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Cabo blindado em PVC para altifalantes de 2×2.5 mm² com marcação do cliente: um pedido para evacuação por voz das Filipinas

Um fornecedor de equipamentos e empreiteiro de engenharia nas Filipinas pediu um cabo para altifalantes resistente ao fogo de dois condutores, de 2 mm², de preferência LSZH, para o sistema de evacuação de emergência por voz de um projeto de construção, indicando Prysmian FP200 GOLD como produto de referência. A encomenda foi formalizada como um cabo blindado para altifalantes de 2×2.5 mm², com tensão nominal de 300/500 V, isolamento em PVC, blindagem em trança de fios de cobre e bainha em PVC (CU/PVC/CWB/PVC), impresso com o nome da empresa do cliente e a especificação, e embalado em rolos de 200 m. A TEBAOFLEX fabrica ambas as construções: o cabo blindado em PVC fornecido neste caso e um cabo resistente ao fogo de dois condutores CU/MICA/XLPE/OS/LSZH, fabricado por encomenda com base no ensaio de integridade do circuito indicado no pedido. Este registo explica a diferença e como o projeto de um sistema de evacuação por voz determina qual delas cada circuito necessita.

O projeto em resumo

O que foi pedido e o que significa o cabo de referência BS 7629-1?

O pedido solicitava um cabo para altifalantes resistente ao fogo de dois condutores, de 2 mm², de preferência LSZH, e indicava FP200 como tipo de referência. FP200 GOLD é um cabo resistente ao fogo da Prysmian fabricado segundo BS 7629-1, a especificação britânica para cabos blindados resistentes ao fogo de 300/500 V com baixa emissão de fumos e gases corrosivos. O cliente pedia, por isso, três propriedades em simultâneo: um cabo que mantivesse o circuito de altifalantes em funcionamento durante um período definido num incêndio, uma bainha que libertasse poucos fumos e nenhum gás ácido halogenado, e uma construção blindada de dois condutores.

A BS 7629-1 abrange cabos blindados de 300/500 V com isolamento termoendurecível em três categorias de integridade do circuito, Standard 30, Standard 60 e Enhanced 120, avaliadas em ensaios de fogo com impacto mecânico e projeção de água; um cabo com isolamento em PVC está fora do seu âmbito devido à própria construção. O código britânico de alarme de incêndio, BS 5839-1, recomenda que um cabo resistente ao fogo de grau «normal» cumpra a classificação PH30 da BS EN 50200 e resista também ao ensaio de 30 minutos do Anexo E da BS EN 50200, no qual se acrescenta projeção de água durante os últimos 15 minutos; um cabo de grau «reforçado» cumpre PH120 e resiste ainda a 120 minutos no ensaio BS 8434-2 a 930 °C. O código de alarme por voz, BS 5839-8, aplica os mesmos dois graus aos circuitos de altifalantes. Um cabo para altifalantes nas Filipinas não está sujeito aos códigos britânicos, mas o pedido utilizava a sua terminologia e os graus permitem indicar durante quanto tempo um circuito tem de continuar a funcionar.

A secção foi a primeira diferença prática. 2.0 mm² não é uma secção incluída na IEC 60228, a norma de condutores em que se baseia a série de 1.0, 1.5, 2.5 e 4 mm² utilizada pela BS 7629-1; aproxima-se de 14 AWG (2.08 mm²), a dimensão frequentemente indicada nos catálogos de cabos para altifalantes. 2 × 2.0 mm² não é uma secção comum e poucas fábricas dispõem das ferramentas para a produzir, pelo que a encomenda foi formalizada como 2 × 2.5 mm², a secção normalizada imediatamente superior, com menor resistência do condutor.

A primeira coluna corresponde ao que exigem os circuitos de alarme de incêndio, alarme por voz e iluminação de emergência segundo BS 5839-1, BS 5839-8 e BS 5266-1. A segunda é a construção que a TEBAOFLEX orçamenta para circuitos especificados como resistentes ao fogo, com base no ensaio indicado na encomenda. A terceira é um cabo blindado para altifalantes e controlo destinado a circuitos em que a manutenção do funcionamento é assegurada pela conduta ou pelo edifício, ou não é exigida, e em que o código de instalação permite um cabo em PVC nesse trajeto.

