Afumex Guida all'Uso...(Low Smoke Zero Halogen) Guida all’uso dei cavi Afumex 6 0 Alogeni (ppm)...

AfumexGuida all’Uso

Gennaio 2006

fumexTM

Il cavo che salva la vita

La pericolosità degli incendi negli impianti elettrici viene

spesso sottovalutata fino a che non si verifica un incidente.

Sebbene di rado i cavi siano la causa diretta di incendi, essi

possono facilitare la propagazione delle fiamme e generare

fumi opachi, gas corrosivi e tossici. Tali gas si propagano

molto più velocemente delle fiamme, e raggiungono

concentrazioni letali con una velocità allarmante. Per questo

motivo, c’è stata un’evoluzione del concetto di sicurezza legato

ai cavi elettrici: le caratteristiche dei cavi devono essere tali

da limitare non solo la propagazione dell’incendio ma anche

l’emissione di fumi e gas tossici e corrosivi. Questa nuova

concezione di sicurezza garantisce la copertura di tutti i rischi

connessi agli incendi. Coerentemente con questa concezione,

Prysmian ha messo a punto la soluzione ideale:

i cavi Afumex™.

Premessa

Guida all’usodei cavi Afumex™

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Fino a qualche anno fa, le normative antincendio in vigore nei

Paesi Europei erano essenzialmente mirate ad evitare la

propagazione delle fiamme e, con criteri più o meno restrittivi,

fornivano una serie di prescrizioni generali ed una classificazione

dei materiali nei confronti della cosiddetta reazione al fuoco,

senza considerazioni riguardo alla tossicità delle eventuali

emissioni. Da alcuni anni le cose sono cambiate. Nel Regno

Unito, per esempio, una serie di normative comunali e cittadine,

hanno imposto, per la realizzazione degli impianti elettrici,

l’utilizzo di cavi che in caso d’incendio non propagano e non

emettono fumi opachi e gas corrosivi; inoltre, per alcune

installazioni particolari sono richieste oltre alle caratteristiche

di cui sopra anche la resistenza al fuoco. Un esempio recentissimo

arriva dalla Spagna che ha introdotto, nel regolamento

nazionale dell’impiantistica elettrica, l’obbligatorietà d’utilizzo

negli edifici pubblici di cavi che in caso d’incendio non propagano

e non emettono fumi opachi e gas corrosivi (LS0H). In una

recente modifica del regolamento, l’obbligatorietà d’uso è stata

estesa, almeno per i montanti, anche agli immobili residenziali.

Appare evidente quindi che in particolari condizioni (ad esempio

in una struttura a lento abbandono quale un ospedale, un

ricovero per anziani, una scuola) i materiali devono essere

valutati anche in funzione della bassa emissione di fumi opachi

e gas tossici in caso d’incendio, essendo questa la condizione

indispensabile per minimizzare il numero delle vittime.

La salvaguardia delle vite delle persone coinvolte in un incendio

non può essere affidata solamente alla normativa ma, come

sempre, deve soprattutto derivare dalla sensibilità e dalla

attenta valutazione delle soluzioni impiantistiche da parte dei

tecnici e dei progettisti. A differenza di quanto avviene nella

disciplina generale di prevenzione incendi, regolamentata da

un Ministero, l’aspetto delle emissioni nocive in caso di incendio

trova un riscontro normativo in campo elettrotecnico; il

progettista ha dunque in questo caso un supporto oggettivo

e un riferimento preciso. A dire il vero, la disposizione non è

così nota come meriterebbe, per cui riteniamo utile riportarla

per esteso.

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Leggi vigenti

fumexTM

Problemi connessi allo sviluppo di gas tossici o corrosivi

Qualora cavi in quantità rilevanti siano installati in ambienti

chiusi, con elevata presenza di persone, oppure si trovino a

coesistere in ambiente chiuso, con apparecchiature particolarmente

vulnerabili da agenti corrosivi, deve essere tenuto presente il

pericolo che i cavi stessi bruciando sviluppino gas tossici o

corrosivi. Ove tale pericolo sussista occorre fare ricorso a

cavi aventi la caratteristica di non sviluppare, in caso d’incendio,

gas tossici o corrosivi (CEI 11-17, “Impianti di produzione,

trasmissione e distribuzione di energia elettrica - Linee in

cavo” art. 3.7.05).

