Ohňovzdorné káble sú záchrannými prvkami pre zabezpečenie pripojenia elektrickej energie v budovách a priemyselných zariadeniach v extrémnych podmienkach. Hoci ich výnimočná odolnosť voči ohňu je kritická, prenikanie vlhkosti predstavuje skryté, ale časté riziko, ktoré môže vážne ohroziť elektrický výkon, dlhodobú životnosť a dokonca viesť k zlyhaniu ich protipožiarnej funkcie. Ako odborníci s hlbokými skúsenosťami v oblasti káblových materiálov spoločnosť ONE WORLD chápe, že prevencia vlhkosti káblov je systémový problém, ktorý sa týka celého reťazca od výberu jadrových materiálov, ako sú izolačné zmesi a zmesi na plášť, až po inštaláciu, výstavbu a priebežnú údržbu. Tento článok sa bude venovať hĺbkovej analýze faktorov prenikania vlhkosti, počnúc charakteristikami jadrových materiálov, ako sú LSZH, XLPE a oxid horečnatý.
1. Káblová ontológia: Základné materiály a štruktúra ako základ prevencie vlhkosti
Odolnosť ohňovzdorného kábla voči vlhkosti je zásadne určená vlastnosťami a synergickým dizajnom materiálov jeho jadra.
Vodič: Vodiče z vysoko čistej medi alebo hliníka sú samy osebe chemicky stabilné. Ak však prenikne vlhkosť, môže to spustiť pretrvávajúcu elektrochemickú koróziu, ktorá vedie k zníženiu prierezu vodiča, zvýšenému odporu a následne sa stáva potenciálnym bodom lokálneho prehriatia.
Izolačná vrstva: Hlavná bariéra proti vlhkosti
Anorganické minerálne izolačné zmesi (napr. oxid horečnatý, sľuda): Materiály ako oxid horečnatý a sľuda sú vo svojej podstate nehorľavé a odolné voči vysokým teplotám. Mikroskopická štruktúra ich práškových alebo sľudových páskových laminátov však obsahuje inherentné medzery, ktoré sa môžu ľahko stať cestami pre difúziu vodnej pary. Preto sa káble používajúce takéto izolačné zmesi (napr. káble s minerálnou izoláciou) musia spoliehať na súvislý kovový plášť (napr. medenú rúrku), aby sa dosiahlo hermetické utesnenie. Ak sa tento kovový plášť počas výroby alebo inštalácie poškodí, vniknutie vlhkosti do izolačného média, ako je oxid horečnatý, spôsobí prudký pokles jeho izolačného odporu.
Polymérne izolačné zmesi (napr. XLPE): Odolnosť voči vlhkostiZosieťovaný polyetylén (XLPE)pochádza z trojrozmernej sieťovej štruktúry vytvorenej počas procesu zosieťovania. Táto štruktúra výrazne zvyšuje hustotu polyméru a účinne blokuje prenikanie molekúl vody. Vysokokvalitné izolačné zmesi XLPE vykazujú veľmi nízku nasiakavosť (typicky <0,1 %). Naproti tomu menej kvalitný alebo starý XLPE s chybami môže v dôsledku prerušenia molekulárneho reťazca vytvárať kanály na absorpciu vlhkosti, čo vedie k trvalej degradácii izolačných vlastností.
Plášť: Prvá línia obrany proti prostrediu
Oplášťovacia zmes s nízkym obsahom dymu a nulovým obsahom halogénov (LSZH)Odolnosť voči vlhkosti a hydrolýze materiálov LSZH priamo závisí od návrhu formulácie a kompatibility medzi jej polymérnou matricou (napr. polyolefín) a anorganickými hydroxidovými plnivami (napr. hydroxid hlinitý, hydroxid horečnatý). Vysokokvalitná plášťová zmes LSZH musí popri samozhášavosti dosahovať nízku nasiakavosť a vynikajúcu dlhodobú odolnosť voči hydrolýze prostredníctvom dôkladných procesov formulácie, aby sa zabezpečil stabilný ochranný výkon vo vlhkom alebo vodou akumulujúcom sa prostredí.
Kovový plášť (napr. hliníkovo-plastová kompozitná páska): Ako klasická radiálna parotesná bariéra, účinnosť hliníkovo-plastovej kompozitnej pásky vysoko závisí od technológie spracovania a tesnenia v mieste jej pozdĺžneho prekrytia. Ak je tesnenie pomocou tavného lepidla v tomto spoji prerušené alebo chybné, integrita celej bariéry je výrazne ohrozená.
2. Inštalácia a konštrukcia: Terénny test systému ochrany materiálu
Viac ako 80 % prípadov vniknutia vlhkosti do káblov sa vyskytuje počas fázy inštalácie a výstavby. Kvalita konštrukcie priamo určuje, či je možné plne využiť inherentnú odolnosť kábla voči vlhkosti.
