterior (6), estando hecha la capa interior (5) de un material polimérico ignífugo que tiene un índice de oxígeno limitante (LOI) superior al LOI de la llama- material polimérico retardante que forma la capa exterior (6) de dicha funda.Dicho cable tiene mejores prestaciones ignífugas, especialmente en lo que respecta a una menor generación de gotas durante la combustión, lo que lo hace capaz de ser certificado en clases más altas de los estándares internacionales actuales, por ejemplo, el estándar europeo EN 50399:2011/A1 (2016) . (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Cable eléctrico ignífugo

Campo de aplicación

[0001] La presente invención se refiere a un cable eléctrico ignífugo.

[0002] En particular, la presente invención se refiere a un cable eléctrico ignífugo que también tiene propiedades de baja liberación de calor que se pueden utilizar particularmente para aplicaciones de bajo voltaje (BT). Técnica anterior

[0003] Un requisito importante para los cables ópticos es un comportamiento bueno en presencia de fuego (como se especifica, por ejemplo, en la norma IEC 60332-3C), con el fin de impedir la propagación de llamas y de humo en las casas o, más generalmente, en los locales donde residen personas.

[0004] La pirorresistencia de un cable eléctrico puede evaluarse para comprobar su conformidad y certificación bajo los estándares nacionales y/o internacionales.

[0005] Se sabe que dichas normas, particularmente las normas internacionales, requieren un rendimiento cada vez más estricto de retardante de llama y baja liberación de calor a los cables con el fin de mejorar la seguridad en los edificios.

[0006] En este sentido, un aspecto importante del rendimiento ignífugo de un cable está relacionado con la posible generación de gotas derivadas de la fusión del material plástico que forma el aislamiento eléctrico o la cubierta cuando el cable se expone a temperaturas de llama y, cuando las gotas se generan realmente, con el lapso de tiempo hasta que las gotas terminan quemándose.

[0007] Actualmente, muchos cables ignífugos presentan prestaciones, particularmente en relación con la generación de gotas durante la combustión, como que pueden obtener la certificación solo en clases inferiores de las normas internacionales actuales, por ejemplo, de la norma europea EN 50399:2011/A1 (2016), o incluso pueden no cumplir con dicha norma o algunas de ellas.

[0008] Un procedimiento para mejorar el rendimiento ignífugo de un cable es proteger el metal conductor envolviendo en él una o más cintas de un material inorgánico, generalmente mica, colocadas en un soporte que consiste, por ejemplo, en fibras de vidrio.

[0009] Sin embargo, este procedimiento tiene algunos inconvenientes. Por ejemplo, la envoltura de cinta que contiene mica puede dar lugar a espacios alrededor del conductor que pueden comprometer el aislamiento eléctrico que resulta, en los peores casos, en un cortocircuito.

[0010] La presencia de capas ignífugas puede ayudar a reducir la propagación de la llama en un cable, por ejemplo, una cubierta externa hecha de compuestos de polímero de cero halógenos mezclados con rellenos inorgánicos ignífugos (también conocido como material de cero halógenos bajo en humo, "LSOH" o "LSZH").

[0011] Sin embargo, se requiere un alto contenido de rellenos en la cubierta exterior para obtener propiedades retardantes de llama adecuadas que resultan en malas propiedades mecánicas para el cable final.

[0012] El documento GB 2170646 describe un cable eléctrico multiconductor que comprende un conjunto de conductores eléctricos, cada uno de los cuales está eléctricamente aislado de los demás mediante un recubrimiento de aislamiento extruido de un material polimérico que deja un residuo de aislamiento eléctrico en la combustión. El conjunto de conductores eléctricos aislados está encerrado por una o más cintas minerales envueltas y el conjunto y la (s) cinta(s) están encerrados en una cubierta de cable. La camisa se basa en elastómero de copolímero de etileno con un relleno ignífugo.

[0013] El documento US 2002/0117325 describe un cable eléctrico que es capaz de resistir las temperaturas de llama. El cable comprende un conductor eléctrico mantenido dentro de un elemento tubular formado por un material de aislamiento térmico, preferentemente un material elastomérico de silicona. El conductor aislado está rodeado por una capa de protección hecha de un material de alta temperatura tal como una cinta de mica. Se proporciona una cubierta que encierra el conductor aislado y la capa de protección que está hecha de un material termoplástico no halogenado que incluye retardantes de llama adecuados, tal como hidróxido de magnesio.