Un altro aspetto che deve essere riguardato è l’emissione di

fumi opachi: il problema si pose sulla spinta dell’esigenza,

manifestata dai gestori di metropolitane, di mantenere, in

caso d’incendio, una sufficiente visibilità all’interno delle

gallerie, in modo da consentire la piena distinguibilità delle

indicazioni delle vie di scampo. È infatti opportuno ricordare

che la mancanza di visibilità è registrata come una delle

principali cause di perdita di vite umane nelle statistiche degli

incendi, non solo delle metropolitane, ma anche degli edifici

pubblici e dei locali di pubblico spettacolo. Le normative

ministeriali trattano il problema semplicemente dal punto di

vista della possibilità di evacuazione dei fumi, prescrivendo

che vi siano sufficienti aperture di aerazione, ma non si curano

della possibilità di affrontare il problema alla fonte riducendo

l’emissione. Anche in questo caso la normativa elettrica si

dimostra più lungimirante.

Provvedimenti contro il fumo

Allorché i cavi siano installati in notevole quantità in ambienti

chiusi con elevata presenza di persone e di difficile e lenta

evacuazione, si devono adottare sistemi di posa atti ad impedire

il dilagare del fumo negli ambienti stessi o, in alternativa,

ricorrere all’impiego di cavi a bassa emissione di fumo

(CEI 11-17, art. 3.7.04). I riferimenti alle emissioni di fumi

opachi e gas tossici e corrosivi e l’utilizzo di cavi LSOH come

soluzione è sempre più presente all’interno della normativa

italiana.

Le normative vigenti


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Articolo 751.04.3

"Prescrizioni aggiuntive per gli ambienti di cui in 751.03”

Per i cavi delle condutture di cui in 751.04.2.6 b) e c) si deve valutare il rischio nei riguardi dei fumi, gas tossici e

corrosivi in relazione alla particolarità del tipo di installazione e dell'entità del danno probabile nei confronti di persone

e/o cose, al fine di adottare opportuni provvedimenti.

A tal fine sono considerati adatti i cavi senza alogeni (LSOH) rispondenti alle Norme CEI EN 50266 (CEI 20-22), CEI EN

50267 e CEI EN 50268 (CEI 20-37) per quanto riguarda le prove.

Le tipologie di cavo sopra riportate sono conformi alle Norme CEI 20-13, CEI 20-38 e alle Norme CENELEC HD 21.15

(CEI 20-20/15 in preparazione).

Nota - Si ricorda che devono essere rispettate le condizioni di cui in 751.04.2.8 b).

Nella Variante 2 della Guida CEI 64-50, sono riportate tabelle che indicano il numero massimo di cavi della medesima

sezione che si consiglia di installare a fascio o in strato entro canalizzazioni, senza superare la quantità di materiale non

metallico che permette al fascio o allo strato di mantenere la caratteristica di non propagazione dell'incendio.

Oltre alla norma CEI 64-8, sono state recentemente emesse una serie di guide per l'integrazione nell'edificio degli

impianti elettrici utilizzatori e per la predisposizione di impianti ausiliari, telefonici e di trasmissione dati, che

recepiscono l’uso di cavi LSOH.

