Projektbericht · Philippinen · Lautsprecherstromkreise zur Sprachalarmierung · Geschirmtes PVC-Kabel 300/500 V

Geschirmtes PVC-Lautsprecherkabel 2×2.5 mm² mit Kundenaufdruck: Anfrage zur Sprachalarmierung aus den Philippinen

Ein Ausrüstungslieferant und Ingenieurdienstleister auf den Philippinen fragte ein feuerbeständiges zweiadriges Lautsprecherkabel mit 2 mm², vorzugsweise LSZH, für die Notfall-Sprachalarmierung eines Bauprojekts an und nannte Prysmian FP200 GOLD als Referenzprodukt. Bestellt wurde ein geschirmtes Lautsprecherkabel 2×2.5 mm² mit Nennspannung 300/500 V, PVC-Isolierung, Kupferdrahtgeflechtschirm und PVC-Mantel (CU/PVC/CWB/PVC), bedruckt mit dem eigenen Firmennamen des Kunden und der Spezifikation und verpackt in Ringen von 200 m. TEBAOFLEX fertigt beide Aufbauten: das hier gelieferte geschirmte PVC-Kabel und ein feuerbeständiges zweiadriges Kabel CU/MICA/XLPE/OS/LSZH, das auf Bestellung nach einer in der Anfrage genannten Prüfung auf Isolationserhalt hergestellt wird. Dieser Bericht erläutert den Unterschied und wie die Planung der Sprachalarmierung bestimmt, welchen Aufbau ein Stromkreis benötigt.

Projekt auf einen Blick

Was wurde angefragt und was bedeutet das Referenzkabel nach BS 7629-1?

Angefragt wurde ein feuerbeständiges zweiadriges Lautsprecherkabel mit 2 mm², vorzugsweise LSZH, unter Angabe von FP200 als Referenztyp. FP200 GOLD ist ein feuerbeständiges Prysmian Kabel nach BS 7629-1, der britischen Spezifikation für geschirmte feuerbeständige Kabel mit 300/500 V und geringer Freisetzung von Rauch und korrosiven Gasen. Der Kunde verlangte somit drei Eigenschaften gleichzeitig: ein Kabel, das den Lautsprecherstromkreis bei Feuer für eine definierte Dauer aufrechterhält, einen Mantel mit geringer Rauchentwicklung ohne saure Halogengase und einen geschirmten zweiadrigen Aufbau.

BS 7629-1 umfasst geschirmte Kabel mit 300/500 V und duroplastischer Isolierung in drei Kategorien des Isolationserhalts, Standard 30, Standard 60 und Enhanced 120, bewertet in Brandprüfungen mit mechanischer Beanspruchung und Sprühwasser; ein PVC-isoliertes Kabel fällt bereits aufgrund seines Aufbaus nicht darunter. Das britische Regelwerk für Brandmeldeanlagen, BS 5839-1, empfiehlt für ein feuerbeständiges Kabel der Kategorie „standard“ die Klassifizierung PH30 nach BS EN 50200 und zusätzlich das Bestehen der 30-minütigen Prüfung nach BS EN 50200 Anhang E mit Sprühwasser während der letzten 15 Minuten; ein Kabel der Kategorie „enhanced“ erfüllt PH120 und übersteht zusätzlich 120 Minuten in der Prüfung nach BS 8434-2 bei 930 °C. Das Regelwerk für Sprachalarmanlagen BS 5839-8 wendet dieselben beiden Stufen auf Lautsprecherstromkreise an. Für ein Lautsprecherkabel auf den Philippinen sind die britischen Regelwerke nicht bindend, doch die Anfrage verwendete deren Begriffe. Diese Stufen helfen dabei, die erforderliche Dauer der Aufrechterhaltung eines Stromkreises anzugeben.

Der Querschnitt war der erste praktische Unterschied. 2.0 mm² ist kein Querschnitt nach IEC 60228, der Leiternorm hinter der Reihe 1.0, 1.5, 2.5 und 4 mm², die BS 7629-1 verwendet; der Wert liegt nahe bei 14 AWG (2.08 mm²), einer häufig in Lautsprecherkabelkatalogen genannten Größe. 2 × 2.0 mm² ist keine übliche Konfiguration, und nur wenige Werke halten dafür Werkzeuge vor. Deshalb wurde 2 × 2.5 mm² bestellt, der nächstgrößere Normquerschnitt mit geringerem Leiterwiderstand.

