Afumex
Guida all’Uso
fumex
Gennaio 2006
TM
Il cavo che salva la vita
Guida all’uso
dei cavi Afumex™
Premessa
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La pericolosità degli incendi negli impianti elettrici viene
spesso sottovalutata fino a che non si verifica un incidente.
Sebbene di rado i cavi siano la causa diretta di incendi, essi
possono facilitare la propagazione delle fiamme e generare
fumi opachi, gas corrosivi e tossici. Tali gas si propagano
molto più velocemente delle fiamme, e raggiungono
concentrazioni letali con una velocità allarmante. Per questo
motivo, c’è stata un’evoluzione del concetto di sicurezza legato
ai cavi elettrici: le caratteristiche dei cavi devono essere tali
da limitare non solo la propagazione dell’incendio ma anche
l’emissione di fumi e gas tossici e corrosivi. Questa nuova
concezione di sicurezza garantisce la copertura di tutti i rischi
connessi agli incendi. Coerentemente con questa concezione,
Prysmian ha messo a punto la soluzione ideale:
i cavi Afumex™.
fumex
Leggi vigenti
TM
Fino a qualche anno fa, le normative antincendio in vigore nei
Paesi Europei erano essenzialmente mirate ad evitare la
propagazione delle fiamme e, con criteri più o meno restrittivi,
fornivano una serie di prescrizioni generali ed una classificazione
dei materiali nei confronti della cosiddetta reazione al fuoco,
senza considerazioni riguardo alla tossicità delle eventuali
emissioni. Da alcuni anni le cose sono cambiate. Nel Regno
Unito, per esempio, una serie di normative comunali e cittadine,
hanno imposto, per la realizzazione degli impianti elettrici,
l’utilizzo di cavi che in caso d’incendio non propagano e non
emettono fumi opachi e gas corrosivi; inoltre, per alcune
installazioni particolari sono richieste oltre alle caratteristiche
di cui sopra anche la resistenza al fuoco. Un esempio recentissimo
arriva dalla Spagna che ha introdotto, nel regolamento
nazionale dell’impiantistica elettrica, l’obbligatorietà d’utilizzo
negli edifici pubblici di cavi che in caso d’incendio non propagano
e non emettono fumi opachi e gas corrosivi (LS0H). In una
recente modifica del regolamento, l’obbligatorietà d’uso è stata
estesa, almeno per i montanti, anche agli immobili residenziali.
Appare evidente quindi che in particolari condizioni (ad esempio
in una struttura a lento abbandono quale un ospedale, un
ricovero per anziani, una scuola) i materiali devono essere
valutati anche in funzione della bassa emissione di fumi opachi
e gas tossici in caso d’incendio, essendo questa la condizione
indispensabile per minimizzare il numero delle vittime.
La salvaguardia delle vite delle persone coinvolte in un incendio
non può essere affidata solamente alla normativa ma, come
sempre, deve soprattutto derivare dalla sensibilità e dalla
attenta valutazione delle soluzioni impiantistiche da parte dei
tecnici e dei progettisti. A differenza di quanto avviene nella
disciplina generale di prevenzione incendi, regolamentata da
un Ministero, l’aspetto delle emissioni nocive in caso di incendio
trova un riscontro normativo in campo elettrotecnico; il
progettista ha dunque in questo caso un supporto oggettivo
e un riferimento preciso. A dire il vero, la disposizione non è
così nota come meriterebbe, per cui riteniamo utile riportarla
per esteso.
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Guida all’uso
dei cavi Afumex™
Le normative vigenti
Problemi connessi allo sviluppo di gas tossici o corrosivi
Qualora cavi in quantità rilevanti siano installati in ambienti
chiusi, con elevata presenza di persone, oppure si trovino a
coesistere in ambiente chiuso, con apparecchiature particolarmente
vulnerabili da agenti corrosivi, deve essere tenuto presente il
pericolo che i cavi stessi bruciando sviluppino gas tossici o
corrosivi. Ove tale pericolo sussista occorre fare ricorso a
cavi aventi la caratteristica di non sviluppare, in caso d’incendio,
gas tossici o corrosivi (CEI 11-17, “Impianti di produzione,
trasmissione e distribuzione di energia elettrica - Linee in
cavo” art. 3.7.05).
