LSZH vs. PVC - Welchen Kabelmantel sollte ich bevorzugen?

In der heutigen Zeit des rasanten technologischen Wachstums und des ständigen Strebens nach qualitativ hochwertigen Produkten können wir die Sicherheitsvorschriften und die verschiedenen Gefahren, die uns umgeben, leicht vergessen. Dies ist ein äußerst wichtiger Teil der Netzwerkinfrastruktur, auf den sich die IT-Manager konzentrieren können. Die große Anzahl von Netzwerkgeräten, die Kabel und mögliche Stromschwachstellen machen die Gebäude des Rechenzentrums anfällig für Feuer und andere mögliche Katastrophen. Bei der Planung einer Netzwerkinfrastruktur ist es wichtig, die neuesten Vorschriften und die verschiedenen Sicherheitshinweise zu beachten, unabhängig von den Kosten, denn deren Einhaltung könnte letztendlich viele Menschenleben retten.

Wenn es um Glasfaserkabel geht, ist der Kabelmantel ein viel wichtigerer Teil des Netzwerks, als einige vielleicht denken. Der europäische Markt verlangt, dass alle Kabel, die in Wide Area Networks (WAN), Local Area Networks (LAN), Storage Area Networks (SAN) usw. verwendet werden, den neuesten Anforderungen der IEC 60332-1 entsprechen, die der Standard für die Spezifikation flammhemmender Qualitäten ist. Diese Anforderungen werden von den Low-Emitting Zero Halogen oder LSZH Kabeln erfüllt, und sie werden von den (PVC-)Polyvinylchloridkabeln nicht erfüllt. Heute muss fast jede große Anlage in Europa diese Spezifikation erfüllen. Die neuesten Trends zeigen, dass IT-Manager sogar begonnen haben, sich an die weiterentwickelte IEC 60332-3-Spezifikation zu halten, die eine anspruchsvollere Spezifikation zur Brennbarkeit von LSZH-Kabeln darstellt.

Die Standards in Europa und Nordamerika sind jedoch nicht die gleichen. Während sich die europäischen Normen eher auf raucharmes Verhalten bei halogenfreien Kabeln konzentrieren, konzentrieren sich die nordamerikanischen Normen hauptsächlich auf eine Kombination aus Feuerwiderstand und spezifischer elektrischer Leistung, wobei der Schwerpunkt auf nasse elektrische Qualifikationen liegt. Aus diesem Grund neigen die nordamerikanischen Märkte dazu, die LSZH-Produkte langsam zu übernehmen.

Die Qualität dieser Kabel wird mit einer Vielzahl von Tests getestet. Sie werden auf ihre elektrische Leistung, Flammenausbreitung, Halogengehaltsmessung und Rauchmessung geprüft. Der elektrische Leistungstest ist der wertvollste Test, der das Isoliermaterial vom Mantelmaterial trennt. Die bekanntesten Tests dieser Art sind die Langzeit-Isolationsprüfung in Wasser sowie die Kapazitäts- und Dielektrizitätsprüfung.

• Die Langzeit-Isolationsprüfung in Wasser misst den Widerstand des Isoliermaterials und seine Fähigkeit, dem Elektronen- und Stromfluss zu widerstehen. Dieser Test wird als Langzeittest bezeichnet, da er über einen Zeitraum von 12 bis 36 Wochen durchgeführt wird. Die Prüfung erfolgt durch Eintauchen des isolierten Leiters in Wasser bei der Temperatur des jeweiligen Kabels (in der Regel 90 Grad Celsius), während eine Wechselspannung durch ihn angelegt wird. Die angelegte Wechselspannung muss gleich der Nennspannung des jeweiligen Kabels sein. Der Isolationswert des Kabels wird wöchentlich gemessen. Wenn der Widerstand über einen Zeitraum von 12 Wochen nicht um einen großen Wert abgenommen hat, gilt das Kabel als sicher in Nass- und Trockenanwendungen bei der Nenntemperatur verwendet.  
• Die Kapazitäts- und Dielektrizitätsprüfung misst die Kapazität und das Dielektrizitätsniveau von nass bemessenen Leitern. Die relative Dielektrizitätskonstante misst das Verhältnis der im Material gespeicherten elektrischen Energiemenge zu einer angelegten Spannung und die Kapazität ist die Fähigkeit des Materials, Ladung zu speichern. Bei der Prüfung wird der Draht in Wasser getaucht und nach 24 Stunden werden Kapazität und Permittivität gemessen. Die Kapazität wird auch nach 7 und nach 14 Tagen gemessen. Der zulässige Wert für die relative Dielektrizitätskonstante beträgt 6,0 oder weniger, während für die Kapazität die Anforderung darin besteht, den Kapazitätswert so zu halten, dass er in den gegebenen Abständen nicht mehr als einen bestimmten Prozentsatz ansteigt.