O que foi fornecido: cabo blindado de 2 × 2.5 mm² CU/PVC/CWB/PVC 300/500 V

O cabo encomendado pelo cliente é um cabo blindado de dois condutores: dois condutores de cobre de 2.5 mm² com isolamento em PVC azul e castanho, enchimentos brancos que mantêm o conjunto redondo, uma fita separadora, uma blindagem em trança de fios de cobre com cerca de 80 % de cobertura e uma bainha preta em PVC, com tensão nominal de 300/500 V. A etiqueta de embalagem identifica-o como cabo de controlo blindado; a linha de altifalantes é a aplicação. Na terminologia chinesa de cabos de controlo, a construção corresponde a KVVP, ou KVVRP com condutores flexíveis (com tensão nominal de 450/750 V na GB/T 9330; esta encomenda tem tensão nominal e marcação de 300/500 V), e na terminologia IEC aproxima-se dos cabos de controlo blindados em PVC da IEC 60227-7; o cabo foi fabricado segundo a construção da encomenda, não segundo qualquer dessas normas.

Os valores dos condutores provêm da IEC 60228, que fixa a resistência máxima de cada classe e secção de condutor: 7.41 Ω/km para um condutor de cobre de 2.5 mm² de classe 1 ou classe 2 e 7.98 Ω/km para um flexível de classe 5, face a 12.1 Ω/km para 1.5 mm². Numa linha de altifalantes, essa resistência, duplicada para o circuito de ida e volta, determina as perdas ao longo do percurso; por isso, a passagem dos 2.0 mm² pedidos para 2.5 mm² reduziu as perdas da linha em vez de as aumentar. Utiliza-se uma trança de fios de cobre em vez de uma folha metálica porque a trança mantém a cobertura quando o cabo é dobrado e puxado através de condutas e proporciona um percurso de baixa resistência para a terra no bastidor do amplificador.

Um cabo para altifalantes resistente ao fogo é o mesmo que um cabo não propagador de chama ou LSZH? Três propriedades, três ensaios

Não. O cabo fornecido tem uma construção de uso geral em PVC: não é um cabo resistente ao fogo e o PVC não é de baixa emissão de fumos nem isento de halogéneos. Cada uma das três propriedades de comportamento ao fogo que um cabo para altifalantes pode ter corresponde a um ensaio separado, e a especificação tem de indicar quais são necessárias: não propagação de chama (IEC 60332-1-2), baixa emissão de fumos e ausência de halogéneos (IEC 61034-2 e IEC 60754) e integridade do circuito durante um incêndio (a série IEC 60331, ou BS EN 50200 e BS 8434-2 nos graus britânicos).

Para circuitos que têm de continuar a funcionar durante um incêndio, a TEBAOFLEX pode fabricar por encomenda uma construção resistente ao fogo de dois condutores: condutores de cobre envolvidos em fita de mica e fibra de vidro, isolamento em XLPE, blindagem geral e bainha LSZH, designada CU/MICA/XLPE/OS/LSZH. A fita de mica e fibra de vidro constitui a barreira contra o fogo. Quando o XLPE é consumido pelo fogo, a camada de mica mantém os condutores isolados entre si e da blindagem; é este o mecanismo pelo qual se pretende que um cabo com fita de mica mantenha o circuito durante o período de exposição à chama de um ensaio de integridade do circuito, sendo o ensaio aplicável e os respetivos comprovativos acordados por encomenda. O método IEC 60331-21, entretanto retirado pela IEC em favor dos métodos de fogo com choque IEC 60331-1 e IEC 60331-2 a 830 °C, mantinha o cabo numa chama de, pelo menos, 750 °C durante 90 minutos e depois durante mais 15 minutos sem chama, sob a sua tensão nominal; o cabo passava o ensaio se nenhum fusível de 2 A fundisse e a lâmpada permanecesse acesa. O mesmo princípio da fita de mica é utilizado nos cabos resistentes ao fogo para aplicações marítimas e offshore da nossa gama, como o cabo resistente ao fogo NEK 606 BFOU e o cabo marítimo com fita de mica SW4; as designações de resistência ao fogo e não propagação de chama são explicadas no nosso artigo sobre as designações dos cabos RFOU e BFOU.

Um cabo de altifalantes para evacuação por voz nas Filipinas tem de ser resistente ao fogo?

Apenas quando o projeto do sistema coloca o circuito de altifalantes num percurso que tem de continuar a funcionar durante um incêndio; trata-se de uma decisão de projeto, não de uma escolha de cabo. As Regras e Regulamentos de Aplicação Revistos do Código de Incêndios das Filipinas (Republic Act 9514) remetem para NFPA 72, o Código Nacional de Alarme de Incêndio e Sinalização, para os sistemas de deteção e alarme de incêndio, e a NFPA 72 não exige um cabo específico: exige um nível de manutenção do funcionamento do percurso para cada circuito, do nível 0 (sem requisito) ao nível 3, tendo sido acrescentado um nível 4 de 1 hora na edição de 2022. O projetista e a autoridade competente decidem qual o nível dos circuitos de altifalantes; o fornecedor do cabo fabrica depois de acordo com esse requisito.