Die erste Spalte beschreibt die Anforderungen für Brandmelde-, Sprachalarm- und Notbeleuchtungsstromkreise nach BS 5839-1, BS 5839-8 und BS 5266-1. Die zweite zeigt den Aufbau, den TEBAOFLEX für als feuerbeständig spezifizierte Stromkreise nach der im Auftrag genannten Prüfung anbietet. Die dritte ist ein geschirmtes Lautsprecher- und Steuerkabel für Stromkreise, deren Aufrechterhaltung im Brandfall durch das Installationsrohr bzw. den Installationskanal oder das Gebäude gewährleistet oder nicht gefordert wird und bei denen die Installationsvorschriften ein PVC-Kabel auf diesem Verlegeweg zulassen.

Geliefert: geschirmtes Kabel 2 × 2.5 mm² CU/PVC/CWB/PVC 300/500 V

Das vom Kunden bestellte Kabel ist ein zweiadriges geschirmtes Kabel: zwei Kupferleiter mit 2.5 mm² und blauer bzw. brauner PVC-Isolierung, weiße Füllstoffe für einen runden Aufbau, ein Trennband, ein Kupferdrahtgeflechtschirm mit etwa 80 % Bedeckung und ein schwarzer PVC-Mantel, ausgelegt für 300/500 V. Das Verpackungsetikett bezeichnet es als geschirmtes Steuerkabel; die Lautsprecherleitung ist seine Anwendung. In der chinesischen Steuerkabelterminologie entspricht der Aufbau KVVP oder bei flexiblen Leitern KVVRP (Nennspannung 450/750 V nach GB/T 9330; dieser Auftrag ist für 300/500 V ausgelegt und entsprechend gekennzeichnet). In der IEC-Terminologie ähnelt er am ehesten den geschirmten PVC-Steuerkabeln nach IEC 60227-7; gefertigt wurde nach dem Aufbau im Auftrag und nicht nach einer dieser beiden Normen.

Die Leiterwerte stammen aus IEC 60228, die den maximalen Widerstand jeder Leiterklasse und jedes Querschnitts festlegt: 7.41 Ω/km für einen Kupferleiter mit 2.5 mm² der Klasse 1 oder 2 und 7.98 Ω/km für einen flexiblen Leiter der Klasse 5, gegenüber 12.1 Ω/km bei 1.5 mm². Auf einer Lautsprecherleitung bestimmt dieser für die Schleife verdoppelte Widerstand die Verluste entlang der Strecke. Deshalb verringerte der Schritt von den angefragten 2.0 mm² auf 2.5 mm² den Leitungsverlust, statt ihn zu erhöhen. Der Schirm besteht aus Kupferdrahtgeflecht statt Folie, weil das Geflecht seine Bedeckung beim Biegen und Einziehen in Installationsrohre behält und einen niederohmigen Erdungspfad am Verstärkerrack bietet.

Ist ein feuerbeständiges Lautsprecherkabel dasselbe wie flammwidrig oder LSZH? Drei Eigenschaften, drei Prüfungen

Nein. Das gelieferte Kabel hat einen universellen PVC-Aufbau: Es ist kein feuerbeständiges Kabel, und PVC ist weder raucharm noch halogenfrei. Jede der drei möglichen Brandeigenschaften eines Lautsprecherkabels wird gesondert geprüft; die Spezifikation muss die benötigten Eigenschaften nennen: Flammwidrigkeit (IEC 60332-1-2), geringe Rauchentwicklung und Halogenfreiheit (IEC 61034-2 und IEC 60754) sowie Isolationserhalt im Brandfall (Reihe IEC 60331 oder BS EN 50200 und BS 8434-2 bei den britischen Stufen).