Der zweite Test ist der Test der Flammenausbreitung. Diese Tests werden durchgeführt, indem eine bestimmte Anzahl von acht Fuß langen Kabelproben in einer vertikalen Wanne aneinandergereiht und in einer Flammkammer platziert werden. In der Kammer wird für 20 Minuten eine Flamme an der Unterseite der Kabel angelegt. Nach der Flammenanwendung wird die Flammenquelle entfernt und die Kabel sind selbstlöschend. Der Test wäre akzeptabel, wenn das gemessene Zeichen an der Unterseite des Kabels unter der vorgeschriebenen Grenze der Norm liegt.
Die Rauchmessprüfung wird zeitgleich mit der Flammenausbreitungsprüfung durchgeführt. Während die Kabel in der Flammkammer brennen, misst ein System von komplexen Sensoren die Menge an Rauch und Spitzenrauch. Wenn der gesamte freigesetzte Rauch weniger als 150 m2 beträgt und der gesamte Spitzenwert der Rauchfreisetzung weniger als 0,40 m2/s beträgt, ist die Prüfung bestanden.
Die Halogengehaltmessung erfolgt über einen Röntgenfluoreszenztest. Die Prüfung ist bestanden, wenn das Material weniger als 0,2 Gew.-% Halogene enthält.

Der wesentliche Unterschied zwischen PVC- und LSZH-Kabeln besteht in der Menge der im Brandfall freigesetzten gefährlichen, toxischen Gase. Die Reduzierung der Emission dieser Gase ist bei LSZH-Kabeln wesentlich größer als bei PVC-Kabeln. Dies liegt vor allem an der Zusammensetzung der LSZH-Kabel. Obwohl PVC-Kabel auch die verschiedenen Anforderungen der UL 1581, UL 1666 und UL910 erfüllen, emittieren sie dennoch eine große Menge toxischer und tödlicher Gase. Interessant an den UL-Spezifikationen ist die Tatsache, dass es sich um Spezifikationen handelt, die festlegen, dass das Feuer schließlich schneller gelöscht werden kann, aber sie geben nicht die Menge der im Brandfall emittierten tödlichen Gase an.

Beim Vergleich dieser beiden Kabel sind sie physikalisch sehr unterschiedlich. Du kannst einen von dem anderen unterscheiden, indem du ihn einfach nur berührst. PVC-Kabel sind aufgrund des Materials, aus dem sie hergestellt sind, weicher und griffiger. Andererseits sind diese Kabel aufgrund der Steifigkeit des für die Herstellung von LSZH-Kabeln erforderlichen flammwidrigen Materials rauer und steifer als PVC-Kabel. Aus dem gleichen Grund sind sie auch weniger flexibel als PVC-Kabel.  

Im Brandfall würden PVC-Kabel einen dicken, schwarzen Rauch ausstoßen, der giftige Gase wie Salzsäure enthält. Raucharme halogenfreie Kabel haben einen feuerfesten Mantel, der keine giftigen Dämpfe abgibt. Aufgrund dieser Sicherheitsmechanismen, die unzählige Leben retten könnten, sind LSZH-Kabel etwas teurer als PVC-Kabel. Gemäß den neuesten Cenelec-Normen EN50167, 50168 und 50169 müssen die LSZH-Kabel auch halogenfrei sein. Das Hauptaugenmerk bei einem Brand mit PVC-Kabeln liegt auf dem "Brandspringen". Dieser Begriff beschreibt den Prozess des Feuers, das entlang des Kabels wandert und von einem Raum zum anderen springt, indem es einfach entlang der Kabel brennt.  
Ein weiterer wesentlicher Unterschied ist die Korrosionsanfälligkeit des PVC im Laufe der Zeit aufgrund verschiedener Bedingungen. Zum Beispiel ist eine der korrosiven Substanzen Öl. Da PVC ein Material auf Erdölbasis ist, kann es sich bei einer Ölbeschichtung leicht auflösen. Dies wird kein Problem sein, wenn Öl nicht in großen Fabriken und Industrien weit verbreitet war. PVC-Kabel sind auch anfällig für UV-Strahlung. Kabel, die über einen längeren Zeitraum der Sonne ausgesetzt waren, müssten häufiger ausgetauscht werden.

GBIC-SHOP BlueLAN© bietet nur raucharme halogenfreie Kabel an (Abbildung 1). Alle GBIC-SHOP BlueLAN© Kabel entsprechen den neuesten Standards, einschließlich: IEC-61034, IEC-754-1, IEC 60332-1, IEC 60332-3, IEC/EN 60950 und RoHS. Obwohl bei PVC-Kabeln heute verschiedene Risiken bestehen, werden sie vor allem bei horizontalen Kabelführungen von der Leitzentrale aus eingesetzt. Aufgrund der speziellen Brandschutzbeschichtung werden LSZH-Kabel hauptsächlich für die vertikale Verkabelung zwischen den Etagen eingesetzt.