VERKEERDE KABELGOOTKEUZE KAN DESASTREUZE GEVOLGEN HEBBEN

Te groot kabelvolume ondermijnt draagkracht

De kabelgootkeuze is niet altijd makkelijk te maken. Een correcte keuze zal onder andere afhangen van de locatie, de toepassing en het te dragen kabelvolume. Een kabelgoot in een ondergrondse parking vereist bijvoorbeeld een andere aanpak dan een goot in een voedingsbedrijf. In dit artikel geven we een aantal richtlijnen, tips en tricks om tot een correcte keuze te komen.

IEC 61537

Kabelgoten vormen een belangrijk deel van de elektrische installatie in een grote ruimte. Er zijn dan ook een aantal zaken waarmee de installateur rekening moet houden om een goede werking van de totale installatie te waarborgen. Kabelgoten bestaan in diverse afmetingen, met tal van hulpstukken, en uit verschillende materialen. De kwaliteit daarvan is uitermate belangrijk. De Duitse normen blijken een goede kwaliteitsreferentie te zijn. Zo diende de VDE 0639 als basis voor de opmaak van de Europese norm IEC61537. Deze norm beschrijft o.a. een aantal testcondities om de kabelgoten te testen op tal van duurzaamheidsfacetten zoals onder meer corrosiebestendigheid en temperatuurgedrag. We vermelden ook typebestek 400. Dit lastenboek behelst een aantal regels waaraan installaties moeten voldoen bij openbare aanbestedingen. In België worden die regels soms ook toegepast bij niet-overheidsgebonden werven.

EN 61537

Bij heel wat fabrikanten zal men verwijzen naar IEC of EN 61537 als kwaliteitsreferentie. In die norm worden een aantal testcondities beschreven waaraan kabeldraagsystemen onderworpen worden. Afhankelijk van de resultaten kan men dan 'getest volgens IEC 61537 klasse x' aangeven.

• Beproevingen van de veilige arbeidslast van kabeldraaglengten, gemonteerd in horizontaal vlak, horizontale richting met meerdere steunafstanden
• Beproevingen van de veilige arbeidslast van kabeldraaglengten, gemonteerd in horizontaal vlak, horizontale richting met enkele steunafstanden
• Beproeving van de veilige arbeidslasten (SWL) van consoles
• Beproeving van de veilige arbeidslasten (SWL) van profielen
• Beproeving van de impedantie van kabelgoot- en draagsysteem
• Beproeving van corrosiebestendigheid
• ...

Bij dragers schrijft de norm IEC 61537 voor dat de maximale belastingdruk is bereikt bij een doorbuiging van L/20 aan het uiteinde en een veiligheidscoëfficiënt van 1,7 voor de breuksterkte. Sommige aanbieders maken hier een kanttekening bij en duiden erop dat men voor sommige esthetische toepassingen niet boven twee derde van de opgegeven last hoeft te gaan. Ondanks de verplichting, raadt men aan om een beroep te doen op het gezond verstand als het gaat om lage(re) gewichten.

KEUZEBEPALENDE FACTOREN

Om een goede werking blijvend te garanderen, is een adequate kabelkeuze cruciaal. De plaats van de kabelgoot, het aantal te dragen kabels alsook hun soort, de draagkracht van het bevestigingsmateriaal en de plafondsterkte, ... stuk voor stuk belangrijke factoren. U kunt in bepaalde gevallen ook kiezen voor kabelladders. Die dienen om langere afstanden te overbruggen, zodat minder steunpunten nodig zijn - wat met name economisch interessant is. Let wel, dat geldt niet altijd en overal.
Het soort toepassing zal uiteindelijk bepalen welk type kabelgoot/- drager het best geschikt is.