Un altro aspetto che deve essere riguardato è l’emissione di
fumi opachi: il problema si pose sulla spinta dell’esigenza,
manifestata dai gestori di metropolitane, di mantenere, in
caso d’incendio, una sufficiente visibilità all’interno delle
gallerie, in modo da consentire la piena distinguibilità delle
indicazioni delle vie di scampo. È infatti opportuno ricordare
che la mancanza di visibilità è registrata come una delle
principali cause di perdita di vite umane nelle statistiche degli
incendi, non solo delle metropolitane, ma anche degli edifici
pubblici e dei locali di pubblico spettacolo. Le normative
ministeriali trattano il problema semplicemente dal punto di
vista della possibilità di evacuazione dei fumi, prescrivendo
che vi siano sufficienti aperture di aerazione, ma non si curano
della possibilità di affrontare il problema alla fonte riducendo
l’emissione. Anche in questo caso la normativa elettrica si
dimostra più lungimirante.
Provvedimenti contro il fumo
Allorché i cavi siano installati in notevole quantità in ambienti
chiusi con elevata presenza di persone e di difficile e lenta
evacuazione, si devono adottare sistemi di posa atti ad impedire
il dilagare del fumo negli ambienti stessi o, in alternativa,
ricorrere all’impiego di cavi a bassa emissione di fumo
(CEI 11-17, art. 3.7.04). I riferimenti alle emissioni di fumi
opachi e gas tossici e corrosivi e l’utilizzo di cavi LSOH come
soluzione è sempre più presente all’interno della normativa
italiana.
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fumex
Novità
Norma CEI 64/8
TM
Articolo 751.04.3
"Prescrizioni aggiuntive per gli ambienti di cui in 751.03”
Per i cavi delle condutture di cui in 751.04.2.6 b) e c) si deve valutare il rischio nei riguardi dei fumi, gas tossici e
corrosivi in relazione alla particolarità del tipo di installazione e dell'entità del danno probabile nei confronti di persone
e/o cose, al fine di adottare opportuni provvedimenti.
A tal fine sono considerati adatti i cavi senza alogeni (LSOH) rispondenti alle Norme CEI EN 50266 (CEI 20-22), CEI EN
50267 e CEI EN 50268 (CEI 20-37) per quanto riguarda le prove.
Le tipologie di cavo sopra riportate sono conformi alle Norme CEI 20-13, CEI 20-38 e alle Norme CENELEC HD 21.15
(CEI 20-20/15 in preparazione).
Nota - Si ricorda che devono essere rispettate le condizioni di cui in 751.04.2.8 b).
Nella Variante 2 della Guida CEI 64-50, sono riportate tabelle che indicano il numero massimo di cavi della medesima
sezione che si consiglia di installare a fascio o in strato entro canalizzazioni, senza superare la quantità di materiale non
metallico che permette al fascio o allo strato di mantenere la caratteristica di non propagazione dell'incendio.
Oltre alla norma CEI 64-8, sono state recentemente emesse una serie di guide per l'integrazione nell'edificio degli
impianti elettrici utilizzatori e per la predisposizione di impianti ausiliari, telefonici e di trasmissione dati, che
recepiscono l’uso di cavi LSOH.
