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Cavi di bassa tensione a ridotta emissione
di gas tossici e corrosivi e fumi opachi
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Le caratteristiche tecniche da considerare nella scelta di un cavo per quanto riguarda gli isolanti sono principalmente di natura elettrica (rigidità dielettrica e resistenza di isolamento), meccanica (resistenza all'abrasione) e di comportamento nei confronti del fuoco. Mentre le prime due caratteristiche sono tipiche di qualsiasi tipo di cavo, il comportamento nei confronti del fuoco rappresenta un parametro distintivo di una specifica tipologia di cavi ai quali, in relazione all'ambiente di installazione, può essere richiesto di non essere causa di innesco e propagazione di incendio, di garantire la continuità di servizio degli impianti di sicurezza e di non emettere sostanze tossiche, corrosive e fumi opachi (fig. 1).

Fig. 1 I cavi e l'incendio

  1. Cavi non propaganti la fiamma, l'incendio e resistenti al fuoco

Nei confronti del fuoco si possono individuare essenzialmente tre tipologie di cavi rispondenti rispettivamente alle Norme CEI 20-35, per i cavi non propaganti la fiamma, CEI 20-22, per i cavi non propaganti l'incendio, CEI 20-36 per i cavi resistenti al fuoco. Il requisito di non propagazione della fiamma, prerogativa di quasi tutti i cavi attualmente in commercio, viene stabilito sottoponendo uno spezzone verticale di cavo alla fiamma di un cannello Bunsen. La prova dovrà dimostrare la capacità di autoestinguenza del cavo il cui isolante, pur incendiandosi e rovinandosi quando è sfiorato dalla fiamma, dovrà essere in grado di autoestinguersi entro 65 cm dal punto di applicazione della fiamma (fig. 2).
La prova viene eseguita su un singolo cavo verticale e quindi questo tipo di cavi non garantisce dalla non propagazione dell'incendio se i cavi sono installati in fasci o posati ad una interdistanza inferiore a 250 mm poiché lo scambio di calore con l'ambiente in caso di incendio avviene in condizioni più gravose di quelle prescritte nella prova di accettabilità..

Fig. 2 L'isolante del singolo cavo si incendia ma la fiamma non si espande oltre i 65 cm dal punto di applicazione e si estingue quando la fiamma viene allontanata

I cavi non propaganti l'incendio sono invece provati in fasci verticali, in quantitativi ben definiti, all'interno di cunicoli a tiraggio naturale che simulano le condizioni ambientali in presenza di un incendio. Il fascio di cavi viene incendiato da un bruciatore in un ambiente di prova in cui si raggiungono i 750 °C e per superare la prova deve bruciare senza che la fiamma si propaghi oltre una certa lunghezza (fig. 3). Se installati rispettando i quantitativi stabiliti dalle prove questo tipo di cavi garantisce la non propagazione dell'incendio ma non l'affidabilità in condizioni d'emergenza.

Fig. 3 L'isolante del fascio di cavi brucia ma la fiamma non si estende oltre i 2,5 m

Per garantire la continuità di funzionamento in caso di emergenza occorre scegliere cavi resistenti al fuoco. Sono cavi che devono resistere per almeno tre ore alla fiamma di un bruciatore in un forno a 750 °C (fig. 4). Il cavo deve poter funzionare regolarmente, anche con l'isolante bruciato, per un tempo sufficiente a permettere il regolare funzionamento dei servizi necessari in caso di emergenza.

Fig. 4 Il cavo deve poter funzionare per almeno 3 ore anche con l'isolante danneggiato

I materiali principalmente utilizzati per cavi elettrici di bassa tensione in grado di fornire le prestazioni su descritte sono costituiti da polimeri reperibili nel mercato su vasta scala. L e loro qualità di non propagazione sono dovute essenzialmente alla presenza dell'atomo di cloro nella molecola del PVC e all'aggiunta, in quantità più o meno rilevanti, di un ulteriore componente, la cloroparaffina. La combustione viene ostacolata proprio dall'emissione in forma gassosa del cloro (1) che però, purtroppo, risulta essere fortemente tossico per le persone e corrosivo per le cose (fig. 5).

Fig. 5 Il PVC e l'incendio

Alcuni di questi materiali impiegati negli isolamenti, riempitivi e guaine dei cavi, sono costituiti da alcuni componenti chimici come gli alogeni (2) che possono creare, in caso di incendio, situazioni sfavorevoli per la sicurezza delle persone e per l'ambiente. In caso d'incendio i cavi possono emettere fumi densi e scuri, altamente tossici e corrosivi e alla fine della loro vita richiedono procedure particolari per lo smaltimento (fig. 6) ai fini della riduzione dell'impatto ambientale.

 

Fig. 6 I costi per lo smaltimento dei cavi

 

(1) Il cloro, simbolo Cl, è un alogeno, posizionato nel gruppo 17 della tavola periodica. Il gas cloro è di colore verde giallastro, due volte e mezzo più pesante dell'aria di odore estremamente sgradevole e soffocante risulta molto velenoso per le persone. È un potente agente, ossidante, sbiancante e disinfettante. E' contenuto nel comune sale da cucina e in molti altri composti, abbondante in natura è necessario a quasi tutte le forme di vita, compreso l'organismo umano. Il cloro è utilizzato nella depurazione dell'acqua, nei disinfettanti, come sbiancante e purtroppo anche in un gas utilizzato come arma chimica. Serve anche per la fabbricazione di molti oggetti di uso quotidiano, come carta, antisettici, tinture, alimenti, insetticidi, vernici, lavorazione di prodotti petroliferi, plastica, medicinali, tessuti, solventi. Un uso molto comune è come battericida (acido ipocloroso) nell'acqua potabile e nelle piscine. In chimica organica è usato diffusamente come ossidante e per sostituire atomi di idrogeno nelle molecole, come ad esempio nella produzione della gomma sintetica. Il cloro infatti conferisce spesso molte proprietà utili ai composti organici con cui viene combinato. Viene utilizzato anche per altri usi come la produzione di clorati, cloroformio e tetracloruro di carbonio, e nell'estrazione del bromo.


(2) Gli alogeni (dal greco alos- -genos , generatore di sali) sono gli elementi del gruppo 17 della tavola periodica (VII in base al numero di elettroni esterni): Fluoro, Cloro, Bromo, Iodio, Astato.

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