Für Stromkreise, die bei einem Brand weiterarbeiten müssen, kann TEBAOFLEX auf Bestellung einen feuerbeständigen zweiadrigen Aufbau fertigen: mit Glimmer-Glasband umwickelte Kupferleiter, XLPE-Isolierung, Gesamtschirm und LSZH-Mantel, bezeichnet als CU/MICA/XLPE/OS/LSZH. Das Glimmer-Glasband bildet die Brandsperre. Wenn das XLPE verbrennt, hält die Glimmerschicht die Leiter gegeneinander und gegen den Schirm isoliert. Dieser Mechanismus soll bei einem Glimmerbandkabel den Stromkreis während der Beflammungsphase einer Prüfung auf Isolationserhalt aufrechterhalten; die anzuwendende Prüfung und ihre Nachweise werden je Auftrag vereinbart. Das Verfahren IEC 60331-21, das die IEC inzwischen zugunsten der Brandprüfungen mit Erschütterung IEC 60331-1 und IEC 60331-2 bei 830 °C zurückgezogen hat, hielt das mit Nennspannung beaufschlagte Kabel in einer Flamme von mindestens 750 °C für 90 Minuten und anschließend weitere 15 Minuten ohne Flamme; das Kabel bestand, wenn keine Sicherung mit 2 A auslöste und die Lampe weiterleuchtete. Dasselbe Glimmerbandprinzip kommt bei den feuerbeständigen Schiffs- und Offshorekabeln unseres Sortiments zum Einsatz, etwa beim feuerbeständigen Kabel NEK 606 BFOU und Schiffskabel SW4 mit Glimmerband; die Bezeichnungen für feuerbeständige und flammwidrige Ausführungen erläutert unser Artikel zu den Kabelbezeichnungen RFOU und BFOU.

Muss ein Lautsprecherkabel zur Sprachalarmierung auf den Philippinen feuerbeständig sein?

Nur wenn die Systemplanung den Lautsprecherstromkreis einem Übertragungsweg zuordnet, der einen Brand überstehen muss. Das ist eine Planungsentscheidung und keine bloße Kabelauswahl. Die überarbeiteten Durchführungsbestimmungen zum philippinischen Brandschutzgesetz (Republic Act 9514) verweisen auf NFPA 72, den National Fire Alarm and Signaling Code, für Brandmelde- und Alarmanlagen. NFPA 72 fordert kein bestimmtes Kabel, sondern eine Stufe zur Aufrechterhaltung jedes Übertragungswegs im Brandfall: von Stufe 0 (keine Anforderung) bis Stufe 3, ergänzt um eine 1-stündige Stufe 4 in der Ausgabe 2022. Planer und zuständige Behörde bestimmen die Stufe für die Lautsprecherstromkreise; der Kabellieferant fertigt anschließend entsprechend.

Die vom Bureau of Fire Protection verwalteten philippinischen Regeln akzeptieren für diese Systeme entweder NFPA 72 oder die neuesten Fassungen des Philippine Electronics Code und des Philippine Electrical Code; sie selbst enthalten keine Vorgaben zu Kabeln mit Isolationserhalt. Stufe 2 lässt sich durch ein für 2 Stunden feuerbeständiges Kabel mit Isolationserhalt, ein für 2 Stunden feuerbeständiges Kabelsystem, eine für 2 Stunden feuerbeständige Einhausung oder eine von der Behörde akzeptierte Alternative für 2 Stunden erfüllen; Stufe 3 verlangt dieselben Maßnahmen in einem vollständig mit automatischen Sprinklern geschützten Gebäude. Stufe 1 wird in einem vollständig mit automatischen Sprinklern geschützten Gebäude mit Leitern in metallenen Installationsrohren bzw. -kanälen oder in einem metallarmierten Kabel erfüllt. Für ein gebäudeinternes Notfall-Sprachalarmierungssystem, das die philippinischen Regeln in Hochhäusern mit zehn oder mehr Geschossen verlangen, fordert NFPA 72 Stufe 2 oder 3 für die Übertragungswege der Lautsprecherstromkreise, wenn das System zur Teilräumung oder Verlagerung von Personen dient. Erleichterungen gelten, wenn die Alarmierungszonen durch Bauteile mit weniger als 2 Stunden Feuerwiderstand getrennt sind oder die Übertragungswege redundant und räumlich getrennt verlaufen; ein System zur gleichzeitigen Räumung des gesamten Gebäudes darf jede Stufe verwenden. In den britischen Regelwerken wird dieselbe Entscheidung über die Kategorien standard und enhanced nach BS 5839-1 und BS 5839-8 getroffen.

