Area Culturale. Perché parlare di cavi?

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1 Perché parlare di cavi? Cable Talk è un iniziativa di Belden per aiutare i distributori, gli installatori e i consulenti a fare una scelta informata quando si tratta di cablaggio. Negli ultimi anni si è vista l introduzione di cosiddetti cavi alternativi, spesso disponibili a prezzi molto contenuti, nel complesso però le certificazioni, la qualità e le prestazioni complessive differiscono molto. Sebbene molti cavi industriali non siano rivoluzionari e la tecnologia e le applicazioni si siano stabilizzate, l importanza della qualità e della conformità restano fattori critici. Qual è il rischio di utilizzare cavi inferiori? L impiego di cavi di grado inferiore, spesso non marchiati o non omologati, può portare a latenza di sistema e tempi di inattività fuori dagli standard, distorsione del segnale, inaffidabilità del sistema e maggiori costi di manutenzione e riparazione. Ma, ancora più importante, l adozione di cavi di scarsa qualità può essere una scelta molto pericolosa in termini di sicurezza intrinseca, provocando la propogazione dell incendio e la diffusione delle fiamme. Rischi di responsabilità civile Rischiare sulla sicurezza a favore del costo non è la politica di Belden, il nostro obiettivo è di mettere in guardia tutti i nostri business partner e i loro clienti sulle prestazioni inferiori e al rischio che i cavi di bassa qualità producono. Questo è un punto critico, perché la legge fa ricadere la responsabilità delle prestazioni elettriche e della sicurezza su progettisti e installatori. Nel caso peggiore, l impiego di cavi difettosi può portare anche ad accuse di omicidio colposo. Fare una scelta informata Nel sito sono elencati e spiegati tutti i principali fattori che influenzano le prestazioni e la sicurezza dei cavi. Si consiglia di tenerne conto costantemente, specie negli impianti più rilevanti. Si è andati in profondità nelle considerazioni per dare un aiuto reale alla comprensione degli effetti che si possono avere su un cavo, sulle prestazioni di un sistema e, soprattutto, sulla reputazione aziendale. Cable talk copre: fuoco e fiamme fluttuazioni della temperatura interferenze elettromagnetiche impatto meccanico frequenze elevate tensione di funzionamento corrente elettrica fumo e alogeni Nella sezione standard Belden le considerazioni finali e la filosofia aziendale: ci sono molti cavi scadenti sul mercato e anche molti cavi buoni, ma non si potrà averne uno equivalente a un cavo Belden.

2 Cable Talk su fiamme e incendio I cavi di qualità inferiore sono la principale sorgente di sviluppo e progazione di incendio. I cavi sono spesso installati in aree di collegamento o attraversano pareti tagliafuoco, il che, se fatto con cavi sub-standard, genera un potenziale rischio. L insieme del progetto del cavo e dei materiali d isolamento e della guaina determina l efficacia del cavo nei confronti della propagazione della fiamma. Diamo un occhiata all interno del cavo. Quali componenti del cavo sono critici? Riguardo a fiamma e incendio, i componenti chiave sono: L isolante è un dielettrico che separa i conduttori del cavo sia fisicamente che elettricamente. La sua funzione primaria è di proteggere il conduttore e supportare il trasferimento di energia elettrica tra punto e punto. La guaina del cavo è una copertura esterna. Il suo ruolo principale è di proteggere i componenti interni del cavo dall ambiente esterno. Qual è il rischio di infiammabilità e incendio? Sono disponibili molti cavi diversi, con vari gradi di efficacia contro la propagazione della fiamma. Gli standard industriali esistono per fare da guida nella scelta del cavo. Ma il requisito minimo sulla propagazione della fiamma si riferisce all installazione di un singolo cavo. Per avere massima efficienza, spesso i cavi vengono assemblati e posati in fasci. In questo caso il requisito minimo non è più applicabile e i cavi scelti devono soddisfare uno standard di propagazione della fiamma più elevato. Qual è l effetto della fiamma e dell incendio sul cavo sub-standard? I tipi di materiali di isolamento e