Type industrie

In de industriebouw worden ze veel toegepast, omdat men dan makkelijk de machines van de benodigde bekabeling kan voorzien.
In de voedingsindustrie is inox het aangewezen materiaal voor de kabelgoot. Gewoon staal zal corrosie uitlokken, wat vervolgens tot voedselverontreiniging kan leiden. Constructiematerialen in de voedingsmiddelenindustrie moeten aan de volgende eisen voldoen:

• bestand tegen agressieve productstromen zoals vruchtensappen, vetzuren en dergelijke;
• bestand tegen omgevingen met een hoog vochtgehalte en/of relatief veel CO₂;
• bestand tegen reinigingsmiddelen;
• geeft geen ongewenste stoffen (VOS - Vluchtige Organische Stoffen) af - die kunnen immers de geur, smaak of voedselveiligheid negatief beïnvloeden.

Binnen of buiten?

De plaats waar de kabelgoot wordt gehangen, zal een belangrijke impact hebben op het soort te gebruiken kabelgoot (zie tabel 1).
Bij gebruik in de buitenlucht is de blootstelling aan vocht en andere agressieve stoffen een stuk groter. Thermisch verzinkte kabelgoten zijn bestand tegen dergelijke omstandigheden.
Bij gebruik binnen kunt u ook niet zomaar elke kabelgoot gebruiken. Aan kabelgoten in de voedingsindustrie zullen andere eisen worden gesteld dan aan kabelgoten in tunnelcomplexen of chemische fabrieken.
Meer informatie vindt u in tabel 1.

Externe invloeden

Kabelgoten kunnen ook een coating krijgen om ze beter bestand te maken tegen negatieve invloeden van bovenaf. Een chemische epoxycoating verhoogt de chemische resistentie. Een polyestercoating maakt de goot uv-bestendiger. In zeer agressieve milieus kan een combinatie van epoxy met een topcoat van polyester dienen. Kleurcoatings helpen binnen grote projecten aangeven welk type kabels in de betreffende kabelgoot horen. Bijvoorbeeld blauw voor netvoeding, rood voor de datacommunicatiekabels. Nog andere coatings op de markt dienen esthetische doeleinden.

Aantal kabels

Afhankelijk van de werf zullen de kabelgoten veel of weinig kabels moeten dragen. De ruimte die de kabels innemen, zal de breedte en hoogte van de kabelgoot bepalen. Het volstaat echter niet om enkel de opgetelde ruimte die elke kabel inneemt op te tellen. Er is namelijk in de meeste gevallen een zekere tussenruimte nodig tussen de kabels. Bovendien dienen kabels elkaar wel eens te kruisen, waardoor de ingenomen ruimte iets groter wordt. De vuistregel (2r)² levert een realistisch volume op. Met die formule bepaal je dan de benodigde breedte en hoogte van de kabelgoot. De meeste fabrikanten geven evenwel een vaste waarde als draagkracht, bijvoorbeeld 2,5 N/m per cm² kabellast. In de praktijk kijken vele professionele installateurs naar de sectie van de kabel en ze zorgen ervoor dat de kabels goed gespreid zijn. Een degelijke ventilatie is aan de orde. Een keuze voor kleinere secties biedt het voordeel van minder koper en bijgevolg een goedkopere kabel. Bij een goot van 300 op 60 wordt de maximale kabellast ongeveer 42 kg/m. Houd ook de toekomstige uitbreidbaarheid van elektrische installaties in het achterhoofd. Enige reserve inbouwen kan zeker geen kwaad. Let erop dat de kabels niet boven de kabelgoothoogte uitsteken (zie tabel 2). Het is dus een evenwichtsoefening tussen voldoende hoogte en breedte.