As regras filipinas, administradas pelo Gabinete de Proteção contra Incêndios, aceitam a NFPA 72 ou as versões mais recentes do Código de Eletrónica das Filipinas e do Código Elétrico das Filipinas para estes sistemas, sem estabelecerem elas próprias requisitos sobre cabos de integridade do circuito. O nível 2 é cumprido com um cabo de integridade do circuito resistente ao fogo durante 2 horas, um sistema de cabos resistente ao fogo durante 2 horas, um invólucro resistente ao fogo durante 2 horas ou uma alternativa de 2 horas aceite pela autoridade; o nível 3 exige as mesmas medidas num edifício totalmente protegido por sprinklers automáticos. O nível 1 é cumprido num edifício totalmente protegido por sprinklers automáticos, com os condutores numa conduta metálica ou num cabo com armadura metálica. Para um sistema de comunicações de emergência por voz/alarme no interior de um edifício, que as regras filipinas exigem em edifícios altos de dez pisos ou mais, a NFPA 72 exige um nível 2 ou 3 de manutenção do funcionamento dos percursos para os circuitos de altifalantes quando o sistema é utilizado para evacuação parcial ou deslocação dos ocupantes, com requisitos menos exigentes quando as zonas de notificação estão separadas por uma construção com resistência ao fogo inferior a 2 horas ou os percursos são redundantes e fisicamente separados; um sistema que evacue todo o edifício de uma só vez pode utilizar qualquer nível. Nos códigos britânicos, a mesma decisão é tomada através dos graus normal e reforçado da BS 5839-1 e BS 5839-8.

Para o fornecedor, isto traduz-se numa regra simples. Quando é o próprio cabo que tem de assegurar a manutenção do funcionamento, o pedido tem de indicar o ensaio de resistência ao fogo aceite pela autoridade, e o cabo tem de dispor dos comprovativos desse ensaio, seja uma listagem ou um relatório de ensaio; a TEBAOFLEX orçamenta a sua construção LSZH com fita de mica apenas com base num ensaio indicado no pedido. Quando a continuidade é assegurada pela conduta, pelo invólucro ou pelo edifício protegido por sprinklers, ou quando o circuito não está num percurso com esse requisito, a escolha habitual é um cabo blindado para altifalantes em PVC ou LSZH, sujeito ao tipo de cabo e ao método de instalação prescritos pelo código de instalação para esse trajeto. A certificação obrigatória de produtos nas Filipinas para fios e cabos (marcas DTI PS e ICC) abrange fios termoplásticos para edifícios e cordões flexíveis, não cabos de alarme nem de altifalantes, pelo que a aceitação do cabo compete à autoridade. Continua a ser conveniente especificar LSZH quando o trajeto passa pelos tetos dos caminhos de evacuação ocupados: um fio com isolamento em PVC liberta cerca de 0.3 g de cloreto de hidrogénio por grama ao arder (estudo de combustão do NIH PMC).

O cabo fornecido nesta encomenda tem a construção blindada em PVC e não é um cabo resistente ao fogo. O projeto do sistema do cliente e a autoridade competente determinaram onde é instalado no projeto e se algum percurso exige um cabo resistente ao fogo; a TEBAOFLEX forneceu a construção especificada na encomenda.

A secção de 2.5 mm² faz diferença numa linha de altifalantes de 100 V?

Sim, quando o percurso é longo e a carga ultrapassa alguns altifalantes. Uma linha de 100 V com P watts de potência total nas tomadas dos altifalantes consome P ÷ 100 amperes, e a queda de tensão é essa corrente multiplicada pela resistência do circuito de ida e volta do percurso. Com 300 W na extremidade mais afastada de um percurso de 200 m, o cobre de 2 × 2.5 mm² apresenta uma queda de 8.9 % da tensão da linha, cerca de 0.8 dB nos altifalantes, e 2 × 1.5 mm² apresenta uma queda de 14.5 %, cerca de 1.4 dB (resistência máxima da IEC 60228 a 20 °C, classe 1 ou 2). O código britânico de alarme por voz, BS 5839-8, recomenda que a queda de tensão em qualquer circuito de altifalantes não ultrapasse 10 %.