Für den Lieferanten folgt daraus eine einfache Regel. Muss das Kabel selbst die Aufrechterhaltung gewährleisten, muss die Anfrage die von der Behörde akzeptierte Feuerbeständigkeitsprüfung nennen, und das Kabel benötigt dafür einen Nachweis, etwa eine Listung oder einen Prüfbericht. TEBAOFLEX bietet seinen LSZH-Aufbau mit Glimmerband ausschließlich nach einer in der Anfrage genannten Prüfung an. Wird die Aufrechterhaltung durch Installationsrohre bzw. -kanäle, die Einhausung oder das mit Sprinklern geschützte Gebäude gewährleistet oder verläuft der Stromkreis nicht auf einem entsprechend geschützten Übertragungsweg, ist ein geschirmtes PVC- oder LSZH-Lautsprecherkabel die übliche Wahl, sofern Kabeltyp und Verlegeart den Installationsvorschriften für diesen Weg entsprechen. Die philippinische obligatorische Produktzertifizierung für Drähte und Kabel (DTI PS- und ICC-Zeichen) erfasst thermoplastische Gebäudeleitungen und flexible Anschlussleitungen, nicht Alarm- oder Lautsprecherkabel; deshalb entscheidet die Behörde über die Akzeptanz des Kabels. LSZH ist weiterhin sinnvoll, wenn der Weg durch Decken genutzter Fluchtwege verläuft: Ein PVC-isolierter Draht setzt beim Verbrennen etwa 0.3 g Chlorwasserstoff je Gramm frei (Verbrennungsstudie bei NIH PMC).

Das bei diesem Auftrag gelieferte Kabel ist der geschirmte PVC-Aufbau und kein feuerbeständiges Kabel. Wo es im Projekt installiert wird und ob dort ein Übertragungsweg ein feuerbeständiges Kabel erfordert, bestimmten die Systemplanung des Kunden und die zuständige Behörde; TEBAOFLEX lieferte den im Auftrag spezifizierten Aufbau.

Machen 2.5 mm² auf einer 100 V Lautsprecherleitung einen Unterschied?

Ja, sobald die Strecke lang ist und die Last mehr als wenige Lautsprecher umfasst. Eine 100 V Leitung mit P Watt an den Lautsprecherabgriffen nimmt P ÷ 100 Ampere auf; der Spannungsfall ist dieser Strom multipliziert mit dem Schleifenwiderstand der Strecke. Bei 300 W am Ende einer Strecke von 200 m verursacht Kupfer 2 × 2.5 mm² einen Spannungsfall von 8.9 % der Leitungsspannung, etwa 0.8 dB an den Lautsprechern; 2 × 1.5 mm² verursacht 14.5 %, etwa 1.4 dB (maximaler Widerstand nach IEC 60228 bei 20 °C, Klasse 1 oder 2). Das britische Regelwerk für Sprachalarmanlagen BS 5839-8 empfiehlt, dass der Spannungsfall auf keinem Lautsprecherstromkreis 10 % überschreitet.

Der Schleifenwiderstand ist die doppelte Streckenlänge multipliziert mit dem Leiterwiderstand je Meter. Ein größerer Querschnitt ermöglicht daher längere Strecken oder mehr Lautsprecher je Stromkreis. Die Tabelle setzt die gesamte Last von 300 W am Leitungsende an und verwendet den maximalen Leiterwiderstand nach IEC 60228 bei 20 °C für Kupfer der Klasse 1 oder 2; ein warmer Deckenhohlraum erhöht den Widerstand um etwa 0.4 % je Kelvin, während eine entlang der Strecke verteilte Last einen geringeren Spannungsfall als in der Tabelle verursacht. Bei 500 W auf der Leitung betragen die Spannungsfälle das 1.7-Fache der dargestellten Werte. Bei einem Leiter der Klasse 5 (feindrähtig, 7.98 Ω/km) steigen die Werte für 2 × 2.5 mm² um 8 %: 4.8 % bei 100 m, 9.6 % bei 200 m und 14.4 % bei 300 m. Auf einer 70 V Leitung benötigt dieselbe Anschlussleistung den 1.43-fachen Strom; der prozentuale Spannungsfall beträgt daher bei gleichem Kabel und gleicher Länge etwa das Doppelte des Werts für 100 V. Installateure planen häufig mit 0.5 dB oder 1 dB Pegelverlust an den Lautsprechern, entsprechend etwa 5.6 % oder 10.9 % Spannungsfall. Jeder Hersteller von Sprachalarmanlagen gibt die für seine Verstärker und Leitungsüberwachung zulässigen Verluste an. Die Anfrage sollte daher die längste Strecke und die gesamte eingestellte Lautsprecherleistung je Stromkreis nennen; der Leiterquerschnitt folgt aus diesen beiden Größen und nicht allein aus der Nennleistung des Verstärkers.