[0014] El documento US 2013/0161058 describe un cable que comprende un núcleo que tiene al menos un conductor, una capa de barrera dieléctrica que rodea el núcleo y un blindaje conductor que rodea el núcleo. La capa de barrera dieléctrica está formada por un material no inflamable que incluye cintas de mica. La capa de barrera puede estar recubierta con un material ignífugo, que es preferentemente LSZH para contribuir aún más al rendimiento de quemado de la capa de barrera. Una cubierta exterior puede rodear el núcleo, la capa de barrera y el escudo. La cubierta externa puede estar formada por cualquier material de aislamiento convencional, tal como PVC.

[0015] El documento US 2014/0291019 describe una línea de energía que comprende múltiples núcleos, donde cada núcleo tiene un aislamiento de núcleo y todos los aislamientos de núcleo están encerrados por una cubierta común, y la cubierta está rodeada por una cubierta superior. Los aislantes de núcleo comprenden un material que se selecciona del grupo que consiste en polialquilenos. La cubierta comprende un material, que se selecciona del grupo que consiste en cloruro de polivinilo, elastómeros de poliéster termoplástico, copoliésteres termoplásticos.

[0016] El documento WO 2017/097350 A1 describe cables resistentes al fuego de media y alta tensión que tienen un conductor, una primera capa semiconductora, una capa aislante, una segunda capa semiconductora, un filtro conductor, una capa de bloque térmico de material ignífugo o ignífugo libre de halógenos, una cinta de fibra de vidrio frotada y una cubierta exterior ignífuga libre de halógenos.

[0017] Por lo tanto, el problema técnico al que se enfrenta la presente invención es el de proporcionar un cable eléctrico, en particular un cable eléctrico de baja tensión, que tenga un rendimiento de retardancia de llama mejorado para cumplir con los requisitos de certificación más estrictos según las normas internacionales actuales, por ejemplo, de la norma europea EN 50399:2011/A1 (2016), en una clase de dichas normas lo más alta posible, al tiempo que muestra buenas propiedades mecánicas.

Resumen de la invención

[0018] El solicitante descubrió que un cable eléctrico tiene propiedades ignífugas mejoradas y de liberación de calor reducida cuando sus conductores están rodeados colectivamente por una cinta de mica (como barrera contra incendios), una cubierta interna de LSOH que tiene un alto índice de oxígeno y una cubierta externa de LSOH que tiene un índice de oxígeno inferior, según la reivindicación 1.

[0019] Por consiguiente, la presente invención se refiere a un cable eléctrico que tiene un núcleo que comprende al menos un conductor aislado eléctricamente de forma individual por una capa polimérica, una cinta ignífuga que comprende material inorgánico y enrollado alrededor del núcleo, y una cubierta multicapa que rodea la cinta ignífuga y que comprende una capa interna y una capa externa, ambas fabricadas de un material polimérico ignífugo LSOH, teniendo el material LSO^hde la capa interna un índice de oxígeno limitante (LOI) superior al LOI del material LSOH de la capa externa.

[0020] La capa interna de la cubierta está fabricada de un material polimérico ignífugo LSOH que tiene un LOI superior al 70 % y la capa externa de la cubierta está fabricada de un material polimérico ignífugo LSO^hque tiene un LOI del 30 % al 70 %.

[0021] El Solicitante ha encontrado sorprendentemente que un cable que tiene la combinación de las características mencionadas anteriormente ha mejorado los rendimientos de retardante de llama y baja liberación de calor, especialmente con respecto a una generación más baja de gotas durante la combustión, lo que hace que el cable de la invención pueda certificarse en clases más altas de las normas internacionales actuales, por ejemplo, del Reglamento Delegado (UE) 2016/364 de la Comisión de 1 de julio de 2015. Además, se ha descubierto que la provisión de una cubierta de múltiples capas donde la capa interna está hecha de un material polimérico retardante de llama LSOH que tiene una LOI mayor que la LOI del material polimérico retardante de llama de la capa externa permite impartir propiedades retardantes de llama mejoradas al cable sin perjudicar sus propiedades mecánicas, particularmente en términos de resistencia a la tracción y alargamiento a la rotura, incluso después del envejecimiento térmico, y viabilidad de la cubierta, por ejemplo, mediante técnicas de extrusión convencionales.