A resistência do circuito de ida e volta é o dobro do comprimento do percurso multiplicado pela resistência do condutor por metro, pelo que um condutor de maior secção permite percursos mais longos ou mais altifalantes por circuito. A tabela coloca toda a carga de 300 W na extremidade mais afastada e utiliza a resistência máxima do condutor da IEC 60228 a 20 °C para cobre de classe 1 ou classe 2; um espaço quente acima do teto aumenta a resistência em cerca de 0.4 % por kelvin, e uma carga distribuída ao longo do percurso origina uma queda menor do que a indicada na tabela. Com 500 W na linha, as quedas são 1.7 vezes as apresentadas. Se o condutor for de classe 5 (de fios finos, 7.98 Ω/km), os valores para 2 × 2.5 mm² aumentam 8 %: 4.8 % aos 100 m, 9.6 % aos 200 m e 14.4 % aos 300 m. Numa linha de 70 V, a mesma potência nas tomadas consome 1.43 vezes a corrente, pelo que a queda percentual é cerca do dobro do valor a 100 V para o mesmo cabo e percurso. Os instaladores dimensionam habitualmente para uma perda de nível de 0.5 dB ou 1 dB nos altifalantes, equivalente a uma queda de tensão de cerca de 5.6 % ou 10.9 %, e cada fabricante de sistemas de alarme por voz indica a perda que os seus amplificadores e a supervisão da linha permitem. Por isso, o pedido deve incluir o percurso mais longo e a potência total nas tomadas por circuito; a secção do condutor resulta destes dois valores, não apenas da potência nominal do amplificador.

Porquê um cabo para altifalantes com blindagem em trança nas linhas de alarme por voz?

As linhas de altifalantes de um sistema de alarme por voz percorrem espaços acima dos tetos e caminhos de cabos partilhados com cabos de iluminação, alimentação da rede e acionamentos; num sistema de alarme por voz, a linha é supervisionada além de transportar o sinal. Uma blindagem em trança reduz as interferências que o par capta desses cabos próximos ao longo de um percurso extenso e as que a própria linha de altifalantes irradia para a cablagem de microfones, dados e detetores contígua; uma trança de fios de cobre com cerca de 80 % de cobertura mantém essa blindagem quando o cabo é dobrado e puxado e proporciona um escoamento de baixa resistência.

A blindagem só funciona quando está ligada: ligue-a à terra no bastidor do amplificador, mantenha a extremidade mais afastada isolada salvo indicação contrária nas instruções do fabricante do sistema e assegure a continuidade da blindagem em todas as uniões. Um par blindado deste tipo segue o mesmo princípio que os pares com blindagem coletiva de um cabo de instrumentação BS 5308 Part 1 Type 1, que utiliza uma fita de alumínio e um fio de drenagem em vez de uma trança; a alternativa em PVC sem blindagem de 300/500 V é o cabo flexível H05VV-F.

É possível imprimir o nome da sua empresa num cabo para altifalantes de dois condutores? Marcação, rolos e etiqueta

Sim, com um ensaio prévio. O cliente perguntou se era possível imprimir no cabo o nome da sua empresa e a especificação do cabo. A TEBAOFLEX imprime nomes de clientes e especificações a pedido, mas um cabo de dois condutores de 2.5 mm² é mais fino do que os cabos para os quais a impressora de bainhas está habitualmente regulada, pelo que a produção realizou um ensaio antes de se comprometer com a marcação. O ensaio foi bem-sucedido, o cliente aprovou o texto e o cabo foi impresso com o nome da sua empresa, 2×2.5mm² 300/500V CU/PVC/CWB/PVC e marcações métricas sequenciais; a fotografia do rolo mostra a contagem contínua de produção, por exemplo 5291 m.

Os cabos foram embalados em rolos de 200 m, cada um envolvido em polipropileno tecido, com uma etiqueta TEBAOFLEX que indica o nome do artigo, a secção, o comprimento embalado e o peso (24.35 kg por rolo, cerca de 120 kg/km), para que o instalador possa conferir cada rolo com a guia de remessa sem o desembalar. O comprimento do rolo é definido por encomenda: os rolos de 100 m ou 200 m adequam-se aos instaladores que puxam o cabo através de condutas, enquanto os comprimentos maiores são fornecidos em bobinas.

O que enviar para obter um orçamento de cabo para altifalantes blindado ou resistente ao fogo

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Perguntas sobre cabos para altifalantes blindados e resistentes ao fogo