IEC 60332 Prüfungen an elektrischen und optischen Faserkabeln unter Brandbedingungen

Die von der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) herausgegebene Norm „IEC 60332 Prüfungen an elektrischen und optischen Faserkabeln unter Brandbedingungen“ besteht aus folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm IEC 60332-1-1 Teil 1-1: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung an einem einzelnen isolierten Draht oder Kabel – Prüfgerät beschreibt ein Prüfgerät zur Bestimmung des Widerstands eines einzelnen vertikalen, elektrisch isolierten Leiters oder Kabels bzw. eines Glasfaserkabels gegen vertikale Flammenausbreitung unter Brandbedingungen. Dieses Verfahren ist in der Norm IEC 60332-1-2 zusammen mit einem informativen Anhang mit den empfohlenen Leistungsanforderungen beschrieben.

In der Elektrotechnik und bei Sicherheitsstandards ist die Brandbeständigkeit von Kabeln und Leitungen von höchster Bedeutung. Eine dieser wichtigen Normen ist IEC 60332-1-1, ein grundlegendes Werkzeug zur Bewertung der Beständigkeit von einfach isolierten elektrischen Leitern, Kabeln oder Glasfaserkabeln gegen vertikale Flammenausbreitung im Brandfall. Diese Norm trägt dem Bedarf an einheitlichen Prüfmethoden Rechnung, um die Brandausbreitung in Installationen mit Einzelkabeln zu verhindern.

Mit zunehmender Komplexität von Gebäuden, Fahrzeugen und Industrieanlagen steigt auch das Risiko der Brandausbreitung über die Verkabelung. Die Norm IEC 60332-1-1 stellt die notwendigen Werkzeuge (Prüfgeräte) zur Verfügung, um reale Brandbedingungen zu simulieren. Diese Norm beschreibt den genauen Versuchsaufbau für reproduzierbare und zuverlässige Ergebnisse, jedoch nicht das gesamte Prüfverfahren. Sie ist ein grundlegendes Element für Hersteller, Aufsichtsbehörden und Ingenieure, die Produkte zertifizieren möchten, um Brandrisiken zu minimieren.

Die Norm EC 60332-1-1 umfasst im Wesentlichen eine präzise konstruierte Prüfkammer mit Brenneranordnung zur Prüfung einer Kabelprobe unter kontrollierter Flammenbeanspruchung. Das Gerät gewährleistet eine gleichbleibende Umgebung und minimiert so Einflussfaktoren auf die Ergebnisse. Die wichtigsten Komponenten sind:

• Prüfkammer: Typischerweise ein Metallgehäuse mit einem Volumen von ca. 1 Kubikmeter, das zur Vermeidung von Wärmeverlusten und -reflexionen ausgekleidet ist. Es verfügt über einen Kamin für Abgase und Beobachtungspunkte zur Überwachung des Flammenverhaltens. Die Kammer bietet eine zugfreie Umgebung zur Simulation von Brandbedingungen in ruhender Luft.
• Brenner: Ein nach IEC 60695-11-2 für eine Nennleistung von 1 kW kalibrierter Standard-Gasbrenner mit vorgemischter Flammencharakteristik, der eine präzise Flamme erzeugt. Die Flamme wird in einem Winkel von 45 Grad auf das untere Ende der vertikalen Kabelprobe gerichtet.
• Probenhalter: Ein stabiler Metallrahmen hält das Kabel vertikal mit in regelmäßigen Abständen angebrachten Klemmen, um es zu stützen, ohne die Verbrennung zu beeinträchtigen. Die Probenlänge beträgt mindestens 600 mm und die Probe hängt frei, um eine natürliche Verbrennung zu ermöglichen.
• Zündquellensteuerung: Thermoelemente und Durchflussmesser regeln Gas- (Propan oder Methan) und Luftgemische für eine konstante Flammenhöhe von 175–200 mm.
• Messinstrumente: Lineale oder Messinstrumente werden verwendet, um das Kabel zur Schadensbeurteilung zu markieren, und am unteren Ende befinden sich Baumwolllehren, um herabfallende Tropfen zu erkennen.

Diese Konstruktion verhindert äußere Störungen und ermöglicht es, bei dem Test die dem Kabel innewohnende Flammbeständigkeit zu isolieren.

• Die Norm „IEC 60332-1-2 Teil 1-2: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung an einem einzelnen isolierten Draht oder Kabel – Verfahren für eine 1-kW-Vormischflamme“ beschreibt das Verfahren zur Prüfung des Widerstands eines einzelnen vertikalen, elektrisch isolierten Leiters, Kabels oder Glasfaserkabels gegen vertikale Flammenausbreitung unter Brandbedingungen mit einer 1-kW-Vormischflamme. Bei Bedarf kann diese Prüfung gleichzeitig mit der Prüfung nach der Norm IEC 60332-1-3 durchgeführt werden.