Descripción detallada

[0022] En la presente descripción y las reivindicaciones posteriores, el índice de oxígeno limitante (LOI) es la concentración mínima de oxígeno, expresada como porcentaje, que soporta la combustión de un polímero en caso de incendio.

[0023] Los valores más altos de LOI indican una mayor pirorresistencia. Los valores del LOI se determinan mediante pruebas estandarizadas, tales como ASTM D2863-12 (2012).

[0024] A efectos de la presente descripción y de las reivindicaciones que siguen, excepto donde se indique lo contrario, todos los números que expresan cifras, cantidades, porcentajes, etc., deben entenderse modificados en todos los casos por el término «aproximadamente». Además, todos los intervalos incluyen cualquier combinación de los puntos máximos y mínimos descritos e incluyen cualquier intervalo intermedio en los mismos, que puede o no enumerarse específicamente en los mismos.

[0025] En el cable según la invención, el conductor es un elemento de forma alargada hecho de un material eléctricamente conductor, por ejemplo, aluminio o cobre o compuesto de los mismos. El conductor puede tener la forma de una barra sólida o un haz de alambres, preferentemente trenzados.

[0026] En el cable de la invención, el núcleo comprende preferentemente una pluralidad de conductores aislados eléctricamente de forma individual por una capa polimérica.

[0027] Cada conductor del cable de la invención está eléctricamente aislado por una capa polimérica (en lo sucesivo también denominada "capa aislante"). El material polimérico de la capa de aislamiento puede ser cualquier material polimérico que tenga propiedades de aislamiento eléctrico que esté reticulado o no reticulado.

[0028] El material polimérico de la capa aislante se puede seleccionar, por ejemplo, de entre: poliolefinas, (homopolímeros o copolímeros de diferentes olefinas), copolímeros de etileno/ésteres insaturados, poliésteres y mezclas de los mismos. Los ejemplos de material polimérico aislante son polietileno (PE), particularmente polietileno de baja densidad (LDPE) y Pe de baja densidad lineal (LLDPE), polipropileno (PP), copolímeros termoplásticos propileno/etileno; copolímeros elastoméricos etileno/propileno (EPR) o etileno-propileno-dieno (EPDM); copolímeros de etileno/acetato de vinilo (EVA); copolímeros etileno/metilacrilato (EMA); copolímeros de etileno/etilacrilato (EEA); copolímeros de etileno/butilacrilato (EBA); copolímeros de etileno/a-olefina y similares.

[0029] Preferentemente, el material polimérico de la capa de aislamiento se elige del grupo que consiste en polietileno (PE), PE lineal de baja densidad (LLDPE) y copolímeros etileno/vinilacetato (EVA), y mezcla de los mismos.

[0030] El material polimérico de la capa aislante, por ejemplo, PE, está reticulado preferentemente. Cuando el cable de la presente invención es un cable de telecomunicación, el material polimérico, por ejemplo, PE, preferentemente no está reticulado.

[0031] El material polimérico de la capa aislante puede llenarse con rellenos ignífugos de modo que la capa eléctricamente aislante también pueda tener propiedades ignífugas. Sin embargo, la capa de aislamiento eléctrico preferentemente no es resistente al fuego ni retardante de llama.

[0032] El núcleo del cable según la invención, que comprende uno o, preferentemente, una pluralidad de conductores eléctricos aislados, está rodeado por una cinta resistente al fuego que contiene un material inorgánico.

[0033] Preferentemente, el material inorgánico de la cinta resistente al fuego se elige entre fibra de vidrio, mica y su combinación. Más preferentemente, el material inorgánico es mica.

[0034] La cinta resistente al fuego está formada preferentemente por una capa de material inorgánico tal como mica, unida a una capa de soporte (o respaldo). La capa de respaldo puede estar formada por un tejido de soporte como, por ejemplo, vidrio tejido y/o tela de vidrio. La mica, preferentemente en forma de laminillas, se puede unir a la capa de respaldo usando un agente aglutinante, tal como, por ejemplo, resina o elastómero de silicona, resina acrílica y/o resina epoxi.

[0035] Cuando comprende una capa de material inorgánico unida a una capa de refuerzo, la cinta resistente al fuego se envuelve preferentemente alrededor del alma del cable de la invención de modo que la capa de material inorgánico se enfrenta al conductor o conductores aislados que se protegerán del fuego.

