A segurança contra incêndio em cabos é uma importante consideração de conformidade para fiação predial, circuitos de alarme de incêndio, sistemas de energia de emergência, infraestrutura de transporte, instalações industriais e outras instalações onde o comportamento dos cabos durante um incêndio pode afetar diretamente a segurança do sistema.
O Oriente Médio oferece um exemplo útil de como os testes de resistência ao fogo em cabos estão evoluindo, passando de uma exigência de equipamento único para uma capacidade laboratorial mais ampla. A UL Solutions estabeleceu seu laboratório de segurança e desempenho contra incêndio de cabos em Abu Dhabi para fornecer aos fabricantes regionais, fornecedores de cabos e partes interessadas em projetos acesso a testes de resistência ao fogo em cabos elétricos e ópticos, sem a necessidade de enviar amostras para laboratórios na Europa, Ásia ou outras regiões.
A UL descreve publicamente suas capacidades de teste, incluindo propagação de chamas em cabos individuais, propagação de chamas em cabos agrupados, avaliação de fumaça e gases ácidos, bem como testes de integridade de circuitos envolvendo fogo, água e choque mecânico . Requisitos regionais de Defesa Civil, especificações de infraestrutura, projetos de construção e conformidade com normas de exportação contribuíram para a demanda por capacidade local de teste de resistência ao fogo em cabos.
Para os fabricantes de cabos e engenheiros de laboratório, no entanto, o ponto mais importante não é onde o laboratório está localizado. É que o termo "teste de resistência ao fogo de cabos" não descreve um único teste, um único padrão ou uma única máquina.
Distinção em engenharia:
-
A norma IEC 60332 avalia principalmente a reação ao fogo e a propagação das chamas.
-
A norma IEC 60331 aborda um objetivo de desempenho fundamentalmente diferente:
-
se um cabo consegue manter a integridade do circuito quando exposto a condições específicas de incêndio,
-
às vezes em conjunto com choque mecânico ou condições de teste relacionadas à água.
Navegação rápida em engenharia
As normas IEC 60332 e IEC 60331 abordam questões diferentes de segurança contra incêndio.
A primeira decisão de engenharia em um projeto de laboratório de incêndio em cabos deve ser baseada na questão do desempenho exigido, e não simplesmente em um número padrão listado em uma solicitação de compra.
| Questão de Engenharia | Padrão típico | Avaliação primária | Equipamento Típico |
|---|---|---|---|
| Qual a distância de propagação da chama em um cabo? | IEC 60332 1- | propagação vertical de chama por cabo único | Testador de chama vertical de cabo único |
| Como o fogo se propaga através de vários cabos? | IEC 60332 3- | propagação vertical de chamas em cabos agrupados | Sistema de propagação de chamas em feixe de cabos |
| Qual a quantidade de fumaça gerada? | IEC 61034 | densidade de fumaça | Câmara de densidade de fumaça de cabos |
| Quais gases de combustão são liberados? | IEC 60754 | Gás ácido halogenado, acidez e condutividade | Sistema de Análise de Gás de Combustão |
| O circuito elétrico continua funcionando durante um incêndio? | IEC 60331 | Integridade do circuito | Sistema de resistência ao fogo / integridade do circuito |
| O cabo pode continuar funcionando durante um incêndio e perturbações mecânicas? | Parte aplicável da norma IEC 60331 | Fogo + choque mecânico | Sistema integrado de incêndio e choque |
IEC 60332-1 Propagação Vertical de Chamas em Cabo Único
A série IEC 60332-1 aborda os testes de resistência ao fogo de um único condutor isolado, cabo ou cabo de fibra óptica sob exposição definida à chama.
A norma IEC 60332-1-2:2025 especifica o procedimento para teste de resistência à propagação vertical de chama utilizando uma chama pré-misturada de 1 kW . O aparato associado é definido pela norma IEC 60332-1-1.
Uma limitação importante que deve ser compreendida tanto pela equipe de compras quanto pelos engenheiros de laboratório é a seguinte: o desempenho satisfatório em um teste com um único cabo não demonstra o comportamento de cabos instalados em conjunto. Instalações com cabos agrupados são abordadas separadamente pela norma IEC 60332-3.
O que os engenheiros devem verificar em um testador IEC 60332-1
Para testes de cabos individuais, a KingPo fornece o testador de propagação de chama vertical para cabos individuais IEC 60332-1 , que incorpora a câmara de combustão, o conjunto de queimadores, o suporte da amostra e as funções de controle associadas necessárias para esse tipo de avaliação.
