Google+
Advertisement

Rynek kabli i przewodów rozwija się – i to bardzo prężnie. Sprawdzone rozwiązania zastępowane są jeszcze lepszymi, a wykorzystywane do tej pory materiały – doskonalszymi. Wszystko po to, by zwiększyć bezpieczeństwo i wygodę układania, serwisowania i użytkowania instalacji.

Ewolucje i rewolucje kabli i przewodów. Fot.: Top CableFot.: Top Cable

Zmiany w konstrukcji przewodów czy w zakresie materiałów są wdrażane nie tylko z uwagi na potrzebę ich udoskonalania czy łatwość ich układania i użytkowania, a wynikają również ze zmieniających się przepisów unijnych. Podstawowym przykładem jest rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) nr 305/2011 obowiązujące od lipca 2013 r., w myśl którego kable i przewody sklasyfikowano jako wyrób budowlany i nałożono na producentów konieczność przeprowadzania badań oraz określania klasy reakcji na ogień.
Produkowane obecnie kable i przewody wyróżnia przede wszystkim znacznie wyższa odporność na szerokie spektrum czynników. Specjalne powłoki, wzmocnienia, zastosowane materiały czy konstrukcja sprawiają, że produkty zachowują swoje parametry mimo działania różnorodnych czynników atmosferycznych, wilgoci czy bardzo niskich i bardzo wysokich temperatur. Instalacja, niezależnie od jej rodzaju, musi bowiem działać oraz zapewniać nieprzerwane dostawy prądu czy danych niezależnie od warunków. Zwiększona została też odporność na uszkodzenia mechaniczne, chemikalia, poza tym zwrócono uwagę na kwestie związane z bezpieczeństwem instalacji oraz użytkowników. Oprócz tego coraz większe jest zainteresowanie instalatorów kablami giętkimi, czyli od giętkości klasy 5, podczas gdy jeszcze 10 lat temu w większości instalowano przewody w 1 i 2 klasie.
Dzięki coraz lepszy parametrom kabli możliwe jest wydłużenie okresu ich żywotności. Konstruktorzy pragną, aby przy standardowych rozwiązaniach przekroczyła ona granicę 60 lat.

Fot. 1. Produkowane obecnie kable i przewody wyróżnia przede wszystkim znacznie wyższa
odporność na szerokie spektrum czynników. Fot.: Lapp KabelFot. 1. Produkowane obecnie kable i przewody wyróżnia przede wszystkim znacznie wyższa odporność na szerokie spektrum czynników. Fot.: Lapp Kabel

Miedź obok (lub zamiast) aluminium

W jaki sposób ewoluują przewody? Co się zmieniło? Przede wszystkim spektrum stosowanych materiałów. Dawniej instalacje chętnie wykonywano za pomocą przewodów aluminiowych, odznaczających się jednak stosunkowo niewielką przewodnością, niższą wytrzymałością na rozciąganie, występowaniem zjawiska płynięcia oraz przewężaniem. Oczywiście, instalatorzy nie zrezygnowali całkowicie z tego rodzaju rozwiązań – producenci ciągle pracują nad zwiększaniem ich przewodności i odporności temperaturowej – jednak coraz częściej spotykamy instalacje miedziane zapewniające lepsze parametry przesyłu, trwałość oraz wyróżniające się łatwością układania.

Fot. 2. Główne kierunki ewolucji kabli i przewodów? Przede wszystkim produkty dedykowane
danemu zastosowaniu. Fot.: Top CableFot. 2. Główne kierunki ewolucji kabli i przewodów? Przede wszystkim produkty dedykowane danemu zastosowaniu. Fot.: Top Cable

Ulepszona konstrukcja

Wiele zmieniło się w samej budowie przewodu. Wcześniej konstrukcja powłoki kabla powodowała wypełnienie całej przestrzeni pomiędzy żyłami, co powodowało wyższą sztywność przewodów. Wkrótce wprowadzono płaszczowa budowę kabla, pozostawiając wolne przestrzenie wokół żył – w tzw. technologii próżniowej żyły mają więc możliwość przemieszczania się względem siebie, a cały przewód jest bardziej elastyczny.
Poza tym wprowadza się ulepszenia ułatwiające układanie przewodów oraz ich identyfikację. Pojawiają się m.in. rozwiązania umożliwiające identyfikację przewodu w zależności od przekroju – mniejsze przekroje jeden z producentów zaznaczył paskiem w kolorze niebieskim, większe w zielonym, co ułatwia przeprowadzanie prac np. w ciemnym pomieszczeniu.