[0036] Preferentemente, la cinta resistente al fuego se envuelve alrededor del núcleo del cable con una superposición igual o superior al 20 %, o preferentemente superior al 30 %.

[0037] En el cable de la invención, se puede enrollar más de una cinta resistente al fuego alrededor de los conductores aislados eléctricamente de forma individual. Cuando hay dos o más cintas de material inorgánico resistentes al fuego, se envuelven preferentemente con direcciones de devanado opuestas.

[0038] Preferentemente, el cable de la invención comprende una única cinta resistente al fuego.

[0039] El cable según la invención incluye además una cubierta multicapa ignífuga que rodea y, preferentemente, en contacto directo con la cinta resistente al fuego. La cubierta comprende una capa interna y una capa externa, ambas hechas de composiciones poliméricas de bajo humo y sin halógeno (LSOH) que incluyen una base polimérica mezclada con rellenos ignífugos inorgánicos.

[0040] La base polimérica en la cubierta se puede seleccionar de: entre polietileno; copolímeros de etileno con al menos una a-olefina que contiene de 3 a 12 átomos de carbono, y opcionalmente con al menos un dieno que contiene de 4 a 20 átomos de carbono; polipropileno; copolímeros termoplásticos de propileno con etileno y/o al menos una a-olefina que contiene de 4 a 12 átomos de carbono; copolímeros de etileno con al menos un éster seleccionados de acrilatos de alquilo, metacrilatos de alquilo y carboxilatos de vinilo, donde el grupo alquilo y los grupos carboxílicos comprendidos en los mismos son lineales o ramificados, y donde el grupo alquilo lineal o ramificado puede contener de 1 a 8, preferentemente de 1 a 4 átomos de carbono, mientras que el grupo carboxílico lineal o ramificado puede contener de 2 a 8, preferentemente de 2 a 5 átomos de carbono; y mezclas de los mismos.

[0041] Con "a-olefina" se entiende generalmente una olefina de fórmula CH2=CH-R, donde R es un alquilo lineal o ramificado que tiene de 1 a 10 átomos de carbono. La a-olefina se puede seleccionar, por ejemplo, de entre: propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 1-dodeceno y similares. Entre ellos, se prefieren particularmente propileno, 1-buteno, 1-hexeno y 1-octeno.

[0042] Los ejemplos de materiales poliméricos que pueden utilizarse en la cubierta del cable de la invención son: polietileno de alta densidad (HDPE, por sus siglas en inglés) (d = 0,940-0,970 g/cm3), polietileno de densidad media (MDPE, por sus siglas en inglés) (d = 0,926-0,940 g/cm3), polietileno de baja densidad (LDPE, por sus siglas en inglés) (d = 0,910-0,926 g/cm3); polietileno lineal de baja densidad (LLDPE, por sus siglas en inglés) y polietileno de muy baja densidad (VLDPE, por sus siglas en inglés) (d = 0,860-0,910 g/cm3); polipropileno (PP); copolímeros termoplásticos de propileno con etileno; copolímeros de etileno/acetato de vinilo (EVA); copolímeros de etileno/acrilato de etilo (EEA), copolímeros de etileno/acrilato de butilo (EBA); cauchos de etileno/a-olefina, en particular cauchos de etileno/propileno (EPR), cauchos de etileno/propileno/dieno (EPDM); y mezclas de los mismos.

[0043] Preferentemente, el relleno ignífugo inorgánico se selecciona de entre: hidróxidos metálicos, óxidos metálicos hidratados, sales metálicas que tienen al menos un grupo hidroxilo y sales metálicas hidratadas; particularmente, el relleno ignífugo es un hidróxido de calcio, aluminio, magnesio o zinc, óxido hidratado, sal que tiene al menos un grupo hidroxilo o sal hidratada.

[0044] Ejemplos de rellenos retardantes de llama hidratados inorgánicos que pueden usarse en la cubierta externa del cable de la invención son: hidróxido de magnesio, trihidrato de alúmina, carbonato de magnesio hidratado, calcio hidratado, carbonato de magnesio o mezclas de los mismos. El hidróxido de magnesio es particularmente preferido, ya que se caracteriza por una temperatura de descomposición de aproximadamente 340 °C y, por tanto, permite el uso de altas temperaturas de extrusión. Más particularmente, se prefiere utilizar hidróxido de magnesio de origen natural, obtenido al moler minerales a base de hidróxido de magnesio, tales como brucita o similares, tal como se describe, por ejemplo, en el documento W02007/049090.