Da moderne Infrastrukturen zunehmend auf komplexe Verkabelungssysteme angewiesen sind, bleibt der Brandschutz in elektrischen und optischen Kabeln ein zentrales Anliegen. Während die Norm IEC 60332-1-1 das grundlegende Prüfgerät definiert, beschreibt die Norm IEC 60332-1-2 das detaillierte Verfahren zur Beurteilung der vertikalen Flammenausbreitung in einfach isolierten Leitern oder Kabeln mithilfe einer 1-kW-Vormischflamme. Diese Norm ermöglicht konsistente und reproduzierbare Beurteilungen, die dazu beitragen, die Ausbreitung von Bränden in Anlagen zu verhindern.

Dieser Test ist besonders relevant für Standardkabel in Gebäuden, Fahrzeugen und Industrieumgebungen, wo einzelne Kabel der Flammenausbreitung widerstehen müssen, ohne sich zu bündeln. Angesichts der zunehmenden Elektrifizierung (beispielsweise für Elektrofahrzeuge und intelligente Stromnetze) bietet die Norm IEC 60332-1-2 Herstellern und Regulierungsbehörden einen zuverlässigen Maßstab für die Zertifizierung von Produkten, die höchste Sicherheit ohne Leistungseinbußen gewährleisten.

• Die Norm „IEC 60332-1-3 Teil 1-3: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung an einem einzelnen isolierten Draht oder Kabel – Verfahren zur Bestimmung von Flammentropfen/-partikeln“ beschreibt ein Prüfverfahren zur Bewertung herabfallender Flammentropfen/-partikel, wenn ein einzelner vertikaler elektrisch isolierter Leiter oder ein einzelnes Kabel bzw. ein Glasfaserkabel definierten Brandbedingungen ausgesetzt wird. Diese Prüfung kann gegebenenfalls parallel zur Prüfung nach der Norm IEC 60332-1-2 durchgeführt werden. Empfohlene Leistungsanforderungen sind in Anhang A aufgeführt.

Die Norm IEC 60332-1-3 schreibt die Verwendung einer 1 kW vorgerührten Flamme vor und ist für den allgemeinen Gebrauch bestimmt; allerdings ist das beschriebene Verfahren möglicherweise nicht geeignet für die Prüfung kleiner, einfach isolierter Leiter oder Kabel mit einem Gesamtquerschnitt von weniger als 0,5 mm², da der Leiter vor Abschluss der Prüfung schmelzen könnte, oder kleiner Glasfaserkabel, da das Kabel vor Abschluss der Prüfung brechen könnte.

In der Hierarchie der Brandschutzprüfungen für Kabel gilt die Norm IEC 60332-1-3 als strenger Maßstab für die Bewertung der Beständigkeit einzelner elektrischer oder optischer Kabel gegenüber intensiver Flammeneinwirkung. Während die Norm IEC 60332-1-2 ein Prüfverfahren mit einer 1-kW-Vormischflamme beschreibt, erhöht die Norm IEC 60332-1-3 die Anforderungen durch die Verwendung einer 70-kW-Diffusionsflamme – einer deutlich intensiveren Zündquelle, die großflächige Brandentstehungen wie brennende Trümmer oder Lichtbögen simuliert.

Die Norm IEC 60332-1-3 spielt eine entscheidende Rolle in Hochrisikoanwendungen, bei denen bereits ein einzelnes Kabeldefekt eine katastrophale Brandausbreitung auslösen kann. Diese Norm ist nicht für alltägliche Verkabelungen vorgesehen, sondern ausschließlich für die Verkabelung in kritischen Infrastrukturen, Transportsystemen, Industrieanlagen und Offshore-Plattformen, wo das Brandverhalten unter extremen Bedingungen unerlässlich ist.

• Die Norm IEC 60332-2-1 Teil 2-1: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung eines einzelnen dünnen isolierten Drahtes oder Kabels – Prüfgerät beschreibt ein Prüfgerät zur Bestimmung des Widerstands eines einzelnen dünnen vertikalen elektrisch isolierten Leiters, Kabels oder Glasfaserkabels gegen vertikale Flammenausbreitung unter Brandbedingungen. Das Prüfverfahren ist in der Norm IEC 60332-2-2 zusammen mit einem informativen Anhang mit den empfohlenen Leistungsanforderungen beschrieben.