Guida CEI 64-50
Anno 2001 - Edilizia Residenziale - Criteri generali
Guida CEI 64-51
Anno 1999 - Guida all’esecuzione degli impianti elettrici nei
centri commerciali
Guida CEI 64-52
Anno 1999 - Guida all’esecuzione degli impianti elettrici negli
edifici scolastici
Guida CEI 64-53
Anno 2001 - Edilizia Residenziale - Criteri particolari per
edifici ad uso prevalentemente residenziale
Guida CEI 64-54
Anno 2002 - Edilizia Residenziale - Criteri particolari per i
locali di pubblico spettacolo
Guida CEI 64-55
Anno 2002 - Edilizia ad uso residenziale e terziario - Criteri
particolari per le strutture alberghiere
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Guida all’uso
dei cavi Afumex™
I cavi non propaganti l’incendio
a bassa emissione di fumi,
gas tossici e corrosivi
(Low Smoke Zero Halogen)
EMISSIONE ALOGENI
Alogeni (ppm)
600
400
200
0
Minuti
5
10
Cavo Standard
Cavo LSOH
15
20
25
Non emettono alogeni
EMISSIONE FUMI
Trasmittanza (%)
100
75
Soglia di visibilità
50
Cosa sono
Le nuove tecnologie mettono a disposizione dei tipi specifici di
cavi la cui caratteristica di maggior rilievo è l’assenza di fumi
opachi quando sono coinvolti in un incendio. Per quanto riguarda
i gas emessi durante la combustione, i componenti di questi cavi
sono costituiti da materiali organici: poiché la combustione
consiste proprio nella combinazione del carbonio in essi contenuto
con l’ossigeno dell’aria, inevitabile la formazione di CO e CO2 in
quantità relative che dipendono dal modo in cui avviene la
combustione stessa. Dei due gas menzionati, solo il primo è
dannoso per l’uomo, e la composizione di questo tipo di mescole
viene quindi particolarmente curata per ridurre al minimo il
quantitativo di CO emesso (favorendo la combustione completa
delle stesse), evitando inoltre nel modo più assoluto l’impiego di
componenti contenenti alogeni. In tal modo, la vita umana viene
salvaguardata al meglio, e la totale assenza di sostanze corrosive
nei fumi di combustione impedisce che, per tale causa, vengano
procurati danni alle cose: a questo proposito vale la pena di
ricordare che i maggiori danni, durante gli incendi parziali, non
sono causati dal calore, bensì dalla corrosività dei fumi che,
spargendosi anche nei locali non interessati dal fuoco, vengono in
contatto con le cose in essi contenute. Il controllo del grado di
opacità dei fumi e del contenuto di sostanze tossiche e corrosive
dei gas emessi durante la combustione viene effettuato mediante
i metodi di prova previsti dalla Norma EN 50267 (CEI 20-37), che
prevede la misura:
25
0
Minuti
5
10
Cavo Standard
Cavo LSOH
15
20
25
Non riducono la visibilità
> della quantità di sostanze tossiche (incluse le corrosive)
contenuta nei gas di combustione, espressa come media pesata
di tutti i componenti tossici (essendo pesi le concentrazioni di
tali componenti ritenuti letali per l’uomo dopo un’esposizione
di mezz’ora);
EMISSIONE CO
CO (ppm)
600
400
200
0
Minuti
5
Cavo Standard
Cavo LSOH
6
> della quantità di sostanze corrosive contenuta nei gas di
combustione, espressa in % di HCI;
10
15
20
Bruciano “bene”
25
> dell’opacità dei fumi, espressa in termini di densità ottica su una
distanza di riferimento pari a 3 m in atmosfera uniformemente
offuscata (EN 50628).
fumex
Caratteristiche generali
dei cavi Afumex™
TM
Lo sviluppo della famiglia di cavi Afumex™, frutto di recenti
scoperte (protette da brevetti) dei laboratori Prysmian, è il risultato
della continua attività di Ricerca e Sviluppo di Prysmian nel campo
delle materie plastiche. I cavi Afumex™, costruiti secondo la
tecnologia LSOH® (Low Smoke Zero Halogen), aggiungono alle
caratteristiche elettriche, meccaniche e alle normali prestazioni al
fuoco dei cavi standard, caratteristiche in grado di AUMENTARE il
livello di SICUREZZA delle INSTALLAZIONI ELETTRICHE, attraverso:
> Ridotte emissioni di fumi opachi (ben al di sotto del limite
minimo di visibilità), le cui concentrazioni ridotte non
pregiudicano la visibilità, facilitando le operazioni di evacuazione
e consentendo alle squadre di emergenza di effettuare più
agevolmente le operazioni di soccorso;
> Ridotte emissioni di gas tossici (emissione estremamente
contenuta di monossido di carbonio (CO), con concentrazioni
sostanzialmente inferiori ai livelli di pericolosità. Il CO è
particolarmente insidioso, in quanto è un gas incolore e inodore;
> Assenza di emissioni di gas contenenti alogeni (gas
tossico e corrosivo derivante dalla combustione di cavi
tradizionali). Tra tutti questi gas, il più pericoloso è l’acido
cloridrico (HCl), che è particolarmente corrosivo nei confronti
delle apparecchiature e dei componenti elettronici, oltre a
essere nocivo per gli esseri umani, in quanto agisce
sull’apparato respiratorio;
> Non propagazione dell’incendio (in linea con i livelli più
alti adottati in Europa per i cavi standard);
> Maggiore durata di vita (rispetto ai cavi standard) con
conseguente aumento della sicurezza intrinseca dell’impianto.
