A resistência ao fogo de cabos de potência de até 0,6/1 kV

Os cabos resistentes ao fogo são desenvolvidos com o objetivo de aumentar a segurança e diminuir o risco de incêndios em fábricas e outros edifícios. Certos circuitos são necessários para continuar operando durante uma situação de emergência e a colocação de cabos com classificação de resistência ao fogo torna isso possível.

A tecnologia está permitindo o desenvolvimento de cabos resistentes ao fogo para alarme de incêndio e outros sistemas de emergência. Esses cabos à prova de fogo devem atender aos requisitos das normas técnicas e não podem desligar imediatamente quando um incêndio começa. Em vez disso, a energia continua a percorrer pelo circuito.

Essa energia é direcionada para bombas de incêndio, elevadores, equipamentos de controle de fumaça, sistemas de alarme de incêndio e outros sistemas de emergência necessários para manter as pessoas seguras durante uma emergência. A definição de um cabo resistente ao fogo é o que continuará a operar na presença de um incêndio. Isso é comumente conhecido como um cabo de integridade de circuito e tem classificação de incêndio de por duas horas.

O cabo com isolamento mineral fornece essa proteção adicional há décadas, sendo que que na sua construção do cabo se usa condutores de cobre, óxido de magnésio e uma bainha de cobre. O cabo MI vem em versões de um e multicondutor, sendo projetado para circuitos de energia de emergência para bombas de incêndio e geradores de emergência. O MI é trabalhoso e difícil de instalar e, portanto, raramente é usado em proteção contra incêndio de baixa tensão.

Para a aceitação e rejeição dos cabos de potência de até 0,6/1 kV, na inspeção visual podem ser rejeitadas, de forma individual, a critério do comprador, as unidades de expedição que não cumpram as condições estabelecidas na norma. Nos ensaios de rotina podem ser rejeitadas, de forma individual, as unidades de expedição que não cumpram os requisitos especificados.

Nos ensaios especiais, sobre as amostras obtidas conforme critério estabelecido, devem ser aplicados os ensaios especiais que são realizados em amostras de cabo completo, ou em componentes retirados destas, conforme critério de amostragem, com a finalidade de verificar se o cabo atende às especificações do projeto. Devem ser aplicados os critérios de aceitação e rejeição correspondentes à construção do cabo, conforme determinado nas normas .

Adicionalmente aos ensaios correspondentes à construção do cabo, conforme determinado nas normas referenciadas, deve ser realizado o ensaio de resistência ao fogo. O corpo de prova deve consistir em um comprimento adequado de cabo completo, de acordo com a NBR 10301. No caso de cabo unipolar não blindado, devem ser ensaiados simultaneamente dois corpos de prova torcidos entre si, com passo adequado, de modo a serem mantidos em contato.

A tensão entre veias deve ser igual ao valor da tensão de isolamento entre fases (V). Se o corpo de prova não superar o ensaio, dois outros corpos de prova devem ser ensaiados nas mesmas condições. Se ambos os resultados forem satisfatórios, o cabo deve ser considerado aprovado no ensaio.

O ensaio deve ser realizado conforme a NBR 10301, de acordo com a classe de resistência ao fogo especificada (CR2 ou CR3). Existem alguns dados para as encomendas dos cabos, conforme a figura abaixo.

Os cabos devem ser acondicionados de maneira que fiquem protegidos durante o manuseio, transporte e armazenagem. O acondicionamento deve ser em rolo ou carretel, que deve ter resistência adequada e ser isento de defeitos que possam danificar o produto. Para cada unidade de expedição, a incerteza máxima requerida na quantidade efetiva deve ser de ± 1 % em comprimento.

Os cabos devem ser fornecidos em lances normais de fabricação, sobre os quais é permitida uma tolerância de ± 3 % no comprimento. Adicionalmente, pode-se admitir que até 5% dos lances de um lote de expedição tenham um comprimento diferente do lance normal de fabricação, com um mínimo de 50 % do comprimento do referido lance.

