Els cables resistents al foc són vitals per garantir la connectivitat elèctrica en edificis i instal·lacions industrials en condicions extremes. Tot i que el seu excepcional rendiment contra incendis és crític, l'entrada d'humitat representa un risc ocult però freqüent que pot comprometre greument el rendiment elèctric, la durabilitat a llarg termini i fins i tot conduir a la fallada de la seva funció de protecció contra incendis. Com a experts profundament arrelats en el camp dels materials per a cables, ONE WORLD entén que la prevenció de la humitat dels cables és un problema sistèmic que abasta tota la cadena, des de la selecció de materials bàsics com ara compostos d'aïllament i compostos de revestiment, fins a la instal·lació, la construcció i el manteniment continu. Aquest article durà a terme una anàlisi en profunditat dels factors d'entrada d'humitat, començant per les característiques dels materials bàsics com ara LSZH, XLPE i òxid de magnesi.
1. Ontologia del cable: materials i estructura del nucli com a fonament de la prevenció de la humitat
La resistència a la humitat d'un cable ignífug està determinada fonamentalment per les propietats i el disseny sinèrgic dels materials centrals del cable.
Conductor: Els conductors de coure o alumini d'alta puresa són químicament estables. Tanmateix, si la humitat penetra, pot iniciar una corrosió electroquímica persistent, cosa que comporta una reducció de la secció transversal del conductor, un augment de la resistència i, en conseqüència, esdevé un punt potencial de sobreescalfament local.
Capa d'aïllament: la barrera central contra la humitat
Compostos d'aïllament mineral inorgànics (per exemple, òxid de magnesi, mica): materials com l'òxid de magnesi i la mica són inherentment incombustibles i resistents a les altes temperatures. Tanmateix, l'estructura microscòpica de les seves làmines de pols o cinta de mica conté buits inherents que poden convertir-se fàcilment en vies de difusió de vapor d'aigua. Per tant, els cables que utilitzen aquests compostos d'aïllament (per exemple, cables aïllats minerals) han de confiar en una funda metàl·lica contínua (per exemple, tub de coure) per aconseguir un segellat hermètic. Si aquesta funda metàl·lica es fa malbé durant la producció o la instal·lació, l'entrada d'humitat al medi aïllant com l'òxid de magnesi provocarà una forta disminució de la seva resistivitat d'aïllament.
Compostos d'aïllament polimèric (per exemple, XLPE): la resistència a la humitat dePolietilè reticulat (XLPE)prové de l'estructura de xarxa tridimensional formada durant el procés d'entrecreuament. Aquesta estructura millora significativament la densitat del polímer, bloquejant eficaçment la penetració de les molècules d'aigua. Els compostos d'aïllament XLPE d'alta qualitat presenten una absorció d'aigua molt baixa (normalment <0,1%). En canvi, el XLPE inferior o envellit amb defectes pot formar canals d'absorció d'humitat a causa de la ruptura de la cadena molecular, cosa que provoca una degradació permanent del rendiment de l'aïllament.
Beina: la primera línia de defensa contra el medi ambient
Compost de revestiment de baixa emissió de fums i zero halògens (LSZH)La resistència a la humitat i la resistència a la hidròlisi dels materials LSZH depenen directament del disseny de la formulació i de la compatibilitat entre la seva matriu polimèrica (per exemple, poliolefina) i els farcits d'hidròxid inorgànic (per exemple, hidròxid d'alumini, hidròxid de magnesi). Un compost de revestiment LSZH d'alta qualitat, alhora que proporciona resistència a la flama, ha d'aconseguir una baixa absorció d'aigua i una excel·lent resistència a la hidròlisi a llarg termini mitjançant processos de formulació meticulosos per garantir un rendiment protector estable en ambients humits o amb acumulació d'aigua.
Beina metàl·lica (per exemple, cinta composta d'alumini-plàstic): Com a barrera d'humitat radial clàssica, l'eficàcia de la cinta composta d'alumini-plàstic depèn en gran mesura de la tecnologia de processament i segellat en la seva superposició longitudinal. Si el segellat amb adhesiu de fusió en calent en aquesta unió és discontinu o defectuós, la integritat de tota la barrera es veu significativament compromesa.
2. Instal·lació i construcció: la prova de camp del sistema de protecció de materials
Més del 80% dels casos d'entrada d'humitat en cables es produeixen durant la fase d'instal·lació i construcció. La qualitat de la construcció determina directament si es pot aprofitar completament la resistència inherent a la humitat del cable.