[0045] El relleno ignífugo se usa generalmente en forma de partículas sin tratar o tratadas superficialmente con ácidos grasos saturados o insaturados que contienen de 8 a 24 átomos de carbono, o sales metálicas de los mismos, tales como, por ejemplo: ácido oleico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido isoesteárico, ácido láurico; estearato u oleato de magnesio o cinc; y similares. Con el fin de aumentar la compatibilidad con el material polimérico, el relleno ignífugo también puede tratarse superficialmente con agentes de acoplamiento adecuados, por ejemplo, silanos o titanatos orgánicos de cadena corta tales como viniltrietoxisilano, viniltriacetilsilano, titanato de tetraisopropilo, titanato de tetra-n-butilo y similares.

[0046] Según un aspecto de la presente invención, la capa interna de la cubierta multicapa está fabricada de un material polimérico ignífugo LSOH que tiene un índice de oxígeno de alta limitación (LOI), superior al 70 %, preferentemente del 75 % al 90 %, adecuado para conferir propiedades ignífugas adecuadas al cable. Según otro aspecto de la presente invención, la capa externa de la cubierta multicapa está fabricada de un material polimérico ignífugo LSOH que tiene un LOI inferior al de la capa interna, que comprende del 30 % al 70 %, preferentemente del 30 % al 50 %.

[0047] Esto se puede lograr variando la cantidad de relleno ignífugo inorgánico mezclado con la base polimérica, que será mayor en el material polimérico ignífugo que forma la capa interna de la cubierta y menor en el material polimérico que forma la capa externa de la cubierta

[0048] En particular, según la presente invención, la cantidad de relleno ignífugo en el material polimérico de la capa interna de la cubierta externa puede ser mayor que 500 phr, preferentemente de 600 phr a 850 phr, para obtener propiedades ignífugas adecuadas (LOI superior al 70 %). La cantidad de relleno ignífugo en el material polimérico de la capa externa de la cubierta se mantiene por debajo de la cantidad de relleno ignífugo en el material polimérico de la capa interna. En particular, la cantidad del relleno ignífugo en el material polimérico de la capa exterior es inferior a 500 phr, preferentemente de 150 phr a 300 phr.

[0049] En la presente descripción y las reivindicaciones, el término "phr" (acrónimo de "partes por cien de caucho") se usa para indicar partes en peso por 100 partes en peso del material de base polimérica.

[0050] La capa interna y la capa externa están en contacto directo entre sí.

[0051] Como se conoce, los altos contenidos de rellenos retardantes de llama inorgánicos como los presentes en la capa interior de la cubierta exterior generalmente conducen a una reducción en la trabajabilidad y a un deterioro de las propiedades mecánicas y elásticas de la mezcla resultante (polímero base relleno inorgánico). Sin embargo, se ha encontrado sorprendentemente que la combinación de una capa interna que tiene un alto contenido de rellenos ignífugos inorgánicos, adecuados para obtener propiedades ignífugas deseables, y una capa externa que tiene un contenido inferior de rellenos ignífugos inorgánicos, que por sí solos no podrían proporcionar propiedades ignífugas adecuadas para algunos estándares internacionales, permite restaurar las propiedades mecánicas y elásticas adecuadas a la cubierta multicapa resultante.

[0052] Como resultado, gracias a las características de su estructura multicapa de la cubierta, el cable de la invención muestra ventajosamente altas prestaciones durante el fuego según los requisitos de las normas internacionales pertinentes, así como buenas propiedades mecánicas, particularmente en términos de resistencia a la tracción y alargamiento a la rotura y viabilidad a pesar del alto contenido de rellenos inorgánicos en la cubierta.

[0053] Además, sin limitarse a ninguna teoría científica, se cree que la cubierta ignífuga mencionada anteriormente con estructura de múltiples capas también contribuye sinérgicamente a mejorar el rendimiento resistente al fuego de la capa resistente al fuego subyacente (por ejemplo, una cinta de mica) que resulta en particular en una reducción (o incluso ausencia) de generación de gotas debido a la fusión del material plástico que forma el aislamiento eléctrico del conductor o conductores durante un incendio.