Im komplexen Bereich der Kabelbrandsicherheit sind nicht alle Kabel gleich. Während größere Stromkabel strengen Prüfungen gemäß der Normenreihe IEC 60332-1 unterzogen werden, erfordern kleinere Leiter, wie sie beispielsweise in Elektronikgeräten, Haushaltsgeräten und Messtechnik verwendet werden, einen spezielleren Ansatz. Hier kommt die Norm IEC 60332-2-1 ins Spiel: Sie definiert ein Prüfgerät zur Beurteilung der vertikalen Flammenausbreitung an vertikal montierten, einzeln isolierten Kabeln mithilfe einer kleinen Flammenquelle.

Diese Norm definiert einen physikalischen Prüfaufbau (Behälter, Brenner, Probenhalter) für kleine Kabel mit Leiterquerschnitten bis zu 0,5 mm². Sie entspricht der Norm IEC 60332-1-1, ist jedoch für miniaturisierte Kabel angepasst und stellt sicher, dass selbst dünnste Leiter in Haushaltsgeräten keine Brandherde darstellen.

Diese Norm ist von entscheidender Bedeutung für Hersteller von flexiblen Kabeln, Sensorkabeln, Telekommunikationskabeln und der internen Verkabelung von Haushaltsgeräten, bei denen der Platz begrenzt ist, die Brandsicherheit jedoch nicht beeinträchtigt werden darf. Diese Norm gilt für:

• Flexible und starre kleine Kabel
• Optische Fasern mit kleinem Durchmesser
• Interne Verdrahtung von elektrischen/elektronischen Geräten.
• Kabelbäume für die Automobil- und Luftfahrtindustrie.
• Die Norm „IEC 60332-2-2 Teil 2-2: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung an einem einzelnen dünnen isolierten Draht oder Kabel – Diffusionsflammenverfahren“ beschreibt das Verfahren zur Prüfung des Widerstands eines einzelnen dünnen vertikalen elektrisch isolierten Leiters, Kabels oder Glasfaserkabels gegen vertikale Flammenausbreitung unter Brandbedingungen. Die Prüfvorrichtung ist in der Norm IEC 60332-2-1 definiert.

Diese Norm beschreibt ein Prüfverfahren für kleine Glasfaserkabel oder isolierte Leiter bzw. Kabel, wenn das in IEC 60332-1-2 beschriebene Verfahren nicht geeignet ist, da kleine Glasfaserkabel brechen oder kleine Leiter bei Flammeneinwirkung schmelzen können. Der empfohlene Anwendungsbereich umfasst die Prüfung einzelner isolierter Leiter bzw. Kabel mit einem Querschnitt von weniger als 0,5 mm².

Im unsichtbaren Kabelnetz, das unser modernes Leben antreibt, sind überall winzige Drähte mit Leiterquerschnitten von maximal 0,5 mm² zu finden: im Smartphone-Ladegerät, hinter dem Armaturenbrett im Auto, in medizinischen Monitoren und in Haushaltsgeräten. Diese Miniaturleiter bergen ein besonderes Brandrisiko: Sie können schmelzen, abtropfen und sich entzünden, lange bevor größere Kabel beschädigt werden. Um diesem Problem zu begegnen, wurde die Norm IEC 60332-2-2 entwickelt – ein präzises Prüfverfahren zur Beurteilung der vertikalen Flammenausbreitung mithilfe einer kleinen Diffusionsflamme in kleinen, einzeln verlegten Kabeln.

Dieser Test ist obligatorisch; er ist durch internationale Sicherheitsstandards für elektronische Geräte, Haushaltsgeräte, Fahrzeugsysteme und Medizinprodukte vorgeschrieben. Das Bestehen des IEC 60332-2-2-Tests bestätigt die Feuerbeständigkeit eines Kabels.

