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

Spalanie się wiązek kabli
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...

Spalanie się wiązek kabli

Spalanie się wiązek kabli zachodzi w zmiennych warunkach wymiany ciepła i masy w stosunku do pojedynczego kabla o tej samej budowie. Na zapalność i szybkość spalania się wiązek wpływa poza charakterystyką palności powłok i izolacji, sposób ich eksploatacji, tzn. liczba pojedynczych kabli w wiązce, sposób ich ułożenia (poziomo, pionowo), to, czy są zawieszone swobodnie, czy też prowadzone są w obudowanych ciągach kablowych oraz lokalizacja tych ciągów w stosunku do przegród budowlanych.

Analiza czasów do zapalenia i szybkości rozprzestrzeniania się płomienia dwuwarstwowych wiązek kabli PVC/PE najbardziej popularnych w Polsce i na świecie, o średnicy zewnętrznej kabla 11 mm, 1 mm powłoki /PVC/ i PE izolacji 100 żył miedzianych, umieszczonych w aluminiowej obudowie, powyżej 3,2 mm i izolowanych ze wszystkich stron wykazała, że w ekspozycjach cieplnych tworzących się w I fazie pożaru (40 kW/m2) wiązka kabli zapala się natychmiast, szybkość wydzielania ciepła osiąga ok. 5 kW, która po upływie kilku sekund maleje do 1 kW, w wyniku częściowego zwęglania się wiązki.

Szybkość rozprzestrzeniania się płomienia osiąga 5 cm/s. Wielkość ta wskazuje, że nawet dwuwarstwowa wiązka kabli, przy ułożeniu ścisłym jednej warstwy na drugiej, zmniejsza całkowitą szybkość pionowego rozprzestrzeniania się płomienia po zewnętrznej powierzchni wiązki, ze względu na efekty pirolizy części organicznych kabli tworzących wiązkę i brak wystarczającej do spalania ilości tlenu.

Obserwacja pożarów wiązek kabli w zamkniętych ciągach kablowych wskazuje, że np. w przypadku kabli z PVC po kilku sekundach spalania stężenie tlenu spada do ok. 10%, co powoduje przerwanie reakcji spalania.

Zużycie materiałów powłokowo-izolacyjnych w stacjonarnej fazie pożaru, tzn. materiałów kablowych, które spaliły się w pożarze, zależne jest od typu materiału.

Jeśli kabel ma powłokę i izolację z PVC, w pożarze średnio spala się ok. 3 kg/m2 PVC przy konstrukcji kabla z PVC/PE ok. 6 kg/m2, natomiast przy powłoce polietylenowej o izolacji z polipropylenu ok. 8 kg/m2. Spalanie materiałów powłokowych i izolacji z PVC generuje duże ilości dymu, a także sadzy, które stanowią bardzo duże zagrożenie dla ludzi.

Dobrym wskaźnikiem szybkości spalania zarówno pojedynczych kabli, jak i wiązek kabli w stacjonarnej fazie pożaru, jest stosunek rzeczywistego ciepła spalania kabla w pożarze (Qsp) do rzeczywistego ciepła gazyfikacji powłok czy izolacji (Lg).

Gdyby przykładowo przyjąć, że ciepło gazyfikacji materiałów powłokowo-izolacyjnych dla większości kabli wahają się od 0,8 MJ/kg do 6 MJ/kg i uwzględnić zróżnicowane ciepła spalania tych materiałów, to tzw. wskaźnik szybkości spalania powłoki z PE byłby kilkakrotnie wyższy w porównaniu z szybkością spalania powłok z PCW.

Ogólnie przyjmuje się, że jeśli szybkość wydzielania ciepła w czasie spalania kabla jest wyższa niż 100 kW, większość kabli z izolacjami (powłokami) termoplastycznymi lub gumowymi ulega uszkodzeniu w stopniu uniemożliwiającym ich dalsze funkcjonowanie.

Uwaga powyższa nie dotyczy światłowodów, które będąc bardzo cienkimi włóknami, wykonanymi ze specjalnych gatunków szkła kwarcowego (SiO2) nie spalają się. Podobnie kable w powłokach silikonowych. Wynika to z faktu, że mają one bardzo niskie ciepła spalania (4000–4500 kJ/kg), uniemożliwiające ich zapłon (samozapłon), podczas gdy tradycyjne powłoki i izolacje kablowe mają ponad dziesięciokrotnie wyższe Qsp (46000–48000 kJ/kg).

Na palność kabli wpływa również grubość pojedynczego kabla i grubość wiązki.

Jednoznacznie zbadano, że im grubszy kabel pojedynczy, tym tzw. wskaźnik rozprzestrzeniania pożaru – Fire Propagation Index jest niższy, tzn. kabel jest bardziej bezpieczny pożarowo.

Podczas spalania kabli w budynkach, możliwość przejścia lokalnego spalania kabli/I faza pożaru (w fazę rozgorzenia) zależy od wielu czynników odnoszących się nie tylko do cech pożarowych materiałów powłokowo-izolacyjnych, ale w równym stopniu od warunków budowlano-wentylacyjnych.