Anno 2001 - Edilizia Residenziale - Criteri generali

5

Guida CEI 64-50

Norma CEI 64/8Novità

Anno 1999 - Guida all’esecuzione degli impianti elettrici nei

centri commerciali

Guida CEI 64-51

Anno 1999 - Guida all’esecuzione degli impianti elettrici negli

edifici scolastici

Guida CEI 64-52

Anno 2001 - Edilizia Residenziale - Criteri particolari per

edifici ad uso prevalentemente residenziale

Guida CEI 64-53

Anno 2002 - Edilizia Residenziale - Criteri particolari per i

locali di pubblico spettacolo

Guida CEI 64-54

Anno 2002 - Edilizia ad uso residenziale e terziario - Criteri

particolari per le strutture alberghiere

Guida CEI 64-55

fumexTM

Cosa sono

Le nuove tecnologie mettono a disposizione dei tipi specifici di

cavi la cui caratteristica di maggior rilievo è l’assenza di fumi

opachi quando sono coinvolti in un incendio. Per quanto riguarda

i gas emessi durante la combustione, i componenti di questi cavi

sono costituiti da materiali organici: poiché la combustione

consiste proprio nella combinazione del carbonio in essi contenuto

con l’ossigeno dell’aria, inevitabile la formazione di CO e CO2 in

quantità relative che dipendono dal modo in cui avviene la

combustione stessa. Dei due gas menzionati, solo il primo è

dannoso per l’uomo, e la composizione di questo tipo di mescole

viene quindi particolarmente curata per ridurre al minimo il

quantitativo di CO emesso (favorendo la combustione completa

delle stesse), evitando inoltre nel modo più assoluto l’impiego di

componenti contenenti alogeni. In tal modo, la vita umana viene

salvaguardata al meglio, e la totale assenza di sostanze corrosive

nei fumi di combustione impedisce che, per tale causa, vengano

procurati danni alle cose: a questo proposito vale la pena di

ricordare che i maggiori danni, durante gli incendi parziali, non

sono causati dal calore, bensì dalla corrosività dei fumi che,

spargendosi anche nei locali non interessati dal fuoco, vengono in

contatto con le cose in essi contenute. Il controllo del grado di

opacità dei fumi e del contenuto di sostanze tossiche e corrosive

dei gas emessi durante la combustione viene effettuato mediante

i metodi di prova previsti dalla Norma EN 50267 (CEI 20-37), che

prevede la misura:

> della quantità di sostanze corrosive contenuta nei gas di

combustione, espressa in % di HCI;

> della quantità di sostanze tossiche (incluse le corrosive)

contenuta nei gas di combustione, espressa come media pesata

di tutti i componenti tossici (essendo pesi le concentrazioni di

tali componenti ritenuti letali per l’uomo dopo un’esposizione

di mezz’ora);

> dell’opacità dei fumi, espressa in termini di densità ottica su una

distanza di riferimento pari a 3 m in atmosfera uniformemente

offuscata (EN 50628).

I cavi non propaganti l’incendio

a bassa emissione di fumi,

gas tossici e corrosivi

(Low Smoke Zero Halogen)


6

0

200

Alo

ge

ni

(pp

m)

400

600

5 10 15 20 25Minuti

Cavo Standard Non emettono alogeni

Cavo LSOH

EMISSIONE ALOGENI

0

25

50

75

100

Tra

sm

itta

nz

a (

%)

5 10 15 20 25Minuti

Cavo Standard Non riducono la visibilità

Cavo LSOH

Soglia di visibilità

EMISSIONE FUMI

0

200CO

(p

pm

) 400

600

5 10 15 20 25Minuti

Cavo Standard Bruciano “bene”

Cavo LSOH

EMISSIONE CO

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Caratteristiche generali

dei cavi Afumex™

fumexTM

Lo sviluppo della famiglia di cavi Afumex™, frutto di recenti

scoperte (protette da brevetti) dei laboratori Prysmian, è il risultato

della continua attività di Ricerca e Sviluppo di Prysmian nel campo

delle materie plastiche. I cavi Afumex™, costruiti secondo la

tecnologia LSOH® (Low Smoke Zero Halogen), aggiungono alle

caratteristiche elettriche, meccaniche e alle normali prestazioni al

fuoco dei cavi standard, caratteristiche in grado di AUMENTARE il

livello di SICUREZZA delle INSTALLAZIONI ELETTRICHE, attraverso:

> Ridotte emissioni di fumi opachi (ben al di sotto del limite

minimo di visibilità), le cui concentrazioni ridotte non

pregiudicano la visibilità, facilitando le operazioni di evacuazione

e consentendo alle squadre di emergenza di effettuare più

agevolmente le operazioni di soccorso;

> Ridotte emissioni di gas tossici (emissione estremamente

contenuta di monossido di carbonio (CO), con concentrazioni

sostanzialmente inferiori ai livelli di pericolosità. Il CO è

particolarmente insidioso, in quanto è un gas incolore e inodore;