I test svolti sull’invecchiamento accelerato hanno dimostrato
che l’isolamento dei cavi Afumex™ dà risultati superiori
rispetto ai cavi tradizionali (N07V-K, FROR, FG7OR).
Ne consegue che un impianto cablato con cavi Afumex™ ha una
maggiore durata di vita riducendo così il costo di vita dell’impianto
stesso e nello stesso tempo ne aumenta la sicurezza.
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Guida all’uso
dei cavi Afumex™
I vantaggi dell tecnologia
Afumex™
I cavi Afumex™ sono prodotti ECOLOGICI in conformità con
i principi ispiratori delle norme europee per la salvaguardia
dell’ambiente (ISO 14000). L’assenza completa di piombo
nelle mescole isolanti e di guaina facilita lo smaltimento
dei cavi Afumex™ (ciò costituisce un problema con i cavi
tradizionali). Sono prodotti “CONVENIENTI” poichè riducono i
costi derivanti dagli incendi:
> Costi sociali (perdita di vite umane);
> Costi tangibili (ripristino degli apparecchi elettrici meccanici
ed elettromeccanici e delle strutture metalliche);
> Costi ambientali (inquinamento/bonifica del territorio).
La gamma Prysmian Afumex™
I cavi della nuova famiglia Afumex™ sono testati secondo le
seguenti norme italiane ed internazionali:
> CEI 20-35
> IEC 60332 (CEI EN 50265)
> (per la propagazione della fiamma);
> CEI 20-22II, 20/22III
> IEC 60332 3A/60332 3C (CEI EN 50266)
> (per la propagazione del fuoco);
> CEI 20-37/20-38
> IEC 61034 EN 50268
> (per le emissioni di fumi);
> CEI 20-37/20-38
> IEC 60750 EN 50267
> (per l’emissione di gas tossici e corrosivi).
8
fumex
TM
La gamma LSOH di Prysmian
Caratteristiche del cavo
fumex ™ 750
(FM9)
450/750 V
70°C
160°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Flessibile
Caratteristiche del cavo
fumex ™ 90
(NO7G9-K)
450/750 V
90°C
250°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Flessibile
Caratteristiche del cavo
fumex ™ Flex
(FM90Z1)
450/750 V
70°C
160°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Flessibile
Caratteristiche del cavo
fumex ™ 1000
(FG7(0)M1)
0,1/1 KV
90°C
250°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Flessibile
Caratteristiche del cavo
fumex ™ 1000
(FG70H2M1)
screen
0,1/1 KV
90°C
250°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Flessibile
Caratteristiche del cavo
fumex
™
MV Power 105
(RG7H1M1)
12/20 - 18/30 kV
105°C
300°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Rigido
Caratteristiche del cavo
RF 31-22™
(FTG10(O)M1)
0,6/1 kV
90°C
250°C
Temp.di Funz.
Temp. di C.to.
Pb
CEI 20-22III
Senza Piombo
Flessibile
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Guida all’uso
dei cavi Afumex™
Come e quando usare i cavi
Afumex™
Come si è visto, le emissioni nocive in caso di incendio sono
di tre tipologie: fumi opachi, gas tossici e gas corrosivi. Si
ricorda poi come con la caratteristica di non propagazione
dell’incendio dei tipi più comuni di cavi si paga con lo scotto
di una maggiore emissione di sostanze nocive, un
inconveniente che non può essere dimenticato in situazioni
ben determinate, quali, ad esempio:
> locali ad elevata densità di affollamento;
> locali a ventilazione naturale scarsa o impedita;
> strutture a lento abbandono a causa della condizione delle
persone presenti (ospedali, ricoveri per anziani);
> strutture a lento abbandono a causa della loro stessa
natura (edifici storici, costruzioni molto elevate);
> edifici o parti di essi contenenti strumentazioni delicate e
di valore (sale controllo, centri di calcolo);
> volumi con elevata quantità di cavi elettrici confinati in
spazi ristretti (sale quadri, spinamento dei teatri, cavedi,
cunicoli, vani tecnici);
> quadri elettrici.