Nedostatočná kontrola prostredia: Vykonávanie kladenia, rezania a spájania káblov v prostredí s relatívnou vlhkosťou presahujúcou 85 % spôsobuje rýchlu kondenzáciu vodnej pary zo vzduchu na rezoch káblov a exponovaných povrchoch izolačných zmesí a výplňových materiálov. Pri kábloch s minerálnou izoláciou z oxidu horečnatého musí byť čas expozície prísne obmedzený; inak prášok oxidu horečnatého rýchlo absorbuje vlhkosť zo vzduchu.
Vady v technológii tesnenia a pomocných materiáloch:
Spoje a zakončenia: Zmršťovacie bužírky, za studena zmršťovacie zakončenia alebo liate tesniace materiály, ktoré sa tu používajú, sú najdôležitejšími článkami v systéme ochrany pred vlhkosťou. Ak tieto tesniace materiály nemajú dostatočnú zmršťovaciu silu, nedostatočnú priľnavosť k plášťovej zmesi kábla (napr. LSZH) alebo nízku inherentnú odolnosť voči starnutiu, okamžite sa stanú skratkami pre vniknutie vodnej pary.
Káblové rúry a žľaby: Ak po inštalácii kábla nie sú konce rúrok pevne utesnené profesionálnym ohňovzdorným tmelom alebo tesniacim materiálom, rúrka sa stane „priepustom“, v ktorom sa hromadí vlhkosť alebo dokonca stojatá voda, čo chronicky narúša vonkajší plášť kábla.
Mechanické poškodenie: Ohýbanie nad minimálny polomer ohybu počas inštalácie, ťahanie ostrými nástrojmi alebo ostré hrany pozdĺž trasy kladenia môžu spôsobiť neviditeľné škrabance, preliačiny alebo mikrotrhliny na plášti LSZH alebo hliníkovo-plastovej kompozitnej páske, čím sa trvalo naruší ich tesniaca celistvosť.
3. Prevádzka, údržba a životné prostredie: Trvanlivosť materiálu pri dlhodobej prevádzke
Po uvedení kábla do prevádzky závisí jeho odolnosť voči vlhkosti od trvanlivosti materiálov kábla pri dlhodobom vplyve prostredia.
Dohľad nad údržbou:
Nesprávne utesnenie alebo poškodenie krytov káblových výkopov/šácht umožňuje priamy vnik dažďovej vody a kondenzačnej vody. Dlhodobé ponorenie výrazne testuje limity odolnosti plášťovej zmesi LSZH voči hydrolýze.
Nezavedenie pravidelného režimu kontrol bráni včasnému odhaleniu a výmene starých, prasknutých tesniacich materiálov, zmršťovacích bužírok a iných tesniacich materiálov.
Vplyv starnutia materiálov v dôsledku environmentálneho stresu:
Teplotné cykly: Denné a sezónne teplotné rozdiely spôsobujú v kábli „dýchací efekt“. Toto cyklické namáhanie, ktoré dlhodobo pôsobí na polymérne materiály ako XLPE a LSZH, môže spôsobiť mikroúnavové poruchy, čím sa vytvárajú podmienky pre prenikanie vlhkosti.
Chemická korózia: V kyslej/alkalickej pôde alebo v priemyselnom prostredí obsahujúcom korozívne médiá môžu byť polymérne reťazce plášťa LSZH aj kovové plášte vystavené chemickému pôsobeniu, čo vedie k rozdrveniu materiálu, perforácii a strate ochrannej funkcie.
Záver a odporúčania
Prevencia vlhkosti v ohňovzdorných kábloch je systematický projekt, ktorý si vyžaduje viacrozmernú koordináciu zvnútra smerom von. Začína sa to materiálmi jadra kábla – ako sú izolačné zmesi XLPE s hustou zosieťovanou štruktúrou, vedecky formulované plášťové zmesi LSZH odolné voči hydrolýze a izolačné systémy z oxidu horečnatého, ktoré sa spoliehajú na kovové plášte pre absolútne utesnenie. Realizuje sa to prostredníctvom štandardizovanej konštrukcie a prísneho používania pomocných materiálov, ako sú tmely a zmršťovacie bužírky. A v konečnom dôsledku závisí od prediktívneho riadenia údržby.
Preto je základným kameňom pre budovanie odolnosti voči vlhkosti počas celého životného cyklu kábla získavanie produktov vyrobených z vysokovýkonných káblových materiálov (napr. prémiový LSZH, XLPE, oxid horečnatý) a vyznačujúcich sa robustnou konštrukciou. Hlboké pochopenie a rešpektovanie fyzikálnych a chemických vlastností každého káblového materiálu je východiskovým bodom pre efektívnu identifikáciu, posúdenie a prevenciu rizík vniknutia vlhkosti.
Čas uverejnenia: 27. novembra 2025