> Assenza di emissioni di gas contenenti alogeni (gas

tossico e corrosivo derivante dalla combustione di cavi

tradizionali). Tra tutti questi gas, il più pericoloso è l’acido

cloridrico (HCl), che è particolarmente corrosivo nei confronti

delle apparecchiature e dei componenti elettronici, oltre a

essere nocivo per gli esseri umani, in quanto agisce

sull’apparato respiratorio;

> Non propagazione dell’incendio (in linea con i livelli più

alti adottati in Europa per i cavi standard);

> Maggiore durata di vita (rispetto ai cavi standard) con

conseguente aumento della sicurezza intrinseca dell’impianto.

I test svolti sull’invecchiamento accelerato hanno dimostrato

che l’isolamento dei cavi Afumex™ dà risultati superiori

rispetto ai cavi tradizionali (N07V-K, FROR, FG7OR).

Ne consegue che un impianto cablato con cavi Afumex™ ha una

maggiore durata di vita riducendo così il costo di vita dell’impianto

stesso e nello stesso tempo ne aumenta la sicurezza.

I cavi Afumex™ sono prodotti ECOLOGICI in conformità con

i principi ispiratori delle norme europee per la salvaguardia

dell’ambiente (ISO 14000). L’assenza completa di piombo

nelle mescole isolanti e di guaina facilita lo smaltimento

dei cavi Afumex™ (ciò costituisce un problema con i cavi

tradizionali). Sono prodotti “CONVENIENTI” poichè riducono i

costi derivanti dagli incendi:

> Costi sociali (perdita di vite umane);

> Costi tangibili (ripristino degli apparecchi elettrici meccanici

ed elettromeccanici e delle strutture metalliche);

> Costi ambientali (inquinamento/bonifica del territorio).

I vantaggi dell tecnologia

Afumex™

I cavi della nuova famiglia Afumex™ sono testati secondo le

seguenti norme italiane ed internazionali:

> CEI 20-35

> IEC 60332 (CEI EN 50265)

> (per la propagazione della fiamma);

> CEI 20-22II, 20/22III

> IEC 60332 3A/60332 3C (CEI EN 50266)

> (per la propagazione del fuoco);

> CEI 20-37/20-38

> IEC 61034 EN 50268

> (per le emissioni di fumi);

> CEI 20-37/20-38

> IEC 60750 EN 50267

> (per l’emissione di gas tossici e corrosivi).

La gamma Prysmian Afumex™


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9

La gamma LSOH di Prysmian

450/750 V(FM9)

fumexTM

fumex™ 750 70°C

Temp.di Funz.

Caratteristiche del cavo

160°C

Temp. di C.to. CEI 20-22III

PbSenza Piombo Flessibile

450/750 V(NO7G9-K)

fumex™ 90 90°C

Temp.di Funz.


250°C



450/750 V(FM90Z1)

fumex™ Flex 70°C

Temp.di Funz.


160°C



0,1/1 KV(FG7(0)M1)

fumex™ 100090°C

Temp.di Funz.


250°C



0,1/1 KV(FG70H2M1)

fumex™ 1000 screen

90°C

Temp.di Funz.


250°C



12/20 - 18/30 kV(RG7H1M1)

fumex™

MV Power 105 105°C

Temp.di Funz.


300°C


PbSenza Piombo Rigido

0,6/1 kV(FTG10(O)M1)

RF 31-22™

90°C

Temp.di Funz.


250°C



Come si è visto, le emissioni nocive in caso di incendio sono

di tre tipologie: fumi opachi, gas tossici e gas corrosivi. Si

ricorda poi come con la caratteristica di non propagazione

dell’incendio dei tipi più comuni di cavi si paga con lo scotto

di una maggiore emissione di sostanze nocive, un

inconveniente che non può essere dimenticato in situazioni

ben determinate, quali, ad esempio:

> locali ad elevata densità di affollamento;

> locali a ventilazione naturale scarsa o impedita;

> strutture a lento abbandono a causa della condizione delle

persone presenti (ospedali, ricoveri per anziani);

> strutture a lento abbandono a causa della loro stessa

natura (edifici storici, costruzioni molto elevate);

> edifici o parti di essi contenenti strumentazioni delicate e

di valore (sale controllo, centri di calcolo);

> volumi con elevata quantità di cavi elettrici confinati in

spazi ristretti (sale quadri, spinamento dei teatri, cavedi,

cunicoli, vani tecnici);

> quadri elettrici.