inguainamento usati nella progettazione del cavo determineranno la reazione del cavo alla fiamma e sono componenti vitali per le prestazioni di infiammabilità. Quali rischi comporta questa scelta per un edificio o un sistema? Pericolo d incendio: l insufficiente resistenza alla fiamma può trasformare il cavo in una ulteriore sorgente di trasmissione del fuoco. Malfunzionamento del sistema: la propagazione delle fiamme può portare a un avaria completa del sistema. Maggiori costi di manutenzione e riparazione: l accensione del fuoco può causare guasti del cavo e, eventulamente, del sistema completo, richiedendo una manutenzione costosa come risultato di una reinstallazione del cablaggio. Miglior operatività del sistema Sicurezza in qualsiasi tipo di installazione (singola e in fascio) Ridotte emissioni di fumo

3 Cable Talk sulle variazioni della temperatura Molti sistemi installati negli edifici sono soggetti a variazioni di temperatura relativamente ampie. Non solo quelli che regolano il riscaldamento e il condizionamento, ma anche l illuminazione e gli altri sistemi di gestione dell edificio. Contrariamente a quello che qualche fornitore di cavi vuole far credere, non tutti i cavi sono adatti a questa sfida. Vediamo perché. Quali componenti del cavo sono critici? Quando si tratta di variazioni di temperatura, i componenti chiave sono: L isolante è un dielettrico che separa i conduttori del cavo sia fisicamente che elettricamente. La sua funzione primaria è di proteggere il conduttore e supportare il trasferimento di energia elettrica tra punto e punto. La guaina del cavo è una copertura esterna. Il suo ruolo principale è di proteggere i componenti interni del cavo dall ambiente esterno. Qual è l influsso negativo delle variazioni di temperatura? I tipi di materiali di isolamento e della guaina usati nel progetto di un cavo determineranno le temperature massime e minime entro cui il cavo può funzionare. Sfortunatamente ci sono molti cavi sul mercato che non sono stati progettati per adattarsi al loro ambiente d installazione. La qualità e i tipi di materiali per l isolamento e la guaina del cavo usati dai costruttori di cavi possono variare enormemente; esporre il cavo a temperature per le quali non è stato progettato può presentare grandi rischi. Qual è l effetto delle temperature estreme sui cavi sub-standard? La degradazione dell isolante del cavo a causa di variazioni di temperatura metterà a nudo il conduttore. Se la guaina del cavo non può sopportare la temperatura cui viene sottoposta e si degrada, i componenti interni del cavo non saranno più protetti. Se esposti a temperature più elevate di quelle specificate, l isolante e la guaina si potranno disfare; quando saranno sottoposti a temperature inferiori, diventeranno fragili e si disintegreranno. Quali rischi possono correre un edificio o un sistema? Guasto di sistema: il collasso dell isolante protettivo del conduttore può portare a un calo della trasmisssione del segnale e anche a un blocco completo del sistema. Pericolo d incendio: una graduale erosione degli strati protettivi dell isolamento del cavo potrebbe portare ad un surriscaldamento del conduttore in rame e, infine, diventare sorgente d incendio. Maggiori costi di manutenzione e riparazione: la disintegrazione di isolante e guaina porteranno a difetti del cavo e, eventualmente, dell intero sistema, richiedendo una costosa manutenzione come risultanza di una ri-installazione del cablaggio. Continuità di funzionamento del sistema Sicurezza in qualsiasi tipo d installazione (singola e in fascio) Ridotte emissioni di fumo

