Brandwerende kabels zijn essentieel voor de stroomvoorziening in gebouwen en industriële installaties onder extreme omstandigheden. Hoewel hun uitzonderlijke brandwerendheid cruciaal is, vormt vochtindringing een verborgen maar veelvoorkomend risico dat de elektrische prestaties, de duurzaamheid op lange termijn en zelfs het uitvallen van hun brandbeveiligingsfunctie ernstig kan aantasten. Als experts met diepgaande kennis van kabelmaterialen begrijpt ONE WORLD dat het voorkomen van vocht in kabels een systemisch probleem is dat de hele keten omvat, van de selectie van kernmaterialen zoals isolatie- en mantelmaterialen tot installatie, constructie en doorlopend onderhoud. Dit artikel analyseert diepgaand de factoren die bijdragen aan vochtindringing, te beginnen met de eigenschappen van kernmaterialen zoals LSZH, XLPE en magnesiumoxide.
1. Kabelontologie: Kernmaterialen en structuur als basis voor vochtpreventie
De vochtbestendigheid van een brandwerende kabel wordt in principe bepaald door de eigenschappen en het synergetische ontwerp van de materialen waaruit de kabel is opgebouwd.
Geleider: Hoogzuivere koperen of aluminium geleiders zijn van nature chemisch stabiel. Als er echter vocht binnendringt, kan dit aanhoudende elektrochemische corrosie veroorzaken, wat leidt tot een kleinere doorsnede van de geleider, een verhoogde weerstand en daardoor een potentieel punt voor lokale oververhitting.
Isolatielaag: De belangrijkste barrière tegen vocht
Anorganische minerale isolatiematerialen (bijv. magnesiumoxide, mica): Materialen zoals magnesiumoxide en mica zijn van nature onbrandbaar en bestand tegen hoge temperaturen. De microscopische structuur van hun poeder of mica-tape bevat echter inherente openingen die gemakkelijk diffusiepaden voor waterdamp kunnen vormen. Daarom moeten kabels die dergelijke isolatiematerialen gebruiken (bijv. mineraal geïsoleerde kabels) een doorlopende metalen mantel (bijv. koperen buis) hebben om een hermetische afsluiting te garanderen. Als deze metalen mantel tijdens de productie of installatie beschadigd raakt, zal het binnendringen van vocht in het isolatiemateriaal, zoals magnesiumoxide, een scherpe daling van de isolatieweerstand veroorzaken.
Polymeerisolatieverbindingen (bijv. XLPE): De vochtbestendigheid vanGekruisd polyethyleen (XLPE)Dit komt voort uit de driedimensionale netwerkstructuur die tijdens het verknopingsproces ontstaat. Deze structuur verhoogt de dichtheid van het polymeer aanzienlijk, waardoor de penetratie van watermoleculen effectief wordt geblokkeerd. Hoogwaardige XLPE-isolatiematerialen vertonen een zeer lage waterabsorptie (doorgaans <0,1%). Inferieure of verouderde XLPE met defecten kan daarentegen vochtabsorberende kanalen vormen als gevolg van breuken in de moleculaire ketens, wat leidt tot een permanente verslechtering van de isolatieprestaties.
Sheath: De eerste verdedigingslinie tegen het milieu
Laagrook- en halogeenvrij (LSZH) bekledingscompoundDe vochtbestendigheid en hydrolysebestendigheid van LSZH-materialen zijn direct afhankelijk van de samenstelling en de compatibiliteit tussen de polymeermatrix (bijv. polyolefine) en de anorganische hydroxidevullers (bijv. aluminiumhydroxide, magnesiumhydroxide). Een hoogwaardige LSZH-bekledingscompound moet, naast brandvertragende eigenschappen, een lage waterabsorptie en een uitstekende hydrolysebestendigheid op lange termijn bieden door middel van zorgvuldige formuleringprocessen. Dit garandeert stabiele beschermende prestaties in vochtige of waterophopende omgevingen.
Metalen omhulsel (bijv. aluminium-kunststof composiettape): Als klassieke radiale vochtbarrière is de effectiviteit van aluminium-kunststof composiettape sterk afhankelijk van de verwerkings- en afdichtingstechnologie bij de longitudinale overlapping. Als de afdichting met smeltlijm op deze verbinding onderbroken of defect is, komt de integriteit van de gehele barrière aanzienlijk in gevaar.
2. Installatie en constructie: De veldtest voor het materiaalbeschermingssysteem
Meer dan 80% van de gevallen van vochtinfiltratie in kabels vindt plaats tijdens de installatie- en bouwfase. De kwaliteit van de constructie bepaalt direct of de inherente vochtbestendigheid van de kabel volledig benut kan worden.