Uma solicitação que mencione apenas “testador IEC 60332” está incompleta. Os engenheiros devem primeiro determinar se o requisito é o teste de cabo único conforme a norma IEC 60332-1 ou o teste de feixe de cabos conforme a norma IEC 60332-3.
Teste de propagação de chamas em cabos agrupados conforme a norma IEC 60332-3
Quando vários cabos são instalados juntos, a combinação de materiais não metálicos, espaçamento, forma de montagem e fluxo de ar pode produzir um comportamento ao fogo substancialmente diferente daquele observado em um único cabo isolado.
A norma IEC 60332-3-10 define o aparelho e o arranjo utilizados para avaliar a propagação vertical de chamas em cabos elétricos ou de fibra óptica agrupados e montados verticalmente.
Em termos práticos de laboratório, este não é mais um teste compacto realizado em gabinete. O sistema normalmente requer uma grande câmara de teste, escada de cabos vertical, carregamento de amostras definido, sistema de queimador, suprimento de ar controlado e capacidade de exaustão substancialmente maior.
| Parâmetro | IEC 60332 1- | IEC 60332 3- |
|---|---|---|
| Espécime | Cabo único | Vários cabos em escada definida |
| Objetivo primário | Propagação vertical da chama | Chamas se alastraram pelo feixe de cabos |
| Escala de teste | Equipamentos de laboratório compactos | Instalação de teste de grande porte |
| Suprimento de ar | Condições controladas da câmara | O fluxo de ar definido torna-se parte do projeto do sistema. |
| Requisito de exaustão | Moderado | Carga de fumaça e calor substancialmente maior |
| Tipo de projeto | Geralmente equipamentos individuais | Frequentemente um projeto de engenharia de laboratório |
Teste de chama de cabos UL 1581 VW-1 e CSA FT1
Os laboratórios que atendem fabricantes que exportam para a América do Norte também podem exigir testes de chama em fios e cabos verticais de acordo com os métodos UL e CSA, além dos requisitos da IEC.
Para esta aplicação, a KingPo fornece a câmara de teste de chama UL 1581 VW-1 / CSA FT1 , configurada para aplicação repetida de chama em amostras de fios e cabos montados verticalmente.
As normas IEC 60332, UL 1581 VW-1 e CSA FT1 não devem ser consideradas intercambiáveis simplesmente porque todas envolvem uma chama e um cabo montado verticalmente. A configuração do queimador, a sequência de aplicação da chama, o arranjo do cabo, o tempo, o método de observação e os critérios de aceitação devem seguir rigorosamente a norma de referência.
Densidade da fumaça e testes de gases de combustão
A propagação das chamas é apenas um aspecto do desempenho de cabos em caso de incêndio. A queima de materiais poliméricos presentes nos cabos também pode produzir fumaça densa e produtos de combustão corrosivos que afetam a visibilidade, a evacuação, equipamentos sensíveis e espaços ocupados.
IEC 61034 — Densidade da fumaça
A série IEC 61034 aborda a medição da densidade da fumaça proveniente da queima de cabos sob condições definidas. O teste normalmente requer uma câmara de densidade de fumaça dedicada com um caminho óptico de medição, em vez de um acessório instalado dentro de uma câmara de chama IEC 60332.
Para um projeto de laboratório, o escopo do equipamento vai, portanto, além da fonte de combustão, abrangendo a geometria da câmara, o receptor e transmissor óptico, o sistema de calibração, a extração de fumaça e os requisitos de limpeza pós-teste.
IEC 60754 — Gases liberados durante a combustão de cabos
A série IEC 60754 aborda os gases liberados durante a combustão de materiais de cabos. A norma IEC 60754-1 está associada à determinação do teor de gases ácidos halogenados, enquanto a IEC 60754-2 avalia a corrosividade potencial por meio de medições de acidez e condutividade.
Este tipo de teste introduz uma cadeia de medição diferente, envolvendo combustão controlada, captura de gases, soluções de absorção e medição analítica. Portanto, deve ser tratado como uma capacidade laboratorial separada, e não como uma extensão de um testador de chama vertical.