4 Cable Talk sulle interferenze elettromagnetiche I cavi che interferiscono con altri possono seriamente compromettere trasmissione dati e controllo nell automazione industriale. È noto che molti cavi attualmente sul mercato non sono stati progettati per prevenire sufficientemente perdite di segnale e interferenze. Vediamo perché. Quali sono i componenti critici del cavo? Quando si tratta di interferenze elettromagnetiche, il componente chiave è: Lo schermo: è un barriera fisica che protegge i segnali e l energia elettrica che passano nel conduttore da interferenze esterne. Può anche prevenire il fatto che il cavo stesso diventi una sorgente di interferenza (radiazioni). Che problemi può provocare l interferenza elettromagnetica? L interferenza elettromagnetica è una minaccia per prestazioni affidabili e costanti del segnale. Il progetto dello schermo e il tipo dei materiali schermanti usati in un cavo determinano il livello di protezione contro interferenze esterne ed emissioni del cavo stesso. Una schermatura di bassa qualità, particolarmente nel caso di schermo a foglio senza continuità fisica, può lasciare aperture (slot) attraverso le quali i segnali possono disperdersi o essere disturbati. Qual è l effetto dell interferenza elettromagnetica sui cavi sub-standard? Esporre un cavo con uno schermo inefficiente a un ambiente con elevata interferenza esterna può ridurne le prestazioni. Una schermatura insufficiente può generare alien crosstalk o interferenza tra cavi. Tale interferenza può causare interruzione nella trasmissione del segnale. Quali rischi possono correre un edificio o un sistema? Latenza di sistema o tempi di inattività: difetti di un cavo dovuti a interferenza esterna o diafonia possono portare a costose latenze di sistema o, anche, a interruzioni dell operatività. Rischio sicurezza: nel caso di monitor, CCTV e sistemi di sicurezza, prestazioni non affidabili del segnale possono portare a inaccettabili livelli di sicurezza. Continuità di funzionamento del sistema Sicurezza in qualsiasi tipo d installazione (singola e in fascio) Ridotte emissioni di fumo

5 Cable Talk sull impatto meccanico L impatto meccanico e lo stress sono due delle ragioni più comuni di guasto dei cavi. Durante l installazione, i cavi vengono spesso tirati (e non posati) e posizionati in spazi ridotti. Una volta installati, devono essere ancora manipolati (torsioni e flessioni) e spesso devono funzionare in ambienti accidentati, con luce ultravioletta e umidità, oppure presenza di olii e sostanze chimiche. I cavi substandard sono semplicemente inadatti a questi impieghi; ecco perché. Quali componenti del cavo sono critici? Parlando di impatto meccanico, i componenti chiave sono: Isolante un dielettrico che separa i conduttori del cavo fisicamente ed elettricamente, in modo che il segnale o l energia trasmissiva venga mantenuta. La guaina del cavo - è una copertura esterna che protegge i componenti interni del cavo dall ambiente esterno. Il conduttore il nucleo del cavo che trasferisce energia o segnali da un punto a un altro. Lo schermo una barriera fisica per aiutare a prevenire che i segnali trasmessi in un conduttore siano soggetti a o diventino sorgente di interferenza. Qual è il rischio dell impatto meccanico? Mantenere un adeguato spessore dell isolante e della guaina è essenziale per la protezione meccanica. Durante l installazione, un cavo viene spesso tirato, schiacciato e abraso, tutte cose che possono danneggiare i suoi componenti in modo irreparabile. Qual è l effetto dell impatto meccanico su un cavo sub-standard? La tensione di tiro causata da un installazione rude dei cavi in tubazioni vuote preinstallate, spesso con curve strette, può stressare pesantemente i componenti del cavo, fino a provocarne la rottura. L esposizione di un cavo ad ambienti ostici, composti oleosi e chimici, umidità e raggi UV può degradare la guaina e l isolante del cavo. Cavi non progettati per sopportare torsioni, flessioni e movimenti potranno avere un invecchiamento precoce e possibili guasti.. Quali rischi possono correre un edificio o un sistema? Malfunzionamento del sistema: la rottura dell isolante protettivo del conduttore di un cavo può portare a una diminuzione del segnale trasmesso e anche a un blocco completo del sistema. Pericolo d incendio: la degradazione dell isolante e della guaina del cavo darà luogo a un surriscaldamento del conduttore, fino a diventare sorgente d incendio. Maggiori costi di manutenzione e riparazione: la disintegrazione dell isolante e/o della guaina porterà a un guasto del cavo e, eventualmente, dell intero sistema, richiedendo una manutenzione costosa a causa della ri-installazione del cablaggio (spesso anche in tubazioni sotto traccia). Prestazioni del cavo garantite Protezione costante Costi di manutenzione e di sostituzione ridotti Sicurezza in qualsiasi tipo d installazione Emissione ridotta di fumo