Soort kabels

Er moeten dikwijls diverse soorten kabels door eenzelfde kabelgoot passeren. Coaxkabels, vermogenskabels, datacommunicatiekabels: alle hebben ze specifieke kenmerken. Voor databekabeling worden veelal draadgoten gebruikt omdat in datakasten veel kabels op een makkelijke manier links, rechts onder en boven afgetakt moeten kunnen worden. Die kunt u bovendien ook gebruiken bij valse plafonds en verhoogde vloeren. Is er transport nodig van kabels met een grote warmteontwikkeling, zoals in bedrijven waar veel motoren staan opgesteld, opteert u beter voor brede kabelgoten met grote ventilatiegaten. Bij installaties met diverse soorten kabels is het opletten geblazen voor onderlinge interferentie. Gelukkig zijn er een aantal hulpmiddelen om dat te vermijden. Zo kunt u de kabelgoot opdelen in parallelle delen met een afscheiding. Desgewenst kunt u zo twee of meer 'aparte' kabelgoten voorzien. Indien het risico op interferentie minder groot is, kunt u gewoon voldoende tussenruimte voorzien tussen de kabels. Let erop dat u bij bochten rekening houdt met de buigradius van de kabels, zodat u geen onnodige warmteontwikkeling veroorzaakt.

Draagkracht

De draagkracht van de kabelgoot bedraagt grosso modo 15 kg per 100 mm breedte, voor kabelgoten met een hoogte van 60 mm. Dat is echter een vuistregel. Afhankelijk van het merk kan dat variëren. Bepaalde merken werken met één dikte per breedte, andere hebben twee diktes voor eenzelfde breedte. Dat zal ook variëren per ondersteuningsafstand. Een formule om de draagkracht te bepalen, vindt u in het gele kaderstuk. Keilbouten: de componenten waarmee de kabelgoot aan het plafond gehangen wordt, dienen dan ook zorgvuldig gekozen en geïnstalleerd te worden, en zeker de verankering in het plafond. Die zal met keilbouten moeten gebeuren. Er wordt aangewezen telkens een 8.8 bout te gebruiken. Afhankelijk van de toepassing zal de bout op trek, afschuiving of combinatie van beide belast worden. De treksterkte van een 8.8 bout is 800 N/mm², de rekgrens 640. De schuifspanning Tau is gelijk aan F/A. Voorzie bouten met een voldoende schroefdraadlengte. De bevestiging is van zeer groot belang voor de totale draagkracht van het systeem. Steunafstand: de steunafstand is de afstand tussen twee opeenvolgende ophangingen. Die mag niet te groot zijn om doorhanging te vermijden. Een te kleine afstand betekent meer werk door de vele boringen. Bij twijfel is het beter een steunpunt te veel te voorzien dan een te weinig. Een goede richtlijn daarbij is 1,5 meter (ruim, veilig en veel toegepaste afstand), maar dat zal bij sommige werven niet mogelijk zijn. Daarvoor bestaan er ook oplossingen, aan de hand van extra lange verspankabelgoten van drie meter en meer. Op die manier hebt u minder steunpunten nodig. Profiellengte: niet enkel de soort bouten en de steunafstand zullen belangrijk zijn, ook de lengte van het profiel tussen de bevestigingsbout en de kabelgoot heeft een belangrijke invloed. Hoe langer die afstand, hoe meer de kabelgoot zal afwijken van de loodlijn, hoe minder belasting die zal aankunnen. De afstand mag niet te kort zijn, om toekomstige onderhouds- of aanpassingswerken niet te bemoeilijken. Een afstand van 300 mm is een goede vuistregel.

DRAAGKRACHT BEPALEN

De draagkracht van een installatie kunt u als volgt te weten komen:

 

Een kabelgoot van 300 mm op 60 mm met een kabelinhoud van 178 cm² leidt met deze formule tot 500 N/m, of omgerekend ongeveer 50 kg per meter. Uiteraard geldt dat enkel als de bevestiging volgens de regels van de kunst gebeurde. Sommige fabrikanten verwijzen naar de belastingsgrafieken. De draagkracht is grotendeels merkafhankelijk. In de IEC worden verschillende testtypes beschreven. Belangrijk is dat men hier de testtypes naast elkaar legt. Er moet daarenboven rekening gehouden worden met eventuele uitbreiding.