As normas IEC 60332 (propagação de chamas), IEC 61034 (densidade de fumaça) e IEC 60754 (ensaios de gases de combustão) envolvem princípios de medição diferentes. Portanto, um laboratório de testes de incêndio em cabos pode exigir várias estações de teste dedicadas, em vez de um único equipamento universal para testes de combustão.
Resistência ao fogo não é o mesmo que retardamento de chamas.
Essa distinção é particularmente importante para circuitos de alarme de incêndio, iluminação de emergência, sistemas de evacuação, sistemas de controle críticos e outras aplicações de segurança da vida, onde a operação elétrica pode precisar continuar mesmo após o início de um incêndio.
A norma IEC 60332 questiona principalmente como um cabo reage à chama. A norma IEC 60331 aborda uma questão de engenharia diferente:
Normalmente, isso é descrito como teste de integridade de circuito . O espécime de teste não é simplesmente queimado e inspecionado posteriormente; sua função elétrica é monitorada durante o teste.
IEC 60331 é uma família de normas — Diâmetro e tensão importam
Um erro comum na compra é solicitar um "testador IEC 60331" sem identificar a peça aplicável, o diâmetro do cabo, a tensão do cabo ou o cenário de incêndio necessário.
| Padrão | Escopo típico | Ponto de seleção importante |
|---|---|---|
| IEC 60331-1: 2018 | Integridade do circuito sob fogo com choque mecânico para cabos especificados até 0.6/1.0 kV inclusive. | Aplicável a cabos com diâmetro total superior a 20 mm. |
| IEC 60331-2: 2018 | Integridade do circuito sob fogo com choque mecânico para cabos especificados até 0.6/1.0 kV inclusive. | Aplicável a cabos com diâmetro total não superior a 20 mm. |
| IEC 60331-3: 2018 | Testes de fogo e choque mecânico utilizando uma caixa metálica. | Um método separado; a conformidade com uma parte da norma IEC 60331 não deve ser interpretada automaticamente como conformidade com outra. |
| IEC 60331-4: 2024 | Integridade do circuito para cabos de energia de alta tensão acima de 0.6/1.0 kV até 18/30 kV, inclusive. | Inclui requisitos para incêndio e choque mecânico, além de orientações opcionais sobre protocolos relacionados à água. |
Os métodos da norma IEC 60331 também incluem verificação de continuidade, arranjos de amostras definidos, critérios de falha e relatórios de ensaio. Dependendo da peça em questão, o controle preciso do fornecimento de combustível e ar e o monitoramento elétrico confiável tornam-se partes essenciais do sistema de ensaio.
Por que um sistema IEC 60331 é mais do que uma câmara de chama?
Um sistema de integridade de circuitos combina exposição térmica, monitoramento elétrico e, dependendo do método, funções mecânicas. Portanto, deve ser tratado como um sistema de teste integrado.
Por esse motivo, uma instalação de integridade de circuitos de cabos geralmente é melhor tratada como um projeto de engenharia de laboratório do que simplesmente como mais uma compra de câmara de combustão.
Cenários de teste de fogo, choque mecânico e água
Em situações reais de incêndio, é possível que haja mais do que apenas exposição direta às chamas. Os circuitos de emergência podem precisar continuar funcionando enquanto as estruturas do edifício sofrem perturbações mecânicas ou enquanto os sistemas de sprinklers e de combate a incêndio estão em operação.
O laboratório de cabos da UL em Abu Dhabi descreve as capacidades de resistência ao fogo isolado, ao fogo com água, ao fogo com choque mecânico e ao fogo com choque mecânico e água.
Isso não significa que todo teste IEC 60331 exija automaticamente água. O cenário real de incêndio deve ser determinado com base nas normas IEC, EN, BS, da Defesa Civil ou nos requisitos específicos de cada projeto.
Tipo de cabo
→
Tensão
→
Diâmetro total
→
Configuração principal
→
Condição de Incêndio
→
Choque mecânico
→
Necessidade de Água
→
Monitoramento de Continuidade
→
Certificação Alvo
Somente após a confirmação desses parâmetros é que o sistema de teste de resistência ao fogo do cabo deve ser especificado.