Krytyczna gęstość strumienia cieplnego, przy którym większość kabli zapala się, jest równa ok. 25 kW/m2. Poniżej 20 kW/m2 kable nie zapalają się.

Taka gęstość strumienia ciepła, odpowiada 1–2 min średniego czasu trwania pożaru według krzywej standardowej temperatura pożaru-–czas trwania pożaru.

Własności cieplne przegród budowlanych odgrywają istotną rolę w stratach ciepła, które powstają w wyniku przenikania ciepła ze środowiska pożarowego, powstałego w wyniku spalania się kabli do ścian stropów i innych powierzchni stykających się z kablami lub będących w sąsiedztwie.

Im niższa pojemność cieplna przegród (k, r, c) palnych, tym większe prawdopodobieństwo ich zapalenia się i rozprzestrzenienia pożaru na pomieszczenie (budynek).

W rozprzestrzenieniu się pożaru w wyniku spalania kabli również istotną rolę odgrywa wentylacja. W fazie rozwiniętego pożaru (II faza), podczas spalania kontrolowanego przez wentylację, zagrożenie pożarowe, powstałe w wyniku eksploatacji kabli, jest przede wszystkim funkcją dopływu i szybkości przepływu powietrza.

Przy słabej wentylacji (np. wentylowane tunele kablowe) może nastąpić taki przebieg pożaru, że destylujące z kabli produkty pirolizy powłok i izolacji (zapalają się nie w pobliżu kabli, ale w pewnej odległości od kabli, tworząc palącą się podsufitową objętość płomienia, przyśpieszającą powstanie flashover i rozprzestrzenianie się pożaru. W fazie tej, wiązki kabli zapalają się jedna od drugiej.

Badania palności siedmiu wiązek kabli, ułożonych poziomo i pionowo w ciągach kablowych, przeprowadzone w pomieszczeniach z betonu komórkowego o różnej objętości (30 m3, 48 m3 i 72 m3), pokazały, że przy tej samej mocy pożaru (500 kW/20 min) i przy wydajności 5 wymian powietrza w ciągach kablowych lub ciągach niewentylowanych pożar nie rozprzestrzenia się w ogóle. Natomiast przy ilości wymian powietrza 10–20, siedem wiązek uległo całkowitemu zniszczeniu, co spowodowało spalenie się od 240 do 335 kg powłoki.

Na podstawie przeprowadzonych badań literaturowych można stwierdzić, że na rozwój pożaru kabli w budynku mają wpływ:

  • wartość generowanego strumienia ciepła,
  • konstrukcja kabla, jego średnica i palność materiałów powłokowo-izolacyjnych,
  • konfiguracja kabli (pojedynczy kabel) oraz w przypadku wiązek, ich grubość, co wpływa na powstałe obciążenie ogniowe,
  • wentylacja,
  • bliskość i rodzaj przegród budowlanych, istniejących w sąsiedztwie kabli,
  • rozprzestrzenianie się dymu i gazów spalinowych jako głównych nośników ciepła w pożarze.

Czytaj też: Instalacje fotowoltaiczne - dobór falownika, przewodów oraz ich zabezpieczeń >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 10/2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Gdzie szukać pomocy przy doborze właściwego źródła zasilania »

Dobór źródła zasilania

Optymalne rozwiązania na każdym etapie, zarówno dystrybucji, jak i tworzenia dedykowanych pakietów zasilania. Wszystko po to, aby zapewnić jak najwyższą jakość ... czytam dalej »

 


Jak zmniejszyć swój rachunek za prąd »

koszt prądu

Oszczędzanie na rachunkach za prąd w domu lub firmie jest możliwe. Wystarczy dokładnie sprawdzić (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


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 »

 


Łączniki i gniazda instalacyjne - jakie wybrać?

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 »

Przewodnik po złączach - znajdż idealne rozwiązanie dla siebie »

automatyka przemysłowa Przewodnik po złączach
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Oznaczniki mobilne na przewody i osprzęt - które wybrać »

Kamery termowizyjne Technika laminowania taśm, zapewnia trwałe nadruki poprzez całkowitą ochronę tekstu przed czynnikami niszczącymi, takimi jak: zdrapywanie, ścieranie, zmywanie, promieniowanie UV a nawet substancj (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

ograniczniki bezpanelowa energia słoneczna
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) 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 »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Zobacz jak robot testuje bankomaty?

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Około 30 sekund zajmuje średnio wypłacenie pieniędzy z wielofunkcyjnego bankomatu ATM. Urządzenia, które są dostępne „za rogiem” w większości miast, zmieniły nasze podejście ... 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?

Przewdonik "Eliminuj błędy
i usprawnij instalacje przewodów" »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... 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 »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

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 »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

SEP świętuje 100 lat!

Jak co roku targom ENERGETAB towarzyszą konferencje organizowane przez izby i stowarzyszenia patronujące. Z okazji obchodzonego w tym roku 100-lecia Stowarzyszenia Elektryków Polskich...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
.steute Polska .steute Polska
steute jest międzynarodowym przedsiębiorstwem specjalizującym się w projektowaniu oraz produkcji bezpiecznej, niezawodnej aparatury...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

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