EuroWire March 2016

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Technischer artikel
März 2016 186
The Dow Chemical Company
400 Arcola Road,
Collegeville,
Pennsylvania,
USA
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Für dieselben VW-1 Brennprüfungen, die
durchgeführt wurden um die Auswirkung
des Leitertyps zu vergleichen, werden
die Ergebnisse ebenso durch die nicht
verschmorte Länge der Drahtproben
für die vertikal verbrannten bewerteten
Formulierungen in der Abb. 5 geäußert.
Wie bereits weiter oben erwähnt,
unabhängig von der Isolierungsdicke,
brennen die VB-2 Litzendrähte völlig durch
und hinterlassen keine nicht verschmorte
Länge.
Alles in allem zeigen die Daten wieder
die überlegene Brennleistung der
Leitungen aus Massivleitern im Gegensatz
zu den Litzenleitern. Darüber hinaus
bestätigen die Ergebnisse auch, dass
die VB-1-Formulierung vergleichsweise
besser in der Flammwidrigkeit ist als das
VB-2-Material.
Tatsächlich ergibt sich, dass für den 30mil
Litzendraht - d. h. die schwierigste unter
allen erforschten Bedingungen für eine
Formulierung, um die VW-1 Prüfung zu
bestehen - der VB-1 Probekörper kurz
davor war den Test zu bestehen, wobei nur
die Brenndauer die höchste genehmigte
Dauer um ein paar Sekunden überschritt.
Zum anderen, brannte der VB-2
Probekörper völlig durch, auch bei einer
60mil Isolierungsdicke, beim Einsatz eines
Litzenleiters.
Als Nebenversuch wurde der
Sauerstoffindex (LOI) für die drei
FR-Formulierungen gemessen und die
Ergebnisse sind in der Tabelle 2 dargestellt.
Die LOI-Angaben bestätigen, dass
die VB-1 und 2 Formulierungen der
HB-1 Zusammensetzung bei der
Flammwidrigkeit überlegen sind. Jedoch
können die Unterschiede zwischen den
zwei vertikal verbrannten bewerteten
Materialien durch die LOI-Angabe nicht
unterschieden werden, obwohl sie einen
wesentlichen Unterschiede im VW-1-Test
aufwiesen.
4 Schlussfolgerungen
Eine Untersuchung der Auswirkungen der
zwei wichtigen Kabelaufbauparameter,
und zwar Isolierungsdicke und Leitertyp
(Massiv- gegen Litzenleiter) für die
VW-1 Brennleistung bot einige wichtige
Einblicke.
Die Auswirkung der Isolierungsdicke
reiht sich in das Verhalten ein, das bei
den anderen FR-Artikeln beobachtet
wurde, wie z. B. bei Textilien und
Möbeleinrichtungen, wo eine größere
Dicke eine bessere Flammwidrigkeit
bietet[5].
Die wahrscheinliche Erklärung dieses
Phänomens ist die höhere thermische
Masse, die von einem Artikel mit größerer
Dicke geboten wird, und somit als größere
Wärmeableitung wirkt.
Darüber hinaus, da die Außenschicht
brennt und eine Schutzschicht mit
festem Rückstand (Char) schafft, wird
eine Sperre geboten, damit die Luft nicht
das Innenmaterial erreicht und damit
der erforderliche Sauerstoff dem System
entzogen wird.
Gleichzeitig wird die Wärme weiter im
Polymer und im Leiter abgeführt, was
weiterhin zur Flammwidrigkeit beiträgt.
Die Ergebnisse des Vergleichs zwischen
Massiv- und Litzenleiter zeigen auch eine
sehr bedeutende Auswirkung des Aufbaus
in deren entsprechendem Brennverhalten.
Die niedrigere beim Litzendraht
hervorgegangene Brennleistung ist
wahrscheinlich auf das Vorhandensein
von Leerstellen zwischen dem
Isolierungsinnenteil und dem Leiter
zurückzuführen.
Das Vorhandensein von Leerstellen
steigert den Widerstand gegen die
Wärmeübertragung zwischen der
Isolierung und dem Leiter und führt nicht
ebenso effizient Wärme ab wie dies der Fall
beim Massivleiter ist.
Die UL-Brennprüfungen spezifizieren
den Einsatz von 14 AWG Massivleitern
mit einer 30mil Isolierungsdicke für VW-1
Brennprüfung entsprechend des UL
44-Protokolls.
Dennoch wird das für die VW-1-Bewertung
qualifizierte Material routinemäßig für
14 AWG verseilte Kupferleiter eingesetzt.
Die Ergebnisse beweisen deutlich,
dass der Einsatz von Litzenleitern das
Brennverhalten nachteilig beeinflussen
und zum Ausfall im VW-1-Test für
marginale Compounds führen könnte. n
5 Literatur
[1] “UL Standard for Safety and Thermoset-Insulated
Wires and Cables, UL44,” 18th edition, 28th March
2014
[2] M M Hirschler “Survey of Fire Testing of Electrical
Cables”Fire and Materials, 16, p107-118 (1992)
[3] Elliot, P J Whiteley, R H,“A cone calorimeter test for
the measurement of flammability properties of
insulated wire,”Polymer Degradation and Stability,
64, p577-584 (1999)
[4] “UL Standard for Safety for Wire and Cable Test
Methods, UL 2556,”third edition, 22 nd March 2013.
[5] J Fan and L Hunter “Engineering Apparel Fabrics
and Garments,” p271, first published 2009,
Woodhead Publishing Ltd and CRC Press LLC
Dieser Artikel wurde freundlicherweise
während des 64. IWCS Technical Symposium,
Atlanta, Georgia, USA, November 2015 zur
Verfügung gestellt.