Warum ein Lautsprecherkabel mit Geflechtschirm für Sprachalarmleitungen?

Die Lautsprecherleitungen einer Sprachalarmanlage verlaufen in Deckenhohlräumen und auf Kabeltrassen gemeinsam mit Beleuchtungs-, Netz- und Antriebsleitungen; in einer Sprachalarmanlage wird die Leitung nicht nur angesteuert, sondern auch überwacht. Ein Geflechtschirm verringert sowohl die über lange Strecken von benachbarten Leitungen eingekoppelten Störungen als auch die Abstrahlung der Lautsprecherleitung auf danebenliegende Mikrofon-, Daten- und Melderkabel. Ein Kupferdrahtgeflecht mit etwa 80 % Bedeckung behält diese Schirmwirkung beim Biegen und Einziehen des Kabels und bietet einen niederohmigen Ableitpfad.

Der Schirm wirkt nur, wenn er angeschlossen ist: Verbinden Sie ihn am Verstärkerrack mit Erde, lassen Sie das entfernte Ende isoliert, sofern der Systemhersteller nichts anderes vorgibt, und führen Sie den Schirm an jeder Verbindung durch. Eine solche geschirmte Zweidrahtleitung folgt demselben Prinzip wie die gemeinsam geschirmten Paare eines Instrumentierungskabels BS 5308 Part 1 Type 1, das statt eines Geflechts ein Aluminiumband mit Beidraht verwendet; die ungeschirmte PVC-Entsprechung mit 300/500 V ist das flexible Kabel H05VV-F.

Kann ein zweiadriges Lautsprecherkabel mit Ihrem Firmennamen bedruckt werden? Aufdruck, Ringe und Etikett

Ja, nach einem vorherigen Versuch. Der Kunde fragte, ob sein eigener Firmenname und die Kabelspezifikation auf das Kabel gedruckt werden könnten. TEBAOFLEX druckt Firmennamen und Spezifikationen auf Anfrage. Ein zweiadriges Kabel mit 2.5 mm² ist jedoch dünner als die Kabel, auf die der Manteldrucker üblicherweise eingestellt ist, weshalb die Fertigung vor der Zusage einen Versuch durchführte. Der Versuch verlief erfolgreich, der Kunde gab den Text frei, und das Kabel wurde mit seinem Firmennamen, 2×2.5mm² 300/500V CU/PVC/CWB/PVC und fortlaufenden Metermarkierungen bedruckt; das Ringfoto zeigt den kontinuierlichen Fertigungszähler, beispielsweise 5291 m.

Die Kabel wurden in Ringen von 200 m verpackt, jeweils mit Polypropylengewebe umwickelt und mit einem TEBAOFLEX Etikett versehen, das Artikelbezeichnung, Größe, Verpackungslänge und Gewicht angibt (24.35 kg je Ring, etwa 120 kg/km). So kann der Installateur jeden Ring mit dem Lieferschein abgleichen, ohne ihn auszupacken. Die Ringlänge wird je Auftrag festgelegt: Ringe von 100 m oder 200 m eignen sich zum Einziehen in Installationsrohre, größere Längen werden auf Trommeln geliefert.

Angaben für ein Angebot zu geschirmten oder feuerbeständigen Lautsprecherkabeln

Senden Sie Leitungslängen und Lautsprecherlasten für ein Angebot →

Fragen zu geschirmten und feuerbeständigen Lautsprecherkabeln