[0054] Como resultado, el cable de la invención ha mejorado ventajosamente las prestaciones de retardante de llama que lo hacen capaz de ser certificado en clases más altas de las normas internacionales actuales, por ejemplo, de la norma europea EN 50399:2011/A1 (2016).

[0055] La producción del cable según la invención se puede llevar a cabo mediante técnicas conocidas. Por ejemplo, cada capa de aislamiento se puede aplicar sobre el conductor relevante mediante procedimientos convencionales de extrusión de material plástico, mientras que la cinta resistente al fuego se puede envolver alrededor del núcleo del cable mediante máquinas de enrollado convencionales. Además, la cubierta multicapa que incluye una capa interna y una capa externa se puede aplicar para rodear la cinta resistente al fuego a través de procedimientos convencionales de extrusión de material plástico también. Por ejemplo, se puede aplicar mediante la técnica "tándem", en la que se usan dos extrusoras separadas dispuestas en serie para aplicar la capa interna y posteriormente la capa externa, o por coextrusión de la capa interna y la capa externa.

[0056] El cable ignífugo de la presente invención se puede utilizar para el transporte de energía eléctrica o datos. Cuando el cable de la presente invención es un cable eléctrico, preferentemente dicho cable eléctrico es un cable para el transporte de corrientes eléctricas de bajo voltaje (LV), es decir, corrientes eléctricas de voltajes iguales o inferiores a 1 KV.

[0057] Se ilustrarán detalles adicionales en la siguiente descripción detallada, con referencia a la Figura 1 adjunta que es una vista en sección transversal de un cable ignífugo según la presente invención para la transmisión de energía a bajo voltaje.

[0058] Con referencia a la Figura 1, un cable ignífugo según la invención se denota, en su conjunto, por el número de referencia 1. El cable 1 comprende un núcleo de cable 2 que comprende una pluralidad de conductores eléctricos 3 que están aislados eléctricamente de forma individual con una capa polimérica 4. En la presente realización, los conductores eléctricos 3 están hechos de cobre. La capa aislante 4 está hecha de un polietileno reticulado eléctricamente aislante que no es resistente al fuego ni ignífugo, ya que no contiene ningún relleno resistente al fuego o ignífugo.

[0059] El cable 1 también comprende una única cinta resistente al fuego 5 de un material inorgánico resistente al fuego, particularmente mica, envuelta alrededor del núcleo del cable 2.

[0060] Además, el cable 1 incluye una cubierta de múltiples capas 6 que rodea y está en contacto con la cinta resistente al fuego 5. La cubierta 6 consiste en una capa interna 7 y una capa externa 8 ambas fabricadas de un material polimérico LSOH, tal como polímeros de etileno, copolímeros o mezcla de los mismos, rellenas con materiales inorgánicos ignífugos tales como hidróxido de magnesio.

[0061] En el cable de la Figura 1, la capa interna 7 consiste en un material polimérico de LSOH que tiene un LOI del 88 %, mientras que la capa externa 8 consiste en un material polimérico de LSOH que tiene un ^lO ⁱdel 36 %.

[0062] La presente invención se describirá ahora por medio de los resultados de las pruebas en condiciones de incendio que se llevaron a cabo en algunos cables eléctricos según la presente invención.

[0063] La configuración utilizada para las pruebas en condiciones de incendio es sustancialmente la especificada en la norma europea EN 50399:2011A1 (2016) e IEC 61034-2 (2005), que, según la Tabla 4 del Reglamento Delegado (UE) 2016/364 de la Comisión de 1 de julio de 2015, permite determinar, entre otros, los siguientes parámetros: Propagación de la llama (FS), tasa de liberación de calor (HRR), liberación total de calor (THR), tasa de producción de humo (SPR), densidad de humo (transmitancia de la luz), producción total de humo (TSP), índice de tasa de crecimiento de fuego (FIGRA) y persistencia de gotas en llamas.

Cable A

[0064] Un cable según la invención y diseñado como el cable 1 de la Figura 1 era un N2XH que comprende un núcleo de 19 conductores eléctricos con un área transversal de 1,5 mm2 rodeada y en contacto con una capa aislante hecha de polietileno reticulado no ignífugo/no resistente al fuego (XLPE). Se enrolló una sola cinta de mica alrededor del núcleo con una superposición del 20 % y se rodeó y se puso en contacto con una cubierta hecha de:

- una capa interna de material polimérico LSOH ignífugo que tiene un LOI del 88 %;

- una capa externa de compuesto de poliolefina LSOH ignífuga que tiene un LOI del 36 %.