Fot. 3. Najbezpieczniejszą instalację stanowi zespół kablowy. Zbadane kable wraz
z zamocowaniami gwarantują zasilanie do 90 minut w temp. 1000 st. C.
Zespół kablowy Technokabel + BAKS. Fot.: TechnokabelFot. 3. Najbezpieczniejszą instalację stanowi zespół kablowy. Zbadane kable wraz z zamocowaniami gwarantują zasilanie do 90 minut w temp. 1000 st. C. Zespół kablowy Technokabel + BAKS. Fot.: Technokabel

Niegroźne temperatury

Projektanci instalacji podkreślają, że niezwykle ważnym etapem planowania instalacji jest dostosowanie przewodów do temperatury środowiska, w którym zostaną one ułożone. Znaczny segment rynku stanowią tym samym rozwiązania o zwiększonym zakresie temperatury pracy – zarówno „w górę”, jak i „w dół”. W katalogach znajdziemy przewody ciepłoodporne o temperaturze pracy np. do ok. +105° C, jak i mrozoodporne, pracujące w temperaturze do ok. -60° C (przy pracy w stanie spoczynku). Zastosowanie specjalnych materiałów (np. elastomerów termoplastycznych) na izolację kabli i ich powłoki pozwala na dodatkowe rozszerzenie zakresu temperatury o kolejne kilkadziesiąt stopni na plusie, z kolei w przypadku kabli mrozoodpornych stworzono rozwiązania elastyczne, podlegające zginaniu nawet przy -60° C.

Fot. 4. Różne oznaczenia kolorystyczne sprawiają, że z łatwością rozróżniamy
poszczególne obwody. Fot.: nkt cablesFot. 4. Różne oznaczenia kolorystyczne sprawiają, że z łatwością rozróżniamy poszczególne obwody. Fot.: nkt cables

Technologia bezhalogenowa

Poruszając temat ewolucji kabli i przewodów, nie można nie zapomnieć o rozwiązaniach bezhalogenowych, które oferuje coraz większa liczba producentów. Podstawowym materiałem izolacyjnym jeszcze do niedawna był poliwinit charakteryzujący się dobrymi właściwościami mechanicznymi i stosunkowo niskimi kosztami. Jego największym mankamentem jest jednak zawartość chlorowców, tzn. związków halogenowych, które w razie pożaru wydzielają dużą ilość trujących gazów. Materiały zawierające halogeny, jak poliwinit, zastępowane są więc tworzywami bezhalogenowymi (niezawierające związków chloru, bromu i fluoru), np. polietylenem sieciowanym. Przewody bezhalogenowe w razie pożaru ponadto nie rozprzestrzeniają ognia i nie emitują dymu, poza tym wydzielane gazy nie są korozyjne. Warto zwrócić uwagę także na bezhalogenowe powłoki wykorzystywane w przypadku, gdy wymagane jest utrzymanie funkcji w czasie pożaru. Stosuje się m.in. gumę silikonową.
Co prawda, w przypadku rozwiązań bezhalogenowych szerokość zakresu temperatur jest mniejsza niż przy kablach ciepłoczy mrozoodpornych, jednak zauważmy, że są one dedykowane przede wszystkim systemom wykonywanym w budynkach mieszkalnych oraz obiektach użyteczności publicznej, biurowcach, placówkach edukacyjnych, szpitalach itd., czyli wszędzie tam, gdzie przebywają ludzie. Z drugiej strony konstruktorzy przewodów bezhalogenowych zwrócili uwagę również na odporność na wysokie i niskie temperatury – już nie tylko od -20° do +70°, ale nawet od -40° do +120°, przy jednoczesnym zwiększeniu odporności chemicznej i mechanicznej.
Podkreślmy również, że rozwiązania bezhalogenowe są coraz bardziej uniwersalne – stosuje się je w różnym środowisku i warunkach otoczenia. Tego rodzaju przewody i kable mogą być układane w powietrzu, na zewnątrz i wewnątrz pomieszczeń, a niektóre typy także bezpośrednio w ziemi.