Control ambiental inadequat: Realitzar operacions de col·locació, tall i unió de cables en ambients amb una humitat relativa superior al 85% fa que el vapor d'aigua de l'aire es condensi ràpidament sobre els talls de cable i les superfícies exposades dels compostos d'aïllament i els materials de farciment. Per als cables aïllats mineralment amb òxid de magnesi, el temps d'exposició ha de ser estrictament limitat; en cas contrari, la pols d'òxid de magnesi absorbirà ràpidament la humitat de l'aire.
Defectes en la tecnologia de segellat i els materials auxiliars:
Unions i terminacions: Els tubs termorretràctils, les terminacions de retracció en fred o els segelladors colats que s'utilitzen aquí són els enllaços més crítics del sistema de protecció contra la humitat. Si aquests materials de segellat tenen una força de retracció insuficient, una força d'adhesió inadequada al compost de revestiment del cable (per exemple, LSZH) o una resistència inherent a l'envelliment deficient, es converteixen instantàniament en dreceres per a l'entrada de vapor d'aigua.
Conductes i safates per a cables: Després de la instal·lació del cable, si els extrems dels conductes no estan segellats hermèticament amb massilla o segellador professional resistent al foc, el conducte es converteix en una "conducte" que acumula humitat o fins i tot aigua estancada, erosionant crònicament la funda exterior del cable.
Danys mecànics: Doblar-se més enllà del radi mínim de flexió durant la instal·lació, estirar amb eines afilades o vores afilades al llarg de la ruta de col·locació pot causar ratllades, indentacions o microesquerdes invisibles a la beina LSZH o a la cinta composta d'alumini-plàstic, comprometent permanentment la seva integritat de segellat.
3. Funcionament, manteniment i medi ambient: durabilitat del material en servei a llarg termini
Després de la posada en marxa d'un cable, la seva resistència a la humitat depèn de la durabilitat dels materials del cable sota estrès ambiental a llarg termini.
Supervisió de manteniment:
Un segellat inadequat o danys a les cobertes de les trinxeres/pous de cables permeten l'entrada directa d'aigua de pluja i condensació. La immersió a llarg termini posa a prova severament els límits de resistència a la hidròlisi del compost de revestiment LSZH.
Si no s'estableix un règim d'inspecció periòdica, s'impedeix la detecció i substitució oportunes de segelladors envellits i esquerdats, tubs termorretràctils i altres materials de segellat.
Efectes de l'envelliment de l'estrès ambiental sobre els materials:
Cicles de temperatura: Les diferències de temperatura diürnes i estacionals provoquen un "efecte de respiració" dins del cable. Aquesta tensió cíclica, que actua a llarg termini sobre materials polimèrics com XLPE i LSZH, pot induir defectes de microfatiga, creant condicions per a la permeació d'humitat.
Corrosió química: En sòls àcids/alcalins o ambients industrials que contenen medis corrosius, tant les cadenes de polímer de la beina LSZH com les beines metàl·liques poden patir un atac químic, cosa que pot provocar la polvorització del material, la perforació i la pèrdua de la funció protectora.
Conclusió i recomanacions
La prevenció de la humitat en cables resistents al foc és un projecte sistemàtic que requereix una coordinació multidimensional de dins cap a fora. Comença amb els materials del cable principal, com ara els compostos d'aïllament XLPE amb una estructura reticulada densa, els compostos de revestiment LSZH resistents a la hidròlisi formulats científicament i els sistemes d'aïllament d'òxid de magnesi que es basen en beines metàl·liques per a un segellat absolut. Es realitza mitjançant una construcció estandarditzada i l'aplicació rigorosa de materials auxiliars com ara segelladors i tubs termorretràctils. I, en última instància, depèn de la gestió del manteniment predictiu.
Per tant, l'obtenció de productes fabricats amb materials de cable d'alt rendiment (per exemple, LSZH premium, XLPE, òxid de magnesi) i amb un disseny estructural robust és la pedra angular fonamental per construir resistència a la humitat durant tot el cicle de vida d'un cable. Comprendre i respectar profundament les propietats físiques i químiques de cada material de cable és el punt de partida per identificar, avaluar i prevenir eficaçment els riscos d'entrada d'humitat.
Data de publicació: 27 de novembre de 2025