Nei casi sopra elencati ed in altri simili, che l’esperienza ed il
buon senso aiutano ad individuare, occorre riferirsi al
concetto di sicurezza attiva, nel senso che è necessario
prevedere l’impiego di cavi la cui reazione al fuoco non
consista soltanto nella non propagazione, ma che, limitando
solamente a CO e CO2 l’emissione di gas, ed evitando lo
sviluppo di fumi opachi, diano un contributo importante alla
riduzione del livello di rischio per persone e cose in caso di
incendio. A lato alcuni esempi in applicazioni quotidiane per
chiarire maggiormente i concetti sopra esposti.
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fumex
TM
Industria
I cavi Afumex™ sono garanzia di sicurezza quando c’è il
rischio che vengano danneggiate apparecchiature costose, o
si gestiscono processi critici. Tipicamente, essi vengono
utilizzati nelle sale di controllo, nei quadri e nei pannelli di
controllo e nelle white room (per esempio: nelle centrali
elettriche, nell’industria petrolchimica ed elettronica, nelle
miniere e nell’industria della carta).
Infrastrutture
Nei luoghi molto affollati (per esempio negli aeroporti, nelle
stazioni, nei palazzetti dello sport, nelle sale da concerto,
ecc.), un incendio può diventare molto pericoloso.
Afumex™ garantisce la sicurezza necessaria, evitando la
formazione di fumi e gas tossici, che generano il panico, e
facilitando l’intervento delle squadre antincendio.
Terziario
In caso di incendio in alberghi, ospedali, scuole, sale
cinematografiche, discoteche, banche, centri commerciali,
uffici, sono presenti diversi fattori di rischio per la sicurezza
delle persone, e il tempo di reazione degli individui in una
situazione di emergenza può essere superiore al normale.
Afumex™ assicura un margine di tempo supplementare che
consente alle persone di sfollare in condizioni di sicurezza.
Residenziale
È possibile rendere le abitazioni decisamente più sicure
utilizzando cavi. Afumex™ costituisce un notevole salto di
qualità in tutte le situazioni, ma diventa essenziale quando
occorre salvaguardare beni di particolare interesse (edifici
storici o mobili di valore), o quando sono presenti rischi
potenziali in caso di incendio (esempio: passaggi stretti che
rallentano l’evacuazione).
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Guida all’uso
dei cavi Afumex™
Cavi resistenti al fuoco
RF 31-22™
Cosa sono
Quali che siano le prestazioni richieste ad un impianto di
illuminazione di sicurezza con alimentazione centralizzata,
risulta evidente come un elemento fondamentale da
salvaguardare siano le conduttore. Tralasciando l’adozione di
metodologie installative particolari, spesso di realizzazione
piuttosto difficoltosa, la soluzione più semplice e con ottime
garanzie quella dell’impiego di cavi resistenti al fuoco.
Il concetto di sicurezza attiva acquista, per questo tipo di
cavi, un nuovo risvolto: essi sono progettati e costruiti per
continuare a funzionare per un determinato periodo di tempo
quando investiti dall’incendio. Il progresso tecnologico ha
posto a disposizione di progettisti ed installatori i resistenti
al fuoco a Norma CEI 20-45. La verifica della caratteristica di
resistenza al fuoco nel senso sopra menzionato, viene
effettuata mediante la prova descritta nella Norma CEI 20-36
che recepisce i metodi di prova CENELEC EN 50200 ed IEC
60331. Nella CEI 20-45 vengono considerati solo cavi
resistenti al fuoco che, al tipo di sicurezza attiva sopra
descritto, uniscono anche altre caratteristiche, e cioè la non
propagazione dell’incendio, l’assenza di fumi opachi,
l’emissione di gas a ridotta tossicità (contenenti solo CO e
CO2 e non corrosivi).