Mapa típico de equipamentos para um laboratório de testes de incêndio em cabos
| Capacidade | Família padrão | Equipamento principal | Infraestrutura de Apoio |
|---|---|---|---|
| propagação de chama por cabo único | IEC 60332 1- | Testador de chama vertical de cabo único | Calibração de gás, ventilação e queimador |
| propagação de chamas por cabos agrupados | IEC 60332 3- | Sistema de propagação de chamas em feixe de cabos | Câmara grande, escada, fluxo de ar, gás e exaustão |
| VW-1 / FT1 | UL 1581 / CSA | Câmara de teste de chama VW-1 / FT1 | Gás, sincronização e escapamento |
| densidade de fumaça | IEC 61034 | Câmara de densidade de fumaça de cabos | Medição óptica, extração e calibração |
| Gás halogênio/corrosivo | IEC 60754 | Sistema de Análise de Gás de Combustão | Forno, captura de gás e medição analítica |
| Integridade do circuito | IEC 60331 | Sistema de resistência ao fogo / integridade do circuito | Fornecimento de energia elétrica, monitoramento, gás e exaustão. |
| Fogo + choque mecânico | Parte aplicável da norma IEC 60331 | Sistema integrado de incêndio e choque | Mecanismo de impacto, proteção e monitoramento de continuidade |
| Fogo + água | Método aplicável de projeto IEC / EN / BS | Configuração integrada de incêndio e água | Proteção controlada contra água, drenagem e eletricidade |
Requisitos de engenharia para laboratório de incêndio em cabos
O erro mais comum em um projeto de laboratório de incêndio em cabos é concluir a lista de equipamentos antes que as instalações, os sistemas de segurança e a infraestrutura da sala de testes tenham sido definidos.
1. Controle de gás de combustão e queimador
A geometria do queimador, a composição do gás, a pressão do gás, o fluxo de combustível, o fluxo de ar e a posição do queimador podem afetar diretamente a repetibilidade do teste. Dependendo do método de teste, o sistema pode exigir regulação de pressão, medidores de vazão calibrados, controladores de fluxo de massa e equipamentos dedicados para verificação da chama.
A gama de equipamentos para testes de chama e inflamabilidade da KingPo inclui sistemas de queimadores, aparelhos de teste de chama e ferramentas de calibração para diferentes métodos de teste de fogo.
2. Exaustão e Ventilação
A combustão de cabos pode gerar fumaça, gases corrosivos, produtos tóxicos e gotículas em chamas. Portanto, a capacidade de exaustão deve ser considerada durante o projeto original do laboratório, em vez de ser adicionada após a instalação do equipamento de teste.
A extração excessiva durante a aplicação da chama pode alterar o fluxo de ar ao redor da amostra de teste. A estratégia de ventilação deve proteger o pessoal sem invalidar as condições de teste definidas.
3. Monitoramento da continuidade elétrica
O teste de integridade de circuitos IEC 60331 não é um teste do tipo "queimar primeiro, inspecionar depois". O desempenho elétrico é monitorado enquanto o cabo é exposto a estresse térmico e, quando aplicável, mecânico.
Para sistemas de cabos multicondutores, o número máximo de condutores monitorados simultaneamente deve ser definido antes da seleção da arquitetura de controle e aquisição de dados.
4. Sistema de choque mecânico
Quando o choque mecânico fizer parte do método de ensaio, a energia de impacto, a sequência, o tempo e a geometria do suporte da amostra devem estar em conformidade com a norma aplicável.
O mecanismo deve continuar a operar de forma confiável em um ambiente de alta temperatura, sem produzir movimentos indesejados do cabo ou desconexões elétricas não relacionadas ao teste exigido.
Por essa razão, o acionamento mecânico, o suporte da amostra, o monitoramento elétrico e a proteção de segurança devem ser projetados como um sistema coordenado.
5. Aspersão de água, jato de água e drenagem
Quando a água faz parte do método referenciado ou da especificação do projeto, a aplicação de água torna-se um parâmetro de teste controlado, em vez de uma simples função auxiliar.
A combinação de circuitos energizados, chama aberta, impacto mecânico e água aumenta substancialmente os requisitos de segurança em laboratório. Portanto, o sistema de drenagem e o isolamento elétrico precisam ser considerados desde o início do projeto.
6. Bloqueios de segurança
Um sistema profissional de teste de incêndio em cabos deve coordenar os principais subsistemas relacionados à segurança, em vez de permitir que cada função opere de forma independente.
7. Aquisição de Dados e Rastreabilidade de Testes
Laboratórios de certificação, centros de P&D de fabricantes e laboratórios de controle de qualidade que realizam testes repetidos se beneficiam de registros eletrônicos estruturados dos testes, em vez de registrar apenas um resultado final de aprovação/reprovação.