Cable B

[0065] La estructura de este cable según la invención era como la del cable A, pero el núcleo del cable comprendía 40 conductores que tenían un área transversal de 1,5 mm2.

[0066] Durante la prueba, todos los cables anteriores se sometieron a una prueba de llama con una fuente de ignición de propano/aire de 20,5 kW durante 20 minutos.

[0067] Los resultados de las pruebas se muestran en la siguiente Tabla 1.

Tabla 1

[0068] A partir de los resultados anteriores, tanto el cable A como el B según la invención calificaron como B2 (cable de bajo riesgo de incendio) según la Tabla 4 del Reglamento Delegado (UE) 2016/364 de la Comisión, teniendo FS (propagación de la llama) <1,5 m;

THR (liberación total de calor) <15 MJ;

HRR de pico (velocidad de liberación de calor) <30 kW; y

FIGRA (Índice de tasa de crecimiento de incendios) <150 W/s.

[0069] Además, el cable A calificó como s1a (poca producción y propagación lenta de humo; alta visibilidad) con arreglo a la Tabla 4 del Reglamento Delegado (UE) 2016/364 de la Comisión, debido a que TSP (producción total de humo) <50 m2, SPR de pico (tasa de producción de humo) <0,25 m2/s y densidad del humo (en términos de transmitancia de la luz de conformidad con la norma EN 61034-2) >80 %; mientras que el cable B calificaba como s1b (poca producción y propagación lenta de humo; buena visibilidad) porque TSP (producción total de humo) <50 m2, SPR de pico (tasa de producción de humo) <0,25 m2/s y densidad de humo (en términos de transmitancia de la luz según EN 61034-2) >60 % <80 %. Sin querer atarse a una teoría, el diferente comportamiento entre los dos cables de la invención podría deberse al número de conductores contenidos en sus núcleos: el número de conductores en el cable B (más del doble del del cable A) podría haber causado una transmitancia de luz menor, aunque fuera del requisito de sla de menos del 2 %.

[0070] Posiblemente por la misma razón anterior, el cable A calificó como d0 como persistencia de gotitas en llamas (sin gotita/partículas en llamas dentro de 1.200 s) según la Tabla 4 del Reglamento Delegado (UE) 2016/364 de la Comisión, mientras que el cable B calificó como d1 (sin gotitas/partículas en llamas que persisten más de 10 s dentro de 1.200 s).

[0071] Tanto los cables probados califican para ser adecuados para áreas con riesgos de incendio muy altos, por ejemplo, ferrocarriles subterráneos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un cable eléctrico (1) que tiene un núcleo (2) que comprende al menos un conductor (3) aislado eléctricamente de forma individual por una capa polimérica (4), una cinta resistente al fuego (5) que comprende material inorgánico y enrollado alrededor del núcleo (2) y una cubierta multicapa (6) que rodea la cinta resistente al fuego (5) y que comprende una capa interna (7) y una capa externa (8), ambas hechas de un material polimérico ignífugo LSOH que incluye una base polimérica mezclada con rellenos ignífugos inorgánicos, la capa interna (7) y la capa externa (8) que están en contacto directo entre sí, el material LSOH de la capa interna (7) que tiene un índice de oxígeno limitante (LOI) superior al 70 % y el material LSOH de la capa externa (8) que tiene un LOI del 30 % al 70 %.

2. El cable (1) según la reivindicación 1, en el que la capa interna (7) está fabricada de un material polimérico ignífugo LSOH que tiene un LOI del 75 % al 90 %.

3. El cable (1) según la reivindicación 1, en el que la capa exterior (8) está fabricada de un material polimérico ignífugo LSOH que tiene un LOI del 30 % al 50 %.

4. El cable (1) según la reivindicación 1, en el que el núcleo (2) comprende una pluralidad de conductores (3) aislados eléctricamente de forma individual por una capa polimérica (4).

5. El cable (1) según la reivindicación 1, en el que la capa polimérica (4) no es resistente al fuego ni ignífuga.

6. El cable (1) según la reivindicación 1, en el que el material inorgánico de la cinta resistente al fuego (5) se elige de fibra de vidrio, mica y su combinación, preferentemente es mica.

7. El cable (1) según la reivindicación 1 que comprende una única cinta resistente al fuego (5).