Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Instalacje elektryczne w strefach zagrożonych wybuchem; zagrożenia stwarzane przez palące się przewody i kable

Z czego wynika zagrożenie pożarowe od przewodów i kabli elektrycznych?
Rys. 1. Przykład tabliczki znamionowej dla detektora gazu firmy Atest-Gaz A. M. Pachole Sp.j.
Rys. 1. Przykład tabliczki znamionowej dla detektora gazu firmy Atest-Gaz A. M. Pachole Sp.j.
Rys. W. Jaskółowski
Ciąg dalszy artykułu...

Z czego wynika zagrożenie pożarowe od przewodów i kabli elektrycznych?

W analizie zagrożenia pożarowego, które może powstać podczas eksploatacji przewodów i kabli w budynku, istotne wydaje się rozgraniczenie zagrożeń powstałych w wyniku określonych ich cech pożarowych od zagrożeń wynikających z warunków otoczenia, w których przewody i kable są eksploatowane, tzn. konstrukcji budynków, istniejących w pomieszczeniach obciążeń ogniowych, istnienia wentylacji o określonej wydajności lub jej braku itp.

W dalszej części artykułu dokonano analizy wpływu różnych czynników na szybkość generacji zagrożeń pożarowych związanych z eksploatacją instalacji elektrycznych.

Wpływ konstrukcji kabla

W ocenie zagrożenia pożarowego przewodów i kabli elektrycznych istotną rolę odgrywa charakterystyka cieplna tworzyw sztucznych wykorzystywanych w przemyśle kablowym. Obecnie do najczęściej stosowanych należą:

  • polietylen (PE) – izolacje, powłoki,
  • polietylen spieniony – izolacje, powłoki,
  • polietylen sieciowany (XLPE) – izolacje,
  • polwinity (PVC) – izolacje, powłoki,
  • polipropylen (PP) – izolacje, powłoki,
  • elastomery termoplastyczne (TPE) – izolacje, powłoki,
  • tworzywa bezhalogenowe nierozprzestrzeniające płomienia – izolacje, powłoki,
  • mika – izolacje,
  • poliuretan (PU) – powłoki,
  • poliamid (PA) – powłoki.

Analiza zagrożeń pożarowych stwarzanych przez kable jest trudna do opisu ze względu na:

  • zróżnicowaną budowę kabli, a szczególnie niejednorodną budowę powłok i izolacji,
  • złożony układ linii kablowych,
  • współdziałanie chemiczne żył metalowych z materiałami, które tworzą powłokę i izolację kabli,
  • interakcję między kablami o podobnej budowie.

Analizy tej dokonuje się poprzez określenie cech pożarowych związanych ze spalaniem „części niemetalowych” przewodów i kabli elektrycznych. Można do nich zaliczyć parametry związane z:

  • odpornością cieplną (temperaturą początku rozkładu termicznego),
  • wydzielaniem: produktów toksycznych, dymu oraz ciepła.

O szybkości ogrzewania się materiałów i w konsekwencji rozkładu termicznego kabla czy przewodu decydują właściwości fizykochemiczne materiału, m.in. ciepło właściwe, entalpia i inne.

Temperatura początku rozkładu termicznego, która zawiera się w zakresie 200°C (izolacje/powłoki z łatwo zapalnych gum) do 320°C (izolacje/powłoki z sieciowanego polietylenu) decyduje o szybkości i objętości tworzącej się palnej fazy lotnej na początku I fazy pożaru, przy założeniu, że szybkość ogrzewania kabla była równa 5–15°C/min.

Rozkład termiczny powłok/izolacji powoduje ubytek masy kabla, co ma zasadniczy wpływ na czas działania kabla w pożarze. Procentowy ubytek masy kabla, tzn. % spalonych warstw materiałów kablowych, przykładowo waha się od 50% (gumy) do 100% (powłoki/izolacje) z termoplastycznego PE.