6 Cable Talk sulle frequenze elevate L attenuazione (perdita di segnale) è un parametro importante per misurare l intensità del segnale. Minor attenuazione significa un segnale più forte che si traduce in una rete con prestazioni migliori e più robusta. Investire in un eccellente sistema audiovisivo e risparmiare sul cablaggio è il classico esempio di essere risparmiatore nel piccolo e prodigo nel grande. Ma anche quando si tratta seriamente il cablaggio, non è semplice scegliere il cavo giusto. I cavi di qualità inferiore mostrano spesso un diametro del conduttore paragonabile con quello dei cavi Belden come specifica base, ma con risultati elettrici molto diversi! Vediamo perché. Quali elementi del cavo sono critici? Quando si sale di frequenza, il componente chiave è: Il conduttore il nucleo del cavo che trasferisce energia o segnali da un punto all altro. La sezione di un conduttore gioca un ruolo fondamentale nel progetto del cavo. Questa sezione viene misurata in AWG (American Wire Gauge; in Italia si parla di millimetri o di millimetri quadri). Quello che complica la cosa è che c è ampia tolleranza tra sezioni AWG diverse. I cavi di qualità inferiore possono mostrare AWG comparabili come basi specifiche, ma con risultanze elettriche molto diverse. Per esempio: Cavo 1 Cavo 2 AWG26 AWG26 Area della sezione: mm 2 Area della sezione: mm 2 Attenuazione: bb su 100 metri Attenuazione: db su 100 metri Maggiore è la misura della sezione, maggiore è la quantità di rame. All interno della stessa dimensione in AWG c è la possibilità di avere minor attenuazione (perdita di segnale) e maggior resistenza. Qual è il pericolo alle alte frequenze? La frequenza applicata a un cavo ha un impatto diretto sulla forza del segnale e decresce in grandezza mentre viaggia da un punto all altro. Alle alte frequenze, il rapporto di assorbimento di elettroni da parte del conduttore aumenta, trasformandosi in una perdita di trasmissione della forza del segnale ('attenuazione'). Qual è l effetto delle alte frequenze sui cavi sub-standard? I cavi che non sono in grado di sopportare le alte frequenze, a causa di un conduttore povero di rame, possono causare distorsione di suono e immagine e inadeguatezza del sistema. Le alte frequenze possono avere un impatto dannoso sulle prestazioni audio e video, come se ci fosse meno segnale tra il visore e la sorgente. Prestazioni del cavo garantite Mantenimento della protezione Sicurezza massima Costi di manutenzione e di sostituzione ridotti Sicurezza in qualsiasi tipo di installazione Emissioni di fumo ridotte

7 Cable Talk sulla tensione di funzionamento La capacità di tensione di un cavo dipende da numerosi fattori, comprese le proprietà dielettriche e lo spessore degli isolanti. Sfortunatamente, ci sono molti cavi di bassa qualità attualmente sul mercato che non sono progettati per gestire la tensione dei sistemi i cui essi vengono impiegati. Questo può causare problemi al sistema e arrivare anche a provocare incendio. Quali componenti del cavo sono critici? Per quanto riguarda la tensione di esercizio, i componenti chiave sono: Il conduttore il nucleo del cavo che trasferisce energia o segnali tra punto e punto. L isolante un dielettrico che separa i conduttori dei cavi sia fisicamente che elettricamente, in modo che venga mantenuta la trasmissione del segnale o di energia. Quale rischio riguardo la tensione di esercizio? L impiego di un cavo che non è progettato per gestire la tensione del sistema può essere molto pericoloso, portando a un interruzione dell isolamento del cavo e, più preoccupante, a pericolo d incendio. Qual è l effetto della tensione di funzionamento sul cavo sub-standard? La degradazione dell isolante dovuta a stress da tensione è una causa comune di guasto del cavo. È imperativo che la capacità di isolamento del cavo fornisca sicurezza per l intera vita del cavo e l utilizzo di materiali di alta qualità nel progetto di un cavo va in questa