Minimalna temperatura instalacji kabli — dlaczego PVC zachowuje się inaczej niż XLPE w zimnie

Przewodnik o wpływie temperatury otoczenia na charakterystykę wyłączania wyłącznika instalacyjnego omawia, jak zimno wpływa na kalibrację bimetalu wyłącznika — efekt temperaturowy podczas pracy. Ten przewodnik omawia inny, również związany z temperaturą, lecz całkowicie odrębny temat: minimalną temperaturę, przy której kabel może być bezpiecznie zainstalowany — czyli zginany, ciągnięty i rozwijany — oraz dlaczego różni się to istotnie między PVC a XLPE jako materiałem izolacyjnym lub powłokowym.

Dlaczego tworzywo sztuczne zachowuje się inaczej w zimnie

Zarówno PVC (polichlorek winylu), jak i XLPE (usieciowany polietylen, cross-linked polyethylene) są odpowiednio materiałami termoplastycznymi i termoutwardzalnymi, których właściwości mechaniczne zależą od temperatury. Wraz ze spadkiem temperatury elastyczność obu materiałów maleje, ale PVC staje się przy niskiej temperaturze zauważalnie bardziej kruchy niż XLPE: poniżej minimalnej temperatury instalacji określonej przez producenta, powłoka lub izolacja PVC może wykazywać pęknięcia przy zginaniu wokół bębna kablowego, przeprowadzaniu przez koryto kablowe czy naprężaniu podczas wciągania — pęknięcia, które nie wystąpiłyby w temperaturze pokojowej. XLPE, dzięki usieciowanej strukturze molekularnej, zazwyczaj zachowuje użyteczną elastyczność montażową do niższej temperatury, choć również XLPE nie pozostaje nieograniczenie elastyczny przy ekstremalnym zimnie.

Minimalna temperatura instalacji to nie granica temperatury pracy

Istotne jest rozróżnienie minimalnej temperatury instalacji od minimalnej temperatury pracy kabla:

• Temperatura instalacji dotyczy temperatury podczas fizycznego obchodzenia się z kablem — zginania, ciągnięcia, rozwijania — i jest przede wszystkim właściwością mechaniczną materiału izolacyjnego lub powłokowego w stanie zimnym.
• Temperatura pracy dotyczy zakresu temperatur, w którym już zainstalowany, nieobciążony mechanicznie kabel może funkcjonować elektrycznie bezpiecznie, i dla wielu typów kabli jest znacznie niższa niż temperatura instalacji — już zainstalowany, nieruchomy kabel może zazwyczaj bez problemu znosić mróz bez obciążenia mechanicznego.

Kabel, którego nie wolno zginać poniżej -15 °C bez ryzyka pęknięcia, może zatem, po prawidłowym zainstalowaniu i gdy nie jest już obciążony mechanicznie, następnie bez problemu pozostawać w eksploatacji przy tej samej lub nawet niższej temperaturze otoczenia.

Praktyczne wskazówki przy instalacji w niskiej temperaturze

Minimalna temperatura instalacji jest podana na bębnie kablowym lub w dokumentacji produktowej producenta; różni się w zależności od typu kabla, materiału izolacyjnego i konstrukcji powłoki, dlatego zawsze należy ją sprawdzać dla konkretnego produktu, a nie przyjmować jako stałą zasadę praktyczną. Przy pracach instalacyjnych poniżej określonej granicy instalatorzy zazwyczaj stosują jeden lub kilka z następujących środków:

• Pozwolenie bębnowi kablowemu na aklimatyzację przez kilka godzin w ogrzewanym pomieszczeniu przed rozwinięciem, aby temperatura rdzenia kabla wzrosła powyżej minimalnej temperatury instalacji.
• Odłożenie rozwijania i zginania do okresu z wyższą temperaturą otoczenia.
• Obchodzenie się z kablem ze szczególną ostrożnością, stosując większe promienie gięcia niż standardowy minimalny promień gięcia, aby ograniczyć lokalne naprężenia mechaniczne.

Znaczenie praktyczne

Przy zimowych pracach zewnętrznych — wciąganiu kabla do rury osłonowej, rozwijaniu bębna kablowego na placu budowy, zginaniu kabla w rozdzielnicy przy zimnym montażu zewnętrznym — istotne jest sprawdzenie minimalnej temperatury instalacji konkretnego typu kabla przed rozpoczęciem obchodzenia się mechanicznego, zamiast polegać na ogólnym założeniu, że "kabel i tak wytrzyma zimno".

Najczęstsze błędy

1. Mylenie minimalnej temperatury instalacji z minimalną temperaturą pracy — już zainstalowany, nieobciążony mechanicznie kabel może zazwyczaj znosić znacznie niższą temperaturę niż temperatura, przy której nadal wolno go bezpiecznie zginać lub ciągnąć.
2. Zakładanie, że PVC i XLPE mają tę samą dolną granicę temperatury — PVC zazwyczaj staje się kruchy wcześniej niż XLPE, a dokładna wartość graniczna zależy od produktu.
3. Rozwijanie bębna kablowego bezpośrednio z nieogrzewanego magazynu zewnętrznego przy mrozie bez czasu na aklimatyzację, co może powodować pęknięcia powłoki, które ujawniają się dopiero później, przy obciążeniu roboczym.
4. Stosowanie mniejszych promieni gięcia niż standardowy minimalny promień gięcia przy zimnej pogodzie, bez uwzględnienia zmniejszonej elastyczności materiału izolacyjnego lub powłokowego w niskiej temperaturze.

Powiązane

• Wpływ temperatury otoczenia na charakterystykę wyłączania wyłącznika instalacyjnego
• Stopnie ochrony IP