Układanie kabli i przewodów, czyli jak prowadzić i oznaczać trasy kablowe
Laying cables and wires – how to place and mark cable routes
W artykule omówiono wymagania prawne i przeciwpożarowe dla prowadzenia tras kablowych oraz sposoby oznaczania kabli. Na zdjęciu: Przykład oznaczenia poszczególnych faz transformatora po stronie nn
Struktura każdej instalacji zależy od potrzeb wynikających z przeznaczenia budynku oraz urządzeń i pomieszczeń, które się w nim znajdują. Z tego względu każdy projekt musi być wykonywany indywidualnie w porozumieniu z inwestorem, aby wykonana na jego podstawie instalacja elektryczna spełniała wymagania użytkowe oraz zapewniała bezpieczne i niezawodne zasilanie maszyn i urządzeń elektrycznych.
Zobacz także
WAGO ELWAG Sp. z o.o. Jak zacząć przygodę ze złączkami listwowymi w rozdzielnicy budynkowej?
Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych stały się ostatnio znacznie bardziej złożone niż kilkanaście, a nawet kilka lat temu. Korzystamy dzisiaj z większej liczby urządzeń zasilanych energią elektryczną,...
Instalacje elektryczne w budynkach mieszkalnych stały się ostatnio znacznie bardziej złożone niż kilkanaście, a nawet kilka lat temu. Korzystamy dzisiaj z większej liczby urządzeń zasilanych energią elektryczną, a nierzadko w domach mieszkalnych mamy również do czynienia z mniej lub bardziej zaawansowanymi systemami automatyki.
WAGO ELWAG Sp. z o.o. Jak dobrać właściwy sposób otwierania zacisku?
W sprężynowych złączkach listwowych występują trzy warianty otwierania zacisków: z otworem montażowym, za pomocą przycisku i dźwigni. Ostatnio przedstawiliśmy złączki z dźwignią, dostępne wyłącznie w rodzinie...
W sprężynowych złączkach listwowych występują trzy warianty otwierania zacisków: z otworem montażowym, za pomocą przycisku i dźwigni. Ostatnio przedstawiliśmy złączki z dźwignią, dostępne wyłącznie w rodzinie WAGO TOPJOB® S. Tym razem szczegółowo omówimy pozostałe dwa warianty: przycisk i otwór montażowy.
WAGO ELