Wpływ pożaru na wartość napięcia zasilającego urządzenia elektryczne które muszą funkcjonować w czasie pożaru

Wśród instalacji elektrycznych stanowiących wyposażenie budynku wstępują obwody zasilające urządzenia elektryczne, które muszą funkcjonować w czasie pożaru. Przewody tych instalacji narażone są na działanie wysokiej temperatury, przez co muszą zapewnić ciągłość dostaw energii elektrycznej przez czas niezbędny do funkcjonowania zasilanych urządzeń.

Towarzysząca pożarowi temperatura powoduje zmniejszenie przewodności elektrycznej przewodów, co skutkuje pogorszeniem jakości dostarczanej energii elektrycznej, objawiającej się nadmiernym spadkiem napięcia oraz pogorszeniem warunków ochrony przeciwporażeniowej tych urządzeń.

opis środowiska pożarowego

Do zainicjowania pożaru konieczne są trzy czynniki: materiał palny, utleniacz oraz źródło ciepła o dostatecznie dużej energii. Materiały palne są to substancje, które ogrzane ciepłem dostarczonym z zewnątrz lub powstałym w wyniku reakcji chemicznej lub biologicznej zaczynają wydzielać gazy w ilości wystarczającej do ich trwałego zapalenia się. Tlen z kolei jest jednym z najaktywniejszych pierwiastków chemicznych, który wchodzi w reakcję z wieloma pierwiastkami i związkami chemicznymi. Jeżeli proces ten odbywa się gwałtownie, wówczas towarzyszą mu efekty świetlne oraz wysoka temperatura. Zjawisko to nazywamy paleniem. Rozróżniamy dwa rodzaje palenia się: palenie się z powstaniem płomieni i żarzenie się (bez płomieni). Na rysunku 1. przedstawiono tzw. trójkąt pożarowy obrazujący warunki niezbędne do powstania pożaru.

W opisie pożarów należy wyróżnić trzy podstawowe określenia:

• spalanie – proces fizykochemiczny, w którym w wyniku zachodzącej z dostatecznie dużą szybkością reakcji chemicznej między paliwem a utleniaczem, którym najczęściej jest tlen (reakcji utleniania), wydziela się duża ilość energii; spalanie zapoczątkowuje zapłon, samozapłon lub samozapalenie. Palenie się materiału palnego może przebiegać z wydzielaniem się dymów lub bezdymowo. Spalanie materiału palnego może odbywać się również bezpłomieniowo. W takim przypadku występuje tlenie się materiału oraz żarzenie. Tlenie się lub żarzenie materiału jest wynikiem niedostatecznej ilości utleniacza niezbędnego do powstania procesu spalania materiału palnego.
• pożar – niekontrolowany w czasie i przestrzeni proces spalania materiałów zachodzący poza miejscem do tego celu przeznaczonym.
• środowisko pożaru – przestrzeń budynku lub terenu ze strefą spalania oraz jej bezpośrednie sąsiedztwo.

Rozwój pożaru w budynku jest uzależniony od źródła inicjacji pożaru, składu i ilości materiałów, powierzchni, orientacji i geometrii pomieszczenia oraz lokalizacji i wielkości otworów wentylacyjnych. Pożar w pomieszczeniu obejmuje ogół zjawisk związanych z tworzeniem się i rozprzestrzenianiem strefy spalania, czyli płomieni, powstawaniem gazowych produktów rozkładu termicznego – dymu oraz wymianą ciepła w pomieszczeniu i w jego bezpośrednim sąsiedztwie.

Wieloletnie badania pożarów w pełnej skali oraz obserwacje pożarów rzeczywistych w budynkach pozwoliły na uogólnienie ich opisu poprzez podanie zależności zmian średniej temperatury gazów spalinowych w czasie, wyróżniając trzy główne fazy przebiegu tego zjawiska (rys. 2.).

Literatura

1. J. Wiatr, M. Orzechowski, Poradnik projektanta elektryka, wyd. 4, DW MEDIUM, Warszawa 2010.
2. DIN 4102-12 Zachowanie się materiałów i elementów budowlanych pod wpływem ognia. Podtrzymywanie funkcji urządzeń w czasie pożaru. Wymagania i badania.
3. PN-EN 50200:2006 Metoda badania palności cienkich przewodów i kabli bez ochrony specjalnej stosowanych w obwodach zabezpieczających.
4. Materiały udostępnione przez firmę NIEDAX KLEINHUIS POLSKA Sp. z o.o.
5. PN-B-02851-1:1997 Ochrona przeciwpożarowa budynków. Badania odporności ogniowej elementów budynku. Wymagania ogólne i klasyfikacja.
6. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU nr 75, poz. 690, z późniejszymi zmianami).
7. PN-HD 60364-4-41:2009 Instalacje elektryczne niskiego napięcia. Część 4-41: Instalacje dla zapewnienia bezpieczeństwa. Ochrona przed porażeniem elektrycznym.
8. J. Wiatr, A. Boczkowski, M. Orzechowski – Ochrona przeciwporażeniowa oraz dobór przewodów i ich zabezpieczeń w instalacjach niskiego napięcia. – DW „MEDIUM” 2010
9. J. Wiatr, E. Skiepko, Dobór przewodów do zasilania urządzeń ppoż., które muszą funkcjonować w czasie pożaru, „elektro.info” 10/2010 (cz. 1)., „elektro.info” 11/2010 (cz. 2).
10. E. Skiepko, Instalacje przeciwpożarowe, wyd. 2, DW MEDIUM, Warszawa 2010.
11. EN 1363:1999-2: Fire resistance test. Part 2. Alternative and additional procedures
12. M. Konecki, B. Król, D. Wróblewski, Nowoczesne metody działań ratowniczo-gaśniczych, Warszawa 2003.
13. M. Konecki, Wpływ szybkości wydzielania ciepła i emisji dymu na rozwój pożaru w układzie pomieszczeń, Warszawa 2007.
14. J. Wiatr, M. Orzechowski, Dobór przewodów i kabli w instalacjach niskiego napięcia. Zagadnienia wybrane, wyd. 2, DW MEDIUM, Warszawa 2011.
15. PN-B-02852:2001 Ochrona pożarowa budynków. Obliczanie gęstości obciążenia ogniowego oraz wyznaczanie względnego czasu trwania pożaru.
16. K. Strzałka-Gołuszka, J. Strzałka, Jakość energii elektrycznej – parametry jakościowe, skutki złej jakości i sposoby poprawy, cz. 1, INPE nr 129-130 czerwiec-lipiec 2010.
17. M. Abramowicz; R. G. Adamski, Bezpieczeństwo pożarowe budynków, cz. 1, SGSP 2002
18. www.leonardo-energy.org (december 15,2004 – Page 5 of 9)
19. S. Niestępski, M. Parol, J. Pasternakiewicz, T. Wiśniewski, Instalacje elektryczne. Budowa, projektowanie i eksploatacja, OWPW, Warszawa 2011.
20. Ochrona przeciwpożarowa w instalacjach elektrycznych (zagadnienia wybrane) - materiały konferencyjne konferencji jubileuszu 10-lecia elektro.info, Warszawa 18.10.2011.
21. EN-IEC 60364-5-525 Electrical installations in buildings. Selection and erection of equipment. Voltage drop in consumers installations.
22. J. Strojny, J. Strzałka, Projektowanie urządzeń elektroenergetycznych UWND AGH 2008 – wydanie VII.
23. Statystyki pożarów prowadzone przez KG PSP: www.kgpsp.gov.pl