EKSPERT Fachowego Elektryka
Kiedy należy wyremontować lub wymienić instalację?

Aleksander Stolp,
Inżynier Sprzedaży
w firmie nkt cablesAleksander Stolp
Inżynier Sprzedaży w firmie nkt cables

Alarmującymi sygnałami mogą być: wyłączanie się bezpieczników przy uruchamianiu urządzeń, ponadnormatywny spadek napięcia czy w krańcowych przypadkach – utrata ciągłości obwodu. O tym, czy instalację należy tylko zmodyfikować, czy całkowicie wymienić, powinien zadecydować elektryk z uprawnieniami do wykonywania i odbioru instalacji elektrycznych, po sprawdzeniu jej stanu. Konieczność całkowitej wymiany dotyczy w szczególności starych instalacji sprzed kilkudziesięciu lat, które były wykonywane w technologii z dwużyłowych przewodów aluminiowych. Według obowiązujących wymagań nie jest dopuszczalne stosowanie w instalacji przewodów aluminiowych o przekrojach nominalnych ≤10 mm². Obecnie stosuje się wyłącznie przewody miedziane. Innym wymaganiem jest obowiązkowe stosowanie we wszystkich obwodach żyły ochronnej, co w przypadku instalacji jednofazowej przekłada się na obowiązkowe stosowanie przewodów wielożyłowych zawierających taką żyłę. Przypadek częściowej modernizacji dotyczy raczej nowych budynków, gdy instalacja wymaga rozbudowy o kolejne obwody lub gniazda elektryczne, ze względu np. na potrzebę podłączenia większej ilości odbiorników.

Wodoodporne i niepoddające się uszkodzeniom

Fot. 5. Przykład kabla falownikowego. Fot.: Top CableFot. 5. Przykład kabla falownikowego. Fot.: Top Cable

Wiele wydarzyło się też w temacie wrażliwości kabli na wilgoć. Zmiana parametrów falowych wzdłuż torów kabla może zakłócić prawidłową transmisję danych - szczególnie w przypadku rozwiązań do transmisji cyfrowej sygnałów - w związku z czym stosuje się coraz doskonalsze zabezpieczenia przed penetracją wilgoci wzdłuż kabla. Nawet jeśli element instalacji ulegnie uszkodzeniu, nie ma konieczności jego wymiany, a jedynie dokonania napraw. Niektórzy producenci wolne przestrzenie ośrodka kabla wypełniają żelem zabezpieczającym głębsze warstwy przed penetracją wzdłużną wody. Czasami zaś żel zastępuje się specjalną taśmą i włóknami pęczniejącymi – materiał wchłania wodę, uniemożliwiając jej dalszą penetrację.
Oferowane obecnie kable są znacznie bardziej odporne na uszkodzenia mechaniczne. Stosuje się m.in. wzmocnienia w postaci pancerza z okrągłych drutów stalowych ocynkowanych, owiniętych spiralnie na powłoce kabla, zabezpieczenia z taśm stalowych ocynkowanych lub uzbrojenia w pancerz z drutów stalowych ocynkowanych. Z kolei wykonanie powłoki zewnętrznej ze specjalnie domieszkowanych materiałów pozwala na odstraszenie gryzoni – i to bez zwiększenia wymiarów i masy kabla, co może mieć znaczenie w instalacjach wewnętrznych, jak i zewnętrznych.