INSTALLATIE

Na de berekening van de benodigde tussenruimte kunt u de boorpunten voorzien. Let erop dat dat met precisie gebeurt, zodat de installatie makkelijk kan verlopen, en de kabelgoten niet scheef gaan hangen. Na de installatie van de bouten en profielen kunt u beginnen de goten te installeren. Een extra aandachtspunt is dat men geen lichtbronnen of sprinklers afdekt. Dat de kabelgoten ook degelijk geaard moeten worden, hoeven we u uiteraard niet te vertellen. Belangrijk is dat de aarding ononderbroken is, dus is het steeds opletten geblazen bij verbindingen tussen kabelgoten. Bepaalde fabrikanten hebben de PE van hun systeem getest. In dat geval hoeft u geen bijkomende koppelingen tussen de goten te voorzien. Om verwondingen bij de plaatser of beschadiging van de kabels te vermijden, verwijdert u ook beter bramen na het op maat brengen. De meeste aanbieders hebben dit veelal al voor u gedaan. Bij het monteren van kabelgoten aan elkaar, kan men kiezen voor systemen die ineenklikken of die werken met schroef en bout. Beide systemen hebben hun vooren tegenstanders. De voorstanders van kliksystemen claimen meer installatiegemak, de voorstanders van schroef-en-boutsystemen stellen verbindingssterkte voorop.

ART.104

De wijziging die werd doorgevoerd houdt o.a. in dat er in bepaalde gebouwen (classificatie te bepalen door de bouwheer) halogeenvrije materialen gebruikt moeten worden en dat er voor sommige vitale kringen functiebehoud voorzien moet worden (zie kaderstuk). De wijziging werd volgens bepaalde fabrikanten te snel ingevoerd met alle gevolgen van dien. Zo blijkt er nog heel wat onduidelijkheid rond dit artikel te bestaan bij installateurs alsook bij verschillende keuringsorganismen. De bouwheer moet in bepaalde gevallen (afmetingen/doel van het gebouw) voor elk lokaal een classificatie vastleggen, alsook eventuele vitale kringen bepalen.

FUNCTIEBEHOUD

In tegenstelling tot het isolatiebehoud wordt bij de test op functiebehoud (overeenkomstig DIN 4102-12) niet één afzonderlijk voorwerp getest, maar de kabelinstallatie als een geheel. In overeenkomst met de al lang bestaande testen voor bouwonderdelen zoals deuren, vensters en vloeren, is deze test gebaseerd op de eenheidstemperatuurcurve, die echte branden in gesloten ruimtes voorstelt. Daarbij stijgt de temperatuur in de gesloten brandovens na amper vijf minuten al tot meer dan 550 graden Kelvin – plus vijftien tot vijfentwintig graden Celsius omgevingstemperatuur –, om na 30 minuten 822 graden Kelvin (E30) te bereiken en te eindigen met nog een kleine toename na 90 minuten tot 986 graden Kelvin (E90).

Bij deze test wordt een representatieve keuze uit het hele kabelaanbod samen met de ophangingscomponenten en/of het draagsysteem getest. Daarbij monteert men de grootste toegelaten afspanlengte en belast men het draagsysteem maximaal, indien nodig, met extra gewichten. Zoals in een echte brand bereikt men tijdens de proef extremen, die echter overeenkomen met de in de praktijk ook voorkomende thermische en mechanische belastingen. Deze test stelt de kabels veel meer op de proef dan de test op het isolatiebehoud. Bovendien vereist DIN 4102-12 dat er een minimale lengte van drie meter wordt gehanteerd, dat er telkens twee testvoorwerpen op hetzelfde draagsysteem aangebracht zijn en dat beide de test doorstaan. Als na 30 minuten de elektriciteit nog stroomt en er geen kortsluiting heeft plaatsgevonden, krijgen de kabel en het draagsysteem samen de classificatie E30. Hetzelfde geldt voor E60 en E90. Over functiebehoud valt heel wat meer te zeggen dan hier geschreven staat. Bij deze heeft u een idee waarover het gaat. Het onderwerp is echter moeilijk samen te vatten in enkele zinnen.