• „IEC 60332-3-10 Teil 3-10: Vertikale Flammenausbreitungsprüfung von vertikal verlegten gebündelten Drähten oder Kabeln - Vorrichtung“ beschreibt die Vorrichtung, die Regelung und die Kalibrierung der Prüfmethoden zur Bewertung der vertikalen Flammenausbreitung von vertikal verlegten elektrischen oder optischen gebündelten Drähten oder Kabeln unter definierten Bedingungen.
• Die Norm „IEC 60332-3-21 Teil 3-21: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung vertikal verlegter Kabelbündel – Kategorie AF/R“ beschreibt die Kategorie AF/R für Prüfverfahren zur Bewertung der vertikalen Flammenausbreitung vertikal verlegter Kabelbündel unter spezifischen Bedingungen. Diese Norm gilt ausschließlich für Energiekabel mit einem Leiterquerschnitt von mehr als 35 mm², die auf einer Prüfleiter in vor- und rückseitig beabstandeter Anordnung verlegt sind und deren Prüfkörper aus einem nichtmetallischen Material mit einem Nennvolumen von 7 l/m³ besteht. Die Einwirkzeit der Flamme beträgt 40 Minuten. Diese Verlegemethode ist für spezielle Kabelkonstruktionen in bestimmten Installationen vorgesehen, sofern dies in der Kabelspezifikation gefordert ist. Die Kategorie AF/R ist nicht für den allgemeinen Gebrauch bestimmt. Die Prüfung dient der Typgenehmigung.
• Die Norm IEC 60332-3-22 Teil 3-22: Vertikale Flammenausbreitungsprüfung von vertikal gebündelten Drähten oder Kabeln – Kategorie A beschreibt die Kategorie A für Prüfverfahren zur Bewertung der vertikalen Flammenausbreitung von vertikal gebündelten elektrischen oder optischen Drähten oder Kabeln unter spezifischen Bedingungen. Diese Norm bezieht sich auf Kabel, die auf einer Prüfleiter verlegt werden, um nichtmetallisches Material mit einem nominalen Gesamtvolumen von 7 l/m³ der Prüfprobe zu erhalten. Die Flammeneinwirkungsdauer beträgt 40 Minuten. Diese Kategorie ist für die allgemeine Anwendung bei der Bewertung großer Mengen nichtmetallischer Materialien vorgesehen. Die Prüfung dient der Typgenehmigung.
• Die Norm IEC 60332-3-23 Teil 3-23: Vertikale Flammenausbreitungsprüfung von vertikal gebündelten Leitungen oder Kabeln – Kategorie B beschreibt Prüfverfahren der Kategorie B zur Bewertung der vertikalen Flammenausbreitung von vertikal gebündelten elektrischen oder optischen Leitungen oder Kabeln unter spezifischen Bedingungen. Diese Norm bezieht sich auf Kabel, die auf einer Prüfleiter verlegt werden, um nichtmetallisches Material mit einem nominalen Gesamtvolumen von 3,5 l/m³ der Prüfprobe zu erhalten. Die Flammeneinwirkungsdauer beträgt 40 Minuten. Diese Kategorie ist für die allgemeine Anwendung bei der Bewertung von nichtmetallischen Materialien mittleren Volumens vorgesehen. Die Prüfung dient der Typgenehmigung.
• Die Norm „IEC 60332-3-24 Teil 3-24: Vertikale Flammenausbreitungsprüfung von vertikal gebündelten Drähten oder Kabeln – Kategorie C“ beschreibt Prüfverfahren der Kategorie C zur Bewertung der vertikalen Flammenausbreitung von vertikal gebündelten elektrischen oder optischen Drähten oder Kabeln unter definierten Bedingungen. Diese Norm bezieht sich auf Kabel, die auf einer Prüfleiter verlegt werden, um nichtmetallisches Material mit einem nominalen Gesamtvolumen von 1,5 l/m³ der Prüfprobe zu erhalten. Die Flammeneinwirkungsdauer beträgt 20 Minuten. Diese Kategorie ist für die allgemeine Anwendung bei der Bewertung geringer Mengen nichtmetallischen Materials vorgesehen. Die Prüfung dient der Typgenehmigung.
• Die Norm „IEC 60332-3-25 Abschnitt 3-25: Prüfung der vertikalen Flammenausbreitung vertikal verlegter, gebündelter Drähte oder Kabel – Kategorie D“ beschreibt Prüfverfahren der Kategorie D zur Bewertung der vertikalen Flammenausbreitung vertikal verlegter, gebündelter elektrischer oder optischer Drähte oder Kabel unter bestimmten Bedingungen. Diese Norm gilt nur für kleine Kabel mit einem Gesamtdurchmesser von maximal 12 mm und einem Querschnitt von maximal 35 mm², die auf einer Prüfleiter so verlegt sind, dass ein nominales Gesamtvolumen an nichtmetallischem Material von 0,5 l/m³ erreicht wird. Die Einwirkzeit der Flamme beträgt 20 Minuten. Diese Kategorie ist für die Anwendung mit kleinen Kabeln vorgesehen, bei denen sehr geringe Mengen an nichtmetallischem Material bewertet werden müssen. Die Prüfung dient der Typgenehmigung.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Optimierung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm IEC 60332 „Prüfungen von elektrischen und optischen Glasfaserkabeln unter Brandbedingungen“ an.