Nei casi sopra elencati ed in altri simili, che l’esperienza ed il

buon senso aiutano ad individuare, occorre riferirsi al

concetto di sicurezza attiva, nel senso che è necessario

prevedere l’impiego di cavi la cui reazione al fuoco non

consista soltanto nella non propagazione, ma che, limitando

solamente a CO e CO2 l’emissione di gas, ed evitando lo

sviluppo di fumi opachi, diano un contributo importante alla

riduzione del livello di rischio per persone e cose in caso di

incendio. A lato alcuni esempi in applicazioni quotidiane per

chiarire maggiormente i concetti sopra esposti.

Come e quando usare i cavi

Afumex™


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11

fumexTM

Industria

I cavi Afumex™ sono garanzia di sicurezza quando c’è il

rischio che vengano danneggiate apparecchiature costose, o

si gestiscono processi critici. Tipicamente, essi vengono

utilizzati nelle sale di controllo, nei quadri e nei pannelli di

controllo e nelle white room (per esempio: nelle centrali

elettriche, nell’industria petrolchimica ed elettronica, nelle

miniere e nell’industria della carta).

Infrastrutture

Nei luoghi molto affollati (per esempio negli aeroporti, nelle

stazioni, nei palazzetti dello sport, nelle sale da concerto,

ecc.), un incendio può diventare molto pericoloso.

Afumex™ garantisce la sicurezza necessaria, evitando la

formazione di fumi e gas tossici, che generano il panico, e

facilitando l’intervento delle squadre antincendio.

Terziario

In caso di incendio in alberghi, ospedali, scuole, sale

cinematografiche, discoteche, banche, centri commerciali,

uffici, sono presenti diversi fattori di rischio per la sicurezza

delle persone, e il tempo di reazione degli individui in una

situazione di emergenza può essere superiore al normale.

Afumex™ assicura un margine di tempo supplementare che

consente alle persone di sfollare in condizioni di sicurezza.

Residenziale

È possibile rendere le abitazioni decisamente più sicure

utilizzando cavi. Afumex™ costituisce un notevole salto di

qualità in tutte le situazioni, ma diventa essenziale quando

occorre salvaguardare beni di particolare interesse (edifici

storici o mobili di valore), o quando sono presenti rischi

potenziali in caso di incendio (esempio: passaggi stretti che

rallentano l’evacuazione).

Cosa sono

Quali che siano le prestazioni richieste ad un impianto di

illuminazione di sicurezza con alimentazione centralizzata,

risulta evidente come un elemento fondamentale da

salvaguardare siano le conduttore. Tralasciando l’adozione di

metodologie installative particolari, spesso di realizzazione

piuttosto difficoltosa, la soluzione più semplice e con ottime

garanzie quella dell’impiego di cavi resistenti al fuoco.

Il concetto di sicurezza attiva acquista, per questo tipo di

cavi, un nuovo risvolto: essi sono progettati e costruiti per

continuare a funzionare per un determinato periodo di tempo

quando investiti dall’incendio. Il progresso tecnologico ha

posto a disposizione di progettisti ed installatori i resistenti

al fuoco a Norma CEI 20-45. La verifica della caratteristica di

resistenza al fuoco nel senso sopra menzionato, viene

effettuata mediante la prova descritta nella Norma CEI 20-36

che recepisce i metodi di prova CENELEC EN 50200 ed IEC

60331. Nella CEI 20-45 vengono considerati solo cavi

resistenti al fuoco che, al tipo di sicurezza attiva sopra

descritto, uniscono anche altre caratteristiche, e cioè la non

propagazione dell’incendio, l’assenza di fumi opachi,

l’emissione di gas a ridotta tossicità (contenenti solo CO e

CO2 e non corrosivi).