Fot. 6. Kable i przewody do specjalistycznego zastosowania, np. fotowoltaiczne,
również ewoluują - wprowadzane są kolejne usprawnienia. Fot.: Top CableFot. 6. Kable i przewody do specjalistycznego zastosowania, np. fotowoltaiczne, również ewoluują - wprowadzane są kolejne usprawnienia. Fot.: Top Cable

Do zadań specjalnych

Co ponadto? Znacznie rozwinął się segment rozwiązań dedykowanych instalacjom specjalnym, jak np. przewodów i kabli zasilających i sterowniczych zapewniających prawidłowe funkcjonowanie maszyn i czułych urządzeń elektronicznych. Poza tym przewiduje się, że w najbliższych latach dojdzie do znacznego rozwoju sektora fotowoltaiki oraz kabli specjalnie do instalacji fotowoltaicznych, co związane jest z ustawą o odnawialnych źródłach energii oraz jasnym kierunkiem Unii Europejskiej w temacie gospodarki energetycznej.
Pamiętajmy, że podstawą dobrze zaprojektowanej i wykonanej instalacji jest zastosowanie odpowiednio dobranych produktów – przede wszystkim pod względem materiałowym. Tworzenie indywidualnych, dedykowanych danemu miejscu rozwiązań to jeden z głównych kierunków rozwoju branży - łatwo zauważyć, że także w tej dziedzinie rynek kabli i przewodów rozwija się bardzo dynamicznie. Producenci oferują kable z różnych materiałów, różnej konstrukcji i o różnych funkcjonalnościach, w zależności od zastosowania. Właściwe określenie warunków, w jakich będzie użytkowana instalacja pozwala na przedłużenie jej żywotności, wykorzystanie nieodpowiednich zaś – prawdopodobnie spowoduje awarię, przedwczesne zużycie i konieczność wymiany.

EKSPERT Fachowego Elektryka
Kable fotowoltaiczne też ewoluują

Wojciech Kaliciak, Dyrektor Handlowy
– Polska, Top Cable SAWojciech Kaliciak
Dyrektor Handlowy – Polska, Top Cable SA

Ze względu na charakter instalacji, narażenie na promieniowanie UV, ozon, zmiany i zakres temperatur w naszym klimacie, narażenie na wodę i wilgoć, a także uszkodzenia mechaniczne, kable fotowoltaiczne powinny być produkowane z wysokiej jakości materiałów i wg konkretnych wytycznych i norm. Przed rozpoczęciem inwestycji warto zapytać producenta czy kable fotowoltaiczne spełniają standardy HD 605/A1 (odporność na UV i warunki pogodowe) oraz czy materiały użyte w konstrukcji kabla przewyższają wytyczne zawarte w normie EN 60216 przy indeksie temp. 120 °C, bo pozwoli to zagwarantować długą żywotność kabli i bezawaryjne działanie całej instalacji. Co do samej konstrukcji kabli, żyły z miedzi ocynowanej mają lepszą odporność na utlenianie. Z materiałów używanych w produkcji izolacji i powłoki zewnętrznej kabli jednym z lepszych tworzyw jest guma, która zapewnia dobrą odporność mechaniczną, na rozdarcia i ścieranie, a także odporność na wodę i zewnętrzne czynniki atmosferyczne.
Szczególnie w przypadku mikroinstalacji fotowoltaicznych, które instalowane są na budynkach, użyte kable powinny mieć dobre parametry bezpieczeństwa pożarowego. Kable takie w przypadku pożaru nie powinny rozprzestrzeniać płomienia (EN 60332-1), a jeszcze lepiej, gdy posiadają właściwości bezhalogenowe i nie wydzielają substancji trujących, gazów toksycznych i korozyjnych (wg EN 60754, IEC 60754) oraz dymu (wg EN 61034 / IEC 61034). Pozwoli to zapewnić bezpieczeństwo zarówno użytkownikom, jak i samym komponentom instalacji fotowoltaicznej. Potwierdzeniem jakości kabli fotowoltaicznych jest certyfikat TÜV dla produktu.

Iwona Bortniczuk
Na podstawie materiałów: nkt cables, Top Cable, Technokabel
Konsultacja merytoryczna: Wojciech Kaliciak, Top Cable SA

Megger przyrządy pomiarowe nr 1 na świecie - niezawodne w każdych warunkach - gwarantowana wiarygodność i powtarzalność pomiarów - ...mierzymy od 1889 roku