direzione. Quali sono i rischi per un edificio o un sistema? Malfunzionamento del sistema: sottoporre un cavo ad uno stress di tensione non previsto in fase di progetto può causare il guasto del cavo, con conseguente blocco del sistema. Pericolo d incendio: lo stress da tensione può portare, in un cavo di bassa qualità, alla generazione d incendio. Pericolo di trasferimento d incendio: quando viene usato un cavo sub-standard per realizzare il sistema di controllo anti-incendio di edificio, esiste un rischio elevato di trasferimento del fuoco e questo può condurre a richieste di risarcimento danni/azioni giudiziarie. Continuità di funzionamento del sistema Sicurezza in qualsiasi tipo d installazione (singola e in fascio) Ridotte emissioni di fumo

8 Cable Talk sulla corrente elettrica La reazione di un cavo quando è sottoposto a corrente continua o alternata può differire in ragione del progetto del cavo stesso. Sfortunatamente, ci sono molti cavi di bassa qualità attualmente sul mercato e può essere difficile identificarli. Ma vediamo come si può procedere. Qual è il componente critico del cavo? Riferito alla corrente elettrica, il componente chiave è: Il conduttore il nucleo del cavo che trasferisce energia o segnali da un punto a un altro. La sezione di un conduttore ha un ruolo importante nel progetto del cavo. Questa sezione è misurata in AWG (American Wire Gauge; in Italia in millimetri o millimetri quadri). Quello che complica la cosa è che c è ampia tolleranza tra sezioni AWG diverse. I cavi di qualità inferiore possono mostrare AWG comparabili come basi specifiche, ma con resistenza in corrente continua o impedenza molto diverse. Per esempio: Cavo 1 Cavo 2 AWG 26 AWG 26 Area della sezione: mm 2 Area della sezione: mm 2 R_dc = 144 Ohm/km R_dc = 127 Ohm/km A causa delle ampie tolleranze tra gli standard AWG, è possibile che due cavi con la stessa sezione abbiano due resistenze in corrente continua diverse. Qual è il rischio della corrente elettrica? I conduttori di un cavo che si oppongo o resistono a una corrente elettrica in un applicazione possono surriscaldarsi, degradando l isolamento protettivo e portando anche all incendio, a incidenti vari e al danneggiamento degli apparati. Qual è l effetto della corrente elettrica sui cavi sub-standard? Se l opposizione, o la resistenza, è troppo elevata per la corrente che sta transitando nel conduttore, il conduttore si può surriscaldare, causando degradazione dell isolante. Quali rischi ci possono essere per l edificio o il sistema? Distorsione del segnale: a causa di una resistenza eccessiva per la corrente nel conduttore. Malfunzionamento del sistema: la rottura dell isolante protettivo del conduttore nel cavo può portare a un decremento della trasmissione del segnale e anche a un blocco del sistema. Pericolo d incendio: la graduale erosione degli strati protettivi dell isolamento del cavo potranno dar luogo a un surriscaldamento del conduttore e, infine, essere origine di incendio. Maggiori costi di manutenzione e riparazione: la disintegrazione dell isolante porterà al guasto del cavo e, anche, dell intero sistema, richiedendo una costosa manutenzione a causa della reinstallazione del cablaggio. Prestazioni del cavo garantite Mantenimento della protezione Ridotti costi di manutenzione e sostituzione Sicurezza in qualsiasi tipo di installazione Ridotte emissioni di fumo

9 Cable Talk su fumo e alogenuri Area Culturale Ritardare la propagazione della fiamma è importante, ma lo è anche la scelta di un cavo che emette fumi a livelli limitati e, ancora più importante, senza dannosi gas tossici e corrosivi. Nonostante la severa legislazione, la vita umana e quella degli apparati sono ancora a rischio, a causa del contenuto di alogeni dei cavi o della scarsa applicazione degli standard industriali. Quali componenti dei cavi sono critici Quando si tratta di emissioni di fumo e alogenuri, i componenti da considerare sono: L isolante - è un dielettrico che separa i conduttori del cavo sia fisicamente che elettricamente. La sua funzione primaria è di proteggere il conduttore e supportare il trasferimento di energia elettrica da un punto