Quali sono

I tipi previsti sono i seguenti:

Cavi flessibili uni o multipolari per energia, per posa fissa,

tensione nominale 0,6/1 kV, con conduttore a corda

flessibile, nastro in vetro micato, isolamento in gomma EPR

qualità G10, guaina poliolefinica speciale tipo M1; nome

RF 31-22, sigla FTG10M1 (unipolari) o FTG100M1 (multipolari);

Cavi flessibili uni o multipolari per energia, tensione

nominale 0,6/1 kV, con conduttore a filo unico o corda rigida

o flessibile, isolamento in gomma siliconica (G4), treccia

chiusa di vetro trattato, guaina in mescola poliolefinica

speciale tipo M2; sigla U/R/FG4T2M2 (unipolari) o

U/R/FG4T20M2 (multipolari).

Cavi resistenti al fuoco

RF 31-22™


12

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fumexTM

Per il primo tipo di cavo, il meccanismo che permette il

mantenimento della funzionalità (e quindi l’isolamento tra le

fasi e tra fasi e terra) è basato sull’impiego del nastro di vetro

micato che inviluppa il conduttore: il fuoco brucia la guaina,

riempitivo ed isolamento estruso, ma il nastro di vetro micato,

opportunamente applicato, riesce a garantire la

funzionalità del cavo per un tempo che, a seconda della

temperatura di prova, può andare da qualche decina di

minuti a qualche ora, e quindi, in ogni caso, sufficiente

all’evacuazione delle persone dal locale.

Per il secondo tipo di cavo, il meccanismo che permette il

mantenimento della funzionalità basato sull’impiego

combinato della mescola siliconica, fortemente caricata con

farina fossile o materiale similare, e la treccia di vetro: il

fuoco brucia la guaina, riempitivo ed isolamento estruso, ma

le ceneri di quest’ultimo, mantenute in loco dalla treccia

chiusa di vetro, riescono a garantire la funzionalità del cavo

per il tempo suindicato.

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E’ necessario dare alcune indicazioni per l’installazione

corretta di questi tipi di cavi. Come detto, bruciano sotto

l’azione del fuoco tutti gli elementi che normalmente

garantiscono la resistenza meccanica e l’isolamento, e la

parte a cui rimane affidato il funzionamento del cavo è di

natura molto più fragile. Ampi movimenti della conduttura

dovuti a dilatazioni termiche o crollo di membrature di

sostegno possono inficiare le notevoli capacità intrinseche

del cavo di resistere al fuoco rompendo la parte vetrosa che

funge da isolante. Le giunzioni e derivazioni sono da ridursi

al minimo indispensabile e debbono essere eseguite con

attenzione particolare, in modo da evitare che le dilatazioni

termiche causino un effetto molla delle parti di conduttore

spellate e serrate al morsetto; una soluzione consiste, per

esempio, nel rivestire le cassette di giunzione con vernice

intumescente capace di resistere al fuoco garantendo anche

un certo isolamento termico. Attenzioni analoghe si debbono

tenere, per esempio, per le canalizzazioni: inutile adottare un

cavo capace di funzionare per due ore sotto fiamma viva se la

canaletta che lo sostiene si snerva e cede dopo dieci minuti.

Impiegati con le dovute cautele i cavi resistenti al fuoco

consentono dunque di contribuire, come sistema di

protezione attiva, ad aumentare la sicurezza in caso di

incendio mantenendo in vita alcune funzioni fondamentali

durante le operazioni di emergenza e soccorso.

La posa dei cavi resistenti

al fuoco

Sono destinati ad impianti che richiedono i massimi requisiti

di sicurezza nei confronti degli incendi, quali: impianti per luci

di emergenza, di allarme e di rilevazione automatica

dell’incendio, dispositivi di spegnimento incendio e apertura

porte automatiche, sistemi di elevazione, di aerandizionamento,

sistemi telefonici di emergenza.

Applicazioni

15

fumexTM

deg

a d

esig

n gr

oup

Prysmian Cables and SystemsViale Sarca 222, 20126 Milano, Italy - tel. +39 02 6449 1, fax +39 02 6440 2446 - www.prysmian.com

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