EuroWire March 2016

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Artículo técnico
Marzo de 2016 210
The Dow Chemical Company
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Pennsylvania,
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caso de formulación y geometría iguales,
los conductores trenzados presentan
prestaciones frente al fuego más bajas.
Para los mismos ensayos de combustión
VW-1 realizados para comparar el efecto
del tipo de conductor, los resultados
también son expresados indicando la
longitud no carbonizada de las muestras
de alambre de las formulaciones evaluadas
mediante combustión vertical en la Figura
5.
Como se ha indicado antes, sin considerar
el espesor del aislamiento, ambos
alambres trenzados VB-2 se quemaron
completamente y no dejaron ninguna
longitud no carbonizada.
En general, los datos muestran de
nuevo las prestaciones frente al fuego
superiores de los alambres realizados
con conductores macizos respecto a los
de conductor trenzado. Los resultados
confirman también que la formulación
VB-1 es mejor que el material VB-2 en
lo que se refiere a retardo de llama. En
efecto, para el alambre trenzado de 30mil,
que es la condición más difícil para que
una formulación supere el ensayo VW-1
entre todas las condiciones estudiadas,
la muestra VB-1 estuvo muy cerca de
superarla, sólo con el tiempo de quemado
que superaba el tiempo máximo permitido
en unos pocos segundos. Por otro lado, la
muestra VB-2 se quemó completamente
incluso con espesor de aislamiento de
60mil usando un conductor trenzado.
Como experimento adicional, se midió el
índice de límite de oxígeno (LOI) en las tres
formulaciones FR y los resultados están
ilustrados en la Tabla 2.
Los datos del LOI confirman que las
formulaciones VB-1 y 2 son superiores a la
composición HB-1 en el retardo de llama.
Sin embargo, las diferencias entre los dos
materiales clasificados para combustión
vertical no pueden ser distinguidas por los
datos LOI, a pesar de que mostraran una
diferencia marcada en el ensayo VW-1.
4 Conclusiones
El estudio de los efectos de los dos
parámetros importantes de la estructura
del cable, es decir, el espesor del
aislamiento y el tipo de conductor (macizo
o trenzado), ayuda a entender bastante
mejor las prestaciones frente al fuego
VW-1. El efecto del espesor del aislamiento
es muy similar al comportamiento visto en
los artículos FR como tejidos y mobiliario
para el hogar, donde los espesores
mayores ofrecen mejor resistencia a la
llama[5].
La explicación más probable para este
fenómeno es que la mayor masa térmica
de un artículo más espeso actúa como
disipador de calor más grande.
Además, mientras la capa exterior se
quema y crea una capa protectora
carbonizada, se forma una barrera para
el aire que no puede alcanzar el material
interior, impidiéndose así al sistema
obtener el oxígeno necesario.
Al mismo tiempo, se sigue disipando el
calor en el polímero y en el conductor,
contribuyendo aún más a retardar la llama.
Los resultados de la comparación
entre conductor macizo y trenzado
indican también el impacto significativo
de la estructura en el respectivo
comportamiento durante el quemado.
Las prestaciones frente al fuego más bajas
mostradas por el alambre trenzado son
probablemente debidas a la presencia de
huecos entre el aislamiento interior y el
conductor.
La presencia de huecos aumenta la
resistencia a la transferencia de calor entre
el aislamiento y el conductor y no elimina
el calor tan eficazmente como en el caso
del conductor macizo.
Las pruebas de combustión UL establecen
el uso de conductores macizos de 14 AWG
con espesor de aislamiento de 30mil para
la prueba de quemado VW-1 según el
protocolo UL 44.
Sin embargo, normalmente se usa material
clasificado VW-1 para conductor trenzado
de cobre de 14 AWG.
Los resultados demuestran claramente
que el uso de conductor trenzado afecta
negativamente al comportamiento
durante la combustión y puede llevar al
fallo del ensayo VW-1 para compuestos
marginales. n
5 Referencias
[1] “UL Standard for Safety and Thermoset-Insulated
Wires and Cables, UL44,” 18th edition, 28th March
2014
[2] 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
Este documento es presentado por cortesía
del 64° Simposio Técnico IWCS, Atlanta,
Georgia, ., noviembre de 2015.