Como componentes críticos para transmissão de energia e comunicação de sinais, o desempenho de combustão de fios e cabos impacta diretamente a segurança durante incêndios. Esses produtos são onipresentes em diversos edifícios, veículos de transporte e instalações industriais. Em caso de incêndio, seus taxa de queima, emissão de fumaça, e subprodutos tóxicos afetam significativamente a eficiência da evacuação e do resgate, representando até mesmo riscos de vida. Portanto, a realização de testes científicos e sistemáticos de desempenho de combustão em fios e cabos é de extrema importância.
Por meio de testes profissionais de inflamabilidade, parâmetros-chave como resistência ao fogo, velocidade de queima, e produção de fumaça podem ser avaliados cientificamente quando fios e cabos são expostos a chamas. Isso permite a seleção de produtos com propriedades superiores de retardamento de chamas, o que é crucial para aprimorar os padrões de segurança elétrica na construção e garantir a segurança contra incêndio.
Por que o teste de incêndio para fios e cabos é essencial
✔ Evita a rápida propagação do fogo – Cabos retardantes de chamas retardam a combustão, permitindo mais tempo para evacuação.
✔ Reduz a fumaça tóxica – Cabos com baixa emissão de fumaça e zero halogênio (LSZH) minimizam as emissões de gases perigosos.
✔ Atender à conformidade regulatória – Obrigatório em construções, ferrovias, navios e data centers.
✔ Melhorar a segurança pública – essencial para hospitais, aeroportos e edifícios altos.
Normas de Avaliação de Desempenho de Cabos e Fios Elétricos em Relação ao Fogo em Diferentes Sistemas Regulatórios
O desempenho de cabos e fios elétricos em relação ao fogo é avaliado de acordo com padrões distintos sob várias regulamentações nacionais.
Sistema Europeu (Regulamentação de Produtos de Construção – CPR)
Na Europa, o Regulamento de Produtos de Construção (CPR) exige que todos os cabos elétricos instalados em edifícios sejam submetidos a rigorosos testes de desempenho ao fogo. A avaliação baseia-se na norma EN 13501-6, que classifica os cabos de acordo com sua reação ao fogo. Os métodos de teste incluem:
ISO 1716 – Determinação do calor bruto de combustão (valor calorífico)
EN 50399 – Propagação da chama e taxa de liberação de calor em condições de incêndio
IEC 60332-1-2 – Propagação de chamas para fios/cabos isolados verticais simples
IEC 61034-2 – Medição da densidade da fumaça em condições definidas
IEC 60754-2 – Determinação da emissão de gases ácidos halogenados
Essa abordagem abrangente garante que os cabos usados na construção europeia atendam aos rigorosos requisitos de segurança quanto à propagação de chamas, produção de fumaça e toxicidade.
Sistema dos EUA (Underwriters Laboratories – Padrões UL e NFPA)
Nos Estados Unidos, os cabos resistentes ao fogo devem estar em conformidade com as normas UL (Underwriters Laboratories) e NFPA (National Fire Protection Association). Os cabos aprovados nos testes obrigatórios são marcados com uma identificação UL, classificação contra incêndio e número de aprovação. Os principais métodos de teste incluem:
UL 910 / NFPA 262 – Testes de chama e fumaça para cabos plenum (espaços de tratamento de ar)
UL 1666 – Teste de propagação de chamas para cabos de elevação (aplicações de eixo vertical)
UL 1581 – Testes gerais de inflamabilidade para fios e cabos
UL 1685 – Teste de propagação de fogo e liberação de fumaça em bandeja vertical
Essas normas garantem que os cabos usados em diferentes aplicações nos EUA (por exemplo, plenum, riser, uso geral) apresentem resistência adequada ao fogo e baixa emissão de fumaça.
Os ensaios de desempenho ao fogo de cabos e fios elétricos são cruciais para avaliar sua retardância à chama, emissão de fumaça, toxicidade e características de propagação da chama em condições de incêndio. Embora diferentes países e regiões adotem sistemas padrão variados, os principais métodos de ensaio incluem principalmente as seguintes categorias:
1. Testes de propagação de chamas:
(1) Câmara de teste de chama vertical única ZL-1028 (IEC 60332-1 / GB/T 18380.1)
Normas aplicáveis: IEC 60332-1, UL 1581 VW-1, GB/T 18380.1
Método de ensaio:
Um único cabo é fixado verticalmente e exposto a uma chama padrão (20/30/45 segundos).
A altura de propagação da chama e o tempo de autoextinção são observados.
Aplicação: Avalia a retardância à chama de um único cabo.
(2) Máquina de teste de chama vertical ZL-1048 (IEC 60332-3 / GB/T 18380.3)
Normas aplicáveis: IEC 60332-3, UL 1685, GB/T 18380.3
Método de ensaio:
Vários cabos são instalados verticalmente em um feixe e expostos a chamas de alta intensidade (20,5 kW, 40 minutos).
A altura de propagação da chama e o comprimento da carbonização são medidos.
Aplicação: Simula o comportamento do fogo em cenários de cabos densamente instalados.
(3) Máquina de teste de chama horizontal ZL-1021 (UL 1581 FT1/FT2/FT4)
Normas aplicáveis: UL 1581 (FT1/FT2/FT4), IEC 60332-2
Método de ensaio:
Os cabos são colocados horizontalmente e expostos a uma chama (30 segundos).
A distância de queima e o tempo de autoextinção são observados.
Aplicação: Avalia a retardância de chamas de cabos com baixa emissão de fumaça e zero halogênio (LSZH).
Testes de densidade de fumaça:
(1) Câmara de teste de densidade de fumaça ZL-1049 (IEC 61034 / GB/T 17651)
Normas aplicáveis: IEC 61034, GB/T 17651, ASTM E662
Método de ensaio:
Os cabos são queimados em uma câmara selada e a transmitância de luz é medida.
A densidade óptica específica (concentração de fumaça) é calculada.
Aplicação: Avalia o impacto da fumaça na visibilidade durante um incêndio.
(2) Máquina de teste de câmara de fumaça NBS (ASTM E662 / NFPA 258)
Normas aplicáveis: ASTM E662 (EUA), NFPA 258
Método de ensaio:
Amostras são queimadas sob condições controladas e a densidade óptica da fumaça (valor Ds) é medida.
Aplicação: Usado no mercado dos EUA para avaliar a obscuração da fumaça.
3. Testes de toxicidade:
(1)Máquina de teste de emissão de gás ácido halogenado ZL-1050 (IEC 60754 / GB/T 17650)
Normas aplicáveis: IEC 60754, GB/T 17650
Método de ensaio:
Os cabos são queimados e gases ácidos halogenados (HCl, HBr, etc.) são coletados.
O valor do pH e a condutividade são calculados.
Aplicação: Avalia a segurança ambiental dos cabos LSZH.
(2) Máquina de teste de índice de toxicidade (EN 50305 / NFPA 269)
Normas aplicáveis: EN 50305 (Europa), NFPA 269 (EUA)
Método de ensaio:
Cabos são queimados e gases tóxicos (CO, HCN, NOx, etc.) são analisados.
O índice de toxicidade (ITC) é calculado.
Aplicação: Avalia riscos à saúde humana durante incêndios.
4. Teste de índice de oxigênio:
(1) Máquina de teste de índice de oxigênio limitante (LOI) ZL-3010 (ISO 4589 / ASTM D2863)
Normas aplicáveis: ISO 4589, ASTM D2863, GB/T 2406
Método de ensaio:
Mede a concentração mínima de oxigênio necessária para sustentar a combustão em uma mistura de nitrogênio e oxigênio.
Materiais com LOI > 28% são considerados retardantes de chamas.
Aplicação: Determina o grau de resistência à chama dos materiais do cabo.
5. Testes de liberação de calor e propagação de fogo:
(1) Máquina de teste de calorímetro cônico (ISO 5660 / ASTM E1354)
Normas aplicáveis: ISO 5660, ASTM E1354
Método de ensaio:
Simula condições reais de incêndio para medir a taxa de liberação de calor (HRR) e a liberação total de calor (THR).
Aplicação: Avalia a taxa de crescimento do fogo.
(2) Máquina de teste de incêndio em bandejas de cabos (EN 50266 / UL 1685)
Normas aplicáveis: EN 50266 (Europa), UL 1685 (EUA)
Método de ensaio:
Um feixe de cabos é queimado em uma bandeja de cabos simulada, e a distância de propagação das chamas é medida.
Aplicação: Avalia riscos de incêndio em instalações de cabos de grande porte.
Os testes de resistência ao fogo em cabos e fios elétricos não só desempenham um papel crucial na avaliação e melhoria do desempenho de segurança dos produtos de cabos, como também têm profundo valor e importância na formulação de normas de segurança, na gestão da segurança contra incêndios e na conscientização sobre a segurança pública. Portanto, fortalecer a pesquisa e a aplicação dos testes de resistência ao fogo em cabos é de grande importância prática para garantir a segurança pública e promover o desenvolvimento sustentável da indústria de cabos.