all altro. La guaina del cavo - è una copertura esterna. Il suo ruolo principale è di proteggere i componenti interni del cavo dall ambiente esterno. Quale pericolo comporta l emissione di fumo e alogeni? Il PVC viene da tempo impiegato come materiale appropriato per l isolamento e la guaina, con un alto grado di ritardo di propagazione della fiamma. Comunque, in caso d incendio, esso genererà un fumo nero e denso, con emissione di gas tossici e corrosivi che rappresentano una grave minaccia. Quali sono i rischi per l edificio o il sistema? Malfunzionamento del sistema: gli apparati saranno danneggiati dai gas corrosivi. Rischi per la salute: l effetto dell inalazione di gas tossici può essere fatale. Rischi per la sicurezza: il denso fumo nero impedisce di visualizzare le vie di fuga. Cos è un cavo a bassa emissione di fumo e di gas alogeni? Per realizzare un cavo con queste caratteristiche, si deve assicurare che il progetto del cavo stesso preveda materiali non alogenati sia per l isolante che per la guaina. Un cavo, per essere classificato a bassa emissione di fumo e gas, deve essere conforme con gli standard internazionali IEC e IEC LSF e LSNH È da notare la differenza tra LSF (Low Smoke and Fume: bassa emissione di fumo e vapore) e LSNH (Low Smoke No Halogen: bassa emissione di fumo e assenza di alogeni). Un cavo a bassa emissione di fumo e vapore rilascia ancora gas tossici e corrosivi quando brucia. Nonostante la bassa generazione di fumo, questa classificazione del cavo contiene ancora composti a base di PVC e rilascerà gas tossici e corrosivi in caso d incendio. La certezza Tutti i materiali a bassa emissione di fumo e senza alogeni di Belden sono completamente conformi con tutti i principali standard IEC, hanno un eccellente ritardo di propagazione della fiamma e forniscono prestazioni eccezionali. Potete stare certi che la vostra applicazione avrà sicurezza e garanzia massime. Siatene certi. Verificate le specifiche del cavo per assicurarvi che l isolante e la guaina siano ritardanti la fiamma, a bassa emissione di fumo e di alogeni. Prestazioni garantite del cavo Completamente conforme con i principali standard IEC Eccellente ritardo nella propagazione della fiamma A bassa emissione di fumo e senza alogeni Sicurezza massima Costi di manutenzione e sostituzione ridotti

10 Cable Talk sullo standard Belden Qualità e conformità sono il cuore di ogni cavo Belden. A causa della situazione economica, si è intensificata la focalizzazione sul prezzo. Questo ha portato all ingresso sul mercato di un ampia gamma di cavi sub-standard, a volte anche difettosi. Come possono essere così bassi i loro prezzi? Spesso la risposta è: risparmiano sui componenti dei prodotti e/o riducono la qualità. Riduzione dei costi... a quale prezzo? Il costo dei componenti base di un cavo può essere l 80% del suo costo totale. Cambiando la qualità dei materiali, solo per l isolamento e per la guaina si possono ridurre i costi del 20%. Con i prezzi del rame gonfiati, alcuni costruttori stanno utilizzando conduttori di rame più sottili, oppure conduttori in alluminio rivestiti in rame! Ciò può condurre a significativi rischi dal punto di vista elettrico e a prestazioni deficitarie. Materiale di prima classe In Belden ci si assicura che ogni componente del cavo sia idoneo per l applicazione e i fattori considerati. Il progetto di ogni cavo prevede tolleranze per protezioni aggiuntive. Lo testimoniano le conformità con le normative UL e IEC circa l infiammabilità. Quando si confrontano due cavi relativamente semplici, non si potranno magari notare le differenze, ma si può essere certi che Belden utilizza: Maggior spessore d isolante, per quanto concerne la tensione Maggior spessore della guaina, per evitare danni meccanici e ritardare la propagazione della fiamma Maggior copertura dello schermo e continuità di contatto, per evitare interferenza Dimensioni della sezione del conduttore a limiti superiori della tolleranza, per evitare sovrariscaldamento e per avere minor resistenza alla corrente. Questo è il modo in cui noi consegnamo cavi sicuri e affidabili, che siano all altezza degli standard Belden.