Powyższe dane oznaczają, że kabel, który traci w I fazie pożaru więcej niż 50% swojej masy, w zasadzie może przestać funkcjonować w czasie kilkunastu sekund po zapaleniu.

W przemyśle kablowym podstawowym tworzywem sztucznym wykorzystywanym do produkcji kabli jest PVC (polichlorek winylu). Trzeba wiedzieć, że PVC ulega w pożarze zwęgleniu, co istotnie wpływa na czas funkcjonowania instalacji elektrycznej.

Przykładowo: na początku I fazy pożaru, rozkład PVC przebiega dwustopniowo:

  • w temperaturze 80°C następuje deformacja powłoki/izolacji,
  • w 140°C zaczyna ulatniać się niepalny chlorowodór,
  • w 210°C wydziela się 65% HCl, w 280°C wydziela się 90% HCl, co równa się objętości 240 l chlorowodoru z 1 kg powłoki PCW.

Jest to pierwsze stadium rozkładu.

Drugie stadium rozkładu termicznego ma miejsce w temperaturze 350–450°C. Rozkład powłoki PCW charakteryzuje się zwęgleniem (karbonizacją) struktury powłoki/izolacji według schematu:

Naturalnie zwęglenie PVC nie jest jedynym przekształceniem międzyfazowym tworzyw stosowanych w przemyśle kablowym.

Według badań minimum 10% masy materiałów stosowanych w konstrukcji kabli ulega zwęgleniu w pożarze, co powoduje niekorzystne skutki w funkcjonowaniu instalacji. Powstały z rozkładu termicznego tzw. węgiel pirolityczny nie tworzy w zniszczonym kablu warstwy zwartej, lecz jako kruchy rozdrobniony produkt pirolizy – odpada od żył, odsłania je, umożliwiając bezpośrednią penetrację płomienia na żyłę, co może spowodować jej stopienie w konsekwencji zwarcie i uszkodzenie instalacji. Pozostała niezwęglona część wykrapla się w pożarze, a spalające się, opadające krople powiększają powierzchnię spalania.

Czytaj też: Elektryczne instalacje tymczasowe rozwijane przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Inżynier w lesie - zobacz video! »

Inżynier w lesie Materiały stworzone przez inżynierów dla inżynierów. Testy produktów od kluczowych dostawców (...) chcę zobaczyć »


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać Energetab 2019 logo
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Specjalne ramki do specjalnych wnętrz »

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Jak zmniejszyć swój rachunek za energię »

automatyka przemysłowa zmniejsz rachunki za prąd
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Oszczędzaj na rachunkach za prąd w domu lub firmie. Wystarczy Po Prostu Energia (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Potrzebujesz pomocy w wyborze UPS-a? Sprawdź ten przewodnik »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

UPS zasilacze bezpanelowa energia słoneczna
Urządzenia elektroniczne, których używasz do codziennej komunikacji, rozrywki i zapewnienia rodzinie bezpieczeństwa, są narażone na uszkodzenia spowodowane nieoczekiwanymi przerwami w dostawach energii elektrycznej, (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Automatyka przemysłowa - zobacz najlepsze rozwiązania »

Kontenerowa stacja transformatorowa Minibox »

Czujniki i automatyka Rozdzielnice kontenerowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Zasilane są najczęściej z sieci SN o napięciu znamionowym od 6 do 36 kV. Ze względu na budowę stacje mogą być wnętrzowe lub napowietrzne. Funkcją stacji transformatorowej SN/nn jest transformacja ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Osprzęt elektroinstalacyjny dla elektryka »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Zobacz jaki osprzęt wybrać i porównaj parametry... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


Liczniki energii elektrycznej - poznaj nowe »

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
7-8/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 7-8/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Obciążalność prądowa ciągła przewodów szynowych wielkoprądowych SN
  • - Instalacje elektryczne w osiedlowych budynkach wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl