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Querschnittsermittlung
Kapitel 5 - Querschnittsermittlung bei pyrofil®-Sicherheitskabeln
mit Funktionserhalt E30 und E90
5.1 Allgemeines
Es darf nicht verschwiegen werden, dass sich bei Flammeinwirkung der Widerstand des Kabels erhöht. In der Prüfnorm DIN 4102-12
Anhang A heißt es:
„Für Kabelanlagen mit integriertem Funktionserhalt sind annäherungsweise als Leitertemperaturen zum Zeitpunkt des Funktionsver-
lustes die Brandraumtemperaturen anzusetzen, wenn kein besonderer Nachweis erfolgt."
Dies würde bedeuten, dass bei 30 Minuten die Leitertemperatur ca. 830°C, bei 90 Minuten sogar über 1000°C beträgt. Durch Messungen
wurde der Nachweis geführt, dass sich die Werte doch erheblich anders darstellen.
Während zweier Prüfungen wurde an verschiedenen Kabeln die Erhöhung der Temperatur direkt am Leiter durch Thermoelemente
gemessen. Ebenfalls wurde über einen Zeitraum von 100 Minuten die Widerstandsänderung infolge Temperaturerhöhung am Leiter
mittels einer Präzisionsmeßbrücke festgestellt.
50 % der Kabellängen befanden sich dabei im Prüfraum, wurden also direkt Temperaturen nach der Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK)
ausgesetzt. Die andere Hälfte der Kabel befand sich außerhalb des Prüfraumes bei einer Umgebungstemperatur von ca. 17°C. So wurde
nach 30 Minuten lediglich eine Leitertemperatur von ca. 420°C gemessen und nach 90 Minuten eine Leitertemperatur von ca. 870°C.
Aufgrund der festgestellten Werte konnten Tabellen erstellt werden, welche dem Elektroplaner und Installateur die Auswahl des
tatsächlich erforderlichen Querschnittes ermöglichen.
Damit wird sichergestellt, dass notwendige Sicherheitseinrichtungen über den geforderten Zeitraum auch funktionstüchtig bleiben.
Noch einfacher ist die Überprüfung des Querschnittes für den Brandfall mit dem pyrosys® Spannungsfall-Berechnungstool auf excel-Basis.
Download unter www.daetwyler-cables.com.
5.2 Tabelle zur Querschnittsermittlung bei pyrofil®-Kabeln
V
F
(E30)
90:10
1,16
80:20
1,32
70:30
1,48
60:40
1,63
50:50
1,79
χ=58 (elektrische Leitfähigkeit für Kupfer 20°C)
Erläuterungen zur Tabelle:
V gibt das Verhältnis von „kalter" zu „heißer" Kabellänge an, wobei die erste Zahl den nicht vom Feuer erfassten Teil des Kabels darstellt.
Hierbei wählt man die größte Kabellänge eines Brandschnittes aus.
Wegen der Einteilung eines Gebäudes in verschiedene „Brandabschnitte" hängt der einzusetzende Querschnitt eines zu projektierenden
halogenfreien Sicherheitskabels von dem Verhältnis „kalter" zu „heißer" Kabellänge ab, wie den Tabellen entnommen werden kann.
Bezüglich Brandabschnitten sprechen wir in unserem Fall von Räumen, die nach allen Seiten hin eine entsprechende Feuerwiderstands-
dauer von 30 bzw. 90 Minuten aufweisen. Ein F90 Brandabschnitt enthält meist mehrere F30 Abschnitte. Bei großen Kabellängen sollte
bei der Planung auch darauf geachtet werden, die Kabel durch mehrere Brandabschnitte zu führen. Also besser durch die Nebenräume
verlegen, als durch die Tiefgarage.
Im folgenden Beispiel werden verschiede Betrachtungen zur Querschnittsermittlung gegenübergestellt.
Ein Kabel soll über eine Länge von 150 m verlegt werden und läuft dabei durch drei gleich große Brandabschnitte, das ergibt ein Verhältnis
von „kalter" zu „heißer" Kabellänge 3/2 bzw. 60:40.
Der Grund dafür ist, dass der Brand in einem Brandabschnitt ausbrechen kann und man davon ausgeht, dass das Feuer nicht auf die
anderen Brandabschnitte übergreift.
F gibt den erforderlichen Faktor an, mit dem der ermittelte theoretische Querschnitt zu multiplizieren ist. Aus den ermittelten
Querschnitten ist dann der nächst höhere tatsächliche Leiterquerschnitt auszuwählen.
8 | www.daetwyler-cables.com
F
V
(E90)
1,34
40:60
1,67
30:70
2,01
20:80
2,34
10:90
2,67
0:100
F
F
(E30)
(E90)
1,95
3,01
2,1
3,34
2,26
3,68
2,42
4,01
2,57
4,34
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