Como os engenheiros devem especificar uma solicitação de cotação (RFP) para um laboratório de incêndio em cabos?
Enviar apenas uma lista de números padrão geralmente resulta em uma configuração de equipamento imprecisa ou desnecessariamente cara. Uma solicitação de cotação (RFQ) útil deve descrever o dispositivo sob teste (DUT), o cenário de teste necessário e a infraestrutura de laboratório disponível.
Normas IEC, EN, BS, UL, CSA, requisitos locais da Defesa Civil ou especificações do projeto.
Instalações de cabos para energia, controle, alarme de incêndio, telecomunicações, dados, fibra óptica ou outros fins.
Tensão nominal, seção transversal do condutor, número de núcleos e condição de teste energizado.
Diâmetro total, raio mínimo de curvatura e comprimento necessário da amostra.
Chama única, chama agrupada, integridade do circuito, choque mecânico, água ou condições combinadas.
Número de canais de continuidade, tensão, corrente, carga e método de detecção de falhas.
Dimensões da sala, gás combustível, ar comprimido, exaustão, água, esgoto e fornecimento de energia elétrica.
Defesa Civil do Oriente Médio, UE, Reino Unido, América do Norte, África ou outro mercado de destino.
Número esperado de amostras, frequência dos testes, padrão de turnos e automação necessária.
Relatórios manuais, registro automático de testes, exportação de dados, trilha de auditoria ou integração com banco de dados de laboratório.
De um único testador a uma capacidade de teste de incêndio em cabos em nível de laboratório.
O exemplo do Oriente Médio ilustra por que os laboratórios de incêndio em cabos submarinos devem ser cada vez mais considerados como sistemas de capacidade, em vez de coleções de instrumentos de combustão não relacionados.
Propagação de chamas por cabo único
→
Propagação de chamas em cabos agrupados
→
Densidade de fumaça
→
Comportamento dos gases de combustão
→
Integridade do circuito
→
Fogo + Choque
→
Fogo + Água
→
Cenários Combinados
Essas capacidades utilizam diferentes métodos de teste, princípios de medição, utilidades e sistemas de segurança e não devem ser tratadas como intercambiáveis.
Para métodos estabelecidos de propagação de chamas, a KingPo fornece atualmente equipamentos dedicados para testes de chama em cabos de acordo com a norma IEC 60332 e câmaras de teste de chama UL 1581 VW-1 / CSA FT1.
Os sistemas mecânicos e de durabilidade relacionados também podem ser analisados através da gama de equipamentos de teste de cabos KingPo.
Para projetos de teste de cabos agrupados, medição de fumaça, análise de gases de combustão e integridade de circuitos de acordo com a norma IEC 60331, o escopo do equipamento deve ser revisado em relação ao método de teste exato, à construção da amostra, às condições elétricas e à infraestrutura de laboratório disponível antes da confirmação da configuração final.
Suporte para consultas técnicas e configuração de laboratórios de incêndio em cabos
Para um projeto de laboratório de testes de incêndio em cabos, fornecer informações completas sobre o dispositivo sob teste (DUT) e as instalações permite uma avaliação mais precisa do escopo dos equipamentos e da infraestrutura.
A KingPo pode então analisar quais requisitos podem ser atendidos com equipamentos padrão de teste de chama, quais exigem dispositivos personalizados, monitoramento elétrico ou sistemas de controle, e quais funções devem ser consideradas parte do escopo geral da engenharia de laboratório.
Conclusão de Engenharia
A propagação de chamas em cabos, a disseminação de incêndios em cabos agrupados, a produção de fumaça, o comportamento dos gases de combustão e a integridade de circuitos resistentes ao fogo são tópicos de segurança contra incêndio intimamente relacionados, mas não são métodos de teste intercambiáveis.
Para laboratórios que dão suporte a infraestrutura, transporte, sistemas de emergência e mercados internacionais de cabos, a sequência correta de engenharia é identificar primeiro o cenário de incêndio necessário, determinar a norma e o método de teste aplicáveis em segundo lugar e somente então definir os requisitos de equipamentos, utilidades e sistemas de segurança.
Um laboratório de testes de incêndio em cabos deve ser projetado em torno do cenário de incêndio, da amostra e do objetivo de conformidade necessários — e não em torno de uma única máquina de teste.
Referências Técnicas