Onvoldoende milieubeheersing: Het leggen, snijden en verbinden van kabels in omgevingen met een relatieve luchtvochtigheid van meer dan 85% zorgt ervoor dat waterdamp uit de lucht snel condenseert op de kabelsneden en blootgestelde oppervlakken van isolatiematerialen en vulmaterialen. Voor kabels met magnesiumoxide-mineraalisolatie moet de blootstellingstijd strikt beperkt worden; anders zal het magnesiumoxidepoeder snel vocht uit de lucht absorberen.
Defecten in afdichtingstechnologie en hulpstoffen:
Verbindingen en aansluitingen: De hier gebruikte krimpkousen, koudkrimpende aansluitingen of gegoten afdichtingsmiddelen vormen de meest cruciale schakels in het vochtbeschermingssysteem. Als deze afdichtingsmaterialen onvoldoende krimpkracht hebben, onvoldoende hechtsterkte aan de kabelmantel (bijv. LSZH) of een slechte inherente verouderingsbestendigheid, vormen ze direct een zwakke plek voor waterdamp.
Kabelgoten en buizen: Als na de kabelinstallatie de uiteinden van de buizen niet goed worden afgedicht met professionele brandwerende kit of afdichtmiddel, wordt de buis een soort 'afvoerbuis' waarin vocht of zelfs stilstaand water zich kan ophopen, waardoor de buitenmantel van de kabel chronisch wordt aangetast.
Mechanische schade: Buigen voorbij de minimale buigradius tijdens de installatie, trekken met scherpe gereedschappen of scherpe randen langs het legtraject kunnen onzichtbare krassen, deuken of microscheurtjes veroorzaken in de LSZH-mantel of de aluminium-kunststofcomposiettape, waardoor de afdichtingseigenschappen permanent worden aangetast.
3. Bediening, onderhoud en milieu: duurzaamheid van materialen bij langdurig gebruik
Na de ingebruikname hangt de vochtbestendigheid van een kabel af van de duurzaamheid van de kabelmaterialen onder langdurige omgevingsinvloeden.
Toezicht op onderhoud:
Onjuiste afdichting of beschadiging van de afdekkingen van kabelgoten/putten zorgt ervoor dat regenwater en condenswater direct kunnen binnendringen. Langdurige onderdompeling stelt de hydrolysebestendigheid van de LSZH-mantelcompound zwaar op de proef.
Het ontbreken van een periodiek inspectieregime verhindert de tijdige opsporing en vervanging van verouderde, gebarsten kit, krimpkousen en andere afdichtingsmaterialen.
Verouderingseffecten van omgevingsstress op materialen:
Temperatuurschommelingen: Dagelijkse en seizoensgebonden temperatuurverschillen veroorzaken een "ademend effect" in de kabel. Deze cyclische belasting, die langdurig inwerkt op polymere materialen zoals XLPE en LSZH, kan microvermoeidheidsdefecten veroorzaken, waardoor vocht kan binnendringen.
Chemische corrosie: In zure/alkalische bodems of industriële omgevingen met corrosieve stoffen kunnen zowel de polymeerketens van de LSZH-mantel als de metalen mantels chemisch worden aangetast, wat kan leiden tot verpoedering, perforatie en verlies van de beschermende functie.
Conclusie en aanbevelingen
Vochtpreventie in brandwerende kabels is een systematisch project dat multidimensionale coördinatie van binnenuit vereist. Het begint met de kernmaterialen van de kabel – zoals XLPE-isolatie met een dichte, dwarsverbonden structuur, wetenschappelijk samengestelde, hydrolysebestendige LSZH-mantelmaterialen en magnesiumoxide-isolatiesystemen met metalen mantels voor een absolute afdichting. Dit wordt gerealiseerd door gestandaardiseerde constructie en de nauwgezette toepassing van hulpstoffen zoals afdichtingsmiddelen en krimpkousen. En uiteindelijk is het afhankelijk van voorspellend onderhoudsbeheer.
Het selecteren van producten die vervaardigd zijn met hoogwaardige kabelmaterialen (bijvoorbeeld premium LSZH, XLPE, magnesiumoxide) en een robuust constructieontwerp hebben, is daarom de fundamentele basis voor het garanderen van vochtbestendigheid gedurende de gehele levenscyclus van een kabel. Een grondig begrip van en respect voor de fysische en chemische eigenschappen van elk kabelmateriaal is het uitgangspunt voor het effectief identificeren, beoordelen en voorkomen van risico's op vochtindringing.
Geplaatst op: 27 november 2025