Os carretéis devem possuir dimensões conforme a NBR 11137, sendo respeitados os limites de curvatura previstos na NBR 9511, e os rolos devem possuir dimensões conforme a NBR 7312. As extremidades dos cabos acondicionados em carretéis devem ser convenientemente seladas com capuzes de vedação ou com fita autoaglomerante, resistentes às intempéries, a fim de evitar a penetração de umidade durante manuseio, transporte e armazenagem.

No caso de cabos com construção não bloqueada longitudinalmente, é recomendado somente o uso de capuzes de vedação. Externamente, os carretéis devem ser marcados, nas duas faces laterais, diretamente sobre o disco e/ou por meio de etiquetas, com caracteres legíveis e indeléveis, com no mínimo as seguintes informações: nome e identificação do fabricante e país de origem; tensão de isolamento (Uo/U), expressa em quilovolts (kV); número de condutores e seção nominal, expressa em milímetros quadrados (mm²); material do condutor (cobre ou alumínio), da isolação (PVC/A, PVC/E, PE, XLPE, EPR, HEPR) e da cobertura; NBR 13418; número da norma correspondente à construção básica do cabo; comprimento de cada unidade de expedição, expresso em metros (m); massa bruta aproximada, expressa em quilogramas (kg); número da ordem de compra; identificação para fins de rastreabilidade; seta no sentido de rotação para desenrolar e o texto desenrole neste sentido. Quando o ano de fabricação for marcado com fita colocada no interior do cabo, esta indicação deve também constar como requisito de marcação no carretel.

A NBR 13418 de 05/2022 – Cabos resistentes ao fogo para instalações de segurança – Requisitos de desempenho especifica os requisitos de desempenho de resistência ao fogo para cabos de potência até 0,6/1 kV, controle e instrumentação, para instalações fixas de segurança, nas quais é requerida a manutenção da integridade das linhas elétricas em condições de incêndio, conforme a NBR 5410. Esta norma prevê duas classes de resistência ao fogo, a CR2 e a CR3. A classe CR2 é a classificação que engloba os cabos resistentes ao fogo, conforme a NBR 10301, submetidos a uma temperatura mínima de 750 °C, sem choque mecânico.

A classe CR3 é a classificação que engloba os cabos resistentes ao fogo, conforme a NBR 10301, submetidos a uma temperatura mínima de 830 °C, com choque mecânico durante a execução do ensaio.

Para os efeitos de utilização desta norma, os cabos se caracterizam pela tensão de isolamento em função da aplicação, conforme indicado a seguir: cabos de potência, com condutores de cobre, classe de tensão até 0,6 kV/1 kV: NBR 7286, NBR 7287, NBR 7288 e NBR 13248; cabos de controle, com condutores de cobre, classe de tensão até 1.000 V: NBR 7289, NBR 7290 e NBR 16442; e cabos de instrumentação com condutores de cobre, classe de tensão até 300 V: NBR 10300.

A temperatura no condutor, em regime permanente, não pode ultrapassar a 70 °C para os cabos isolados com composto termoplástico e 90 °C para os cabos isolados com composto termofixo. A temperatura no condutor, em regime de sobrecarga, não pode ultrapassar a 100 °C para os cabos isolados com composto termoplástico e 130 °C para os cabos isolados com composto termofixo. A operação neste regime não pode superar 100 h durante 12 meses consecutivos, nem 500 h durante a vida do cabo.

A temperatura no condutor, em regime de curto-circuito, não pode ultrapassar 160 °C para os cabos isolados com composto termoplástico e 250 °C para os cabos isolados com composto termofixo. A duração neste regime não pode ser superior a 5 s. O condutor deve ser de cobre, com ou sem revestimento metálico, ter têmpera mole e estar de acordo com a NBR NM 280.