Quali sono
I tipi previsti sono i seguenti:
Cavi flessibili uni o multipolari per energia, per posa fissa,
tensione nominale 0,6/1 kV, con conduttore a corda
flessibile, nastro in vetro micato, isolamento in gomma EPR
qualità G10, guaina poliolefinica speciale tipo M1; nome
RF 31-22, sigla FTG10M1 (unipolari) o FTG100M1 (multipolari);
Cavi flessibili uni o multipolari per energia, tensione
nominale 0,6/1 kV, con conduttore a filo unico o corda rigida
o flessibile, isolamento in gomma siliconica (G4), treccia
chiusa di vetro trattato, guaina in mescola poliolefinica
speciale tipo M2; sigla U/R/FG4T2M2 (unipolari) o
U/R/FG4T20M2 (multipolari).
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fumex
TM
Per il primo tipo di cavo, il meccanismo che permette il
mantenimento della funzionalità (e quindi l’isolamento tra le
fasi e tra fasi e terra) è basato sull’impiego del nastro di vetro
micato che inviluppa il conduttore: il fuoco brucia la guaina,
riempitivo ed isolamento estruso, ma il nastro di vetro micato,
opportunamente applicato, riesce a garantire la
funzionalità del cavo per un tempo che, a seconda della
temperatura di prova, può andare da qualche decina di
minuti a qualche ora, e quindi, in ogni caso, sufficiente
all’evacuazione delle persone dal locale.
Per il secondo tipo di cavo, il meccanismo che permette il
mantenimento della funzionalità basato sull’impiego
combinato della mescola siliconica, fortemente caricata con
farina fossile o materiale similare, e la treccia di vetro: il
fuoco brucia la guaina, riempitivo ed isolamento estruso, ma
le ceneri di quest’ultimo, mantenute in loco dalla treccia
chiusa di vetro, riescono a garantire la funzionalità del cavo
per il tempo suindicato.
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Guida all’uso
dei cavi Afumex™
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La posa dei cavi resistenti
al fuoco
E’ necessario dare alcune indicazioni per l’installazione
corretta di questi tipi di cavi. Come detto, bruciano sotto
l’azione del fuoco tutti gli elementi che normalmente
garantiscono la resistenza meccanica e l’isolamento, e la
parte a cui rimane affidato il funzionamento del cavo è di
natura molto più fragile. Ampi movimenti della conduttura
dovuti a dilatazioni termiche o crollo di membrature di
sostegno possono inficiare le notevoli capacità intrinseche
del cavo di resistere al fuoco rompendo la parte vetrosa che
funge da isolante. Le giunzioni e derivazioni sono da ridursi
al minimo indispensabile e debbono essere eseguite con
attenzione particolare, in modo da evitare che le dilatazioni
termiche causino un effetto molla delle parti di conduttore
spellate e serrate al morsetto; una soluzione consiste, per
esempio, nel rivestire le cassette di giunzione con vernice
intumescente capace di resistere al fuoco garantendo anche
un certo isolamento termico. Attenzioni analoghe si debbono
tenere, per esempio, per le canalizzazioni: inutile adottare un
cavo capace di funzionare per due ore sotto fiamma viva se la
canaletta che lo sostiene si snerva e cede dopo dieci minuti.
Impiegati con le dovute cautele i cavi resistenti al fuoco
consentono dunque di contribuire, come sistema di
protezione attiva, ad aumentare la sicurezza in caso di
incendio mantenendo in vita alcune funzioni fondamentali
durante le operazioni di emergenza e soccorso.
Applicazioni
Sono destinati ad impianti che richiedono i massimi requisiti
di sicurezza nei confronti degli incendi, quali: impianti per luci
di emergenza, di allarme e di rilevazione automatica
dell’incendio, dispositivi di spegnimento incendio e apertura
porte automatiche, sistemi di elevazione, di aerandizionamento,
sistemi telefonici di emergenza.
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TM
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Viale Sarca 222, 20126 Milano, Italy - tel. +39 02 6449 1, fax +39 02 6440 2446 - www.prysmian.com
dega design group
Prysmian Cables and Systems