Os condutores devem atender à classe 1, 2, 4 ou 5 de encordoamento. As demais características construtivas devem estar de acordo com uma das normas especificadas nessa norma. Sobre o condutor podem ser aplicadas, por extrusão ou por enfaixamento, uma ou mais camadas de material adequado à temperatura de operação do cabo, compatíveis com o material da isolação, a fim de conferir a propriedade de resistência ao fogo.

A cor padronizada para a cobertura é a vermelha. Outras cores podem ser adotadas mediante acordo prévio entre o comprador e o fabricante. A marcação da cobertura deve ser conforme a NBR 6251, contendo no mínimo as seguintes informações: a marca de origem (nome, marca ou logotipo do fabricante); o número de condutores, pares, ternas ou quadras, e seção nominal do (s) condutor (es), expressa em milímetros quadrados (mm²); a tensão de isolamento Uo/U expressa em quilovolts (kV) para os cabos de potência, ou tensão de isolamento expressa em Volts (V) para os cabos de controle e instrumentação; o material do condutor, da isolação e da cobertura, indicado pelas siglas estabelecidas nas normas especificadas nessa norma; o número desta norma (NBR 13418); a expressão Resistente ao Fogo CR2 ou Resistente ao Fogo CR3; o número da norma correspondente à construção básica do cabo; o ano de fabricação.

Os ensaios previstos nesta norma são classificados em: ensaios de recebimento (R e); ensaios de tipo (T); ensaios de controle; e ensaios durante e após a instalação. Antes de qualquer ensaio, deve ser realizada uma inspeção visual sobre todas as unidades de expedição, para verificação das condições estabelecidas nessa norma.

Os ensaios de recebimento constituem-se em: ensaios de rotina (R); e ensaios especiais (E). Devem ser realizados os ensaios de rotina (R) correspondentes à construção do cabo, conforme determinado nas normas referenciadas nessa norma. Estes ensaios são realizados nas unidades de expedição, conforme critério de amostragem, com a finalidade de demonstrar a integridade do cabo.

Devem ser realizados os ensaios especiais (E) correspondentes à construção do cabo, conforme determinado nas normas referenciadas nessa norma. Estes ensaios (E) são realizados em amostras de cabo completo, ou em componentes retirados destas, conforme critério de amostragem estabelecido, com a finalidade de verificar se o cabo atende às especificações do projeto.

Os ensaios de tipo (T) devem ser realizados e correspondem à construção do cabo, conforme determinado nas normas referenciadas nessa norma. Deve também ser realizado, como ensaio de tipo, o ensaio de resistência ao fogo, sendo recomendado realizar este ensaio nos seguintes cabos: cabos de potência com seções de 1,5 mm² e 25 mm², cabos de instrumentação com seção de 1,0 mm², com formação mínima de dois pares, e cabos de controle com seção de 1,5 mm², com formação mínima de seis condutores.

Os ensaios de tipo devem ser realizados, de modo geral, uma única vez, com a finalidade de demonstrar o comportamento satisfatório do projeto do cabo, para atender à aplicação prevista. Estes ensaios são, por isso mesmo, de natureza tal que não precisam ser repetidos, independentemente do material do condutor, a menos que haja modificação do projeto do cabo que possa alterar o seu desempenho.

Entende-se por modificação do projeto do cabo, para os objetivos desta norma, qualquer variação construtiva ou de tecnologia que possa influir diretamente no desempenho elétrico e mecânico e/ou em condições de queima do cabo, como, por exemplo, modificação nos seus materiais componentes. Todos os ensaios elétricos e não elétricos indicados nesta norma compreendem o conjunto de ensaios de controle disponíveis ao fabricante que, a seu critério e necessidade, os utiliza para determinada ordem ou lote de produção.

Os ensaios durante e após a instalação, correspondentes à construção do cabo conforme determinado nas normas referenciadas nessa norma, podem ser realizados. Estes ensaios são destinados a demonstrar a integridade do cabo e seus acessórios durante a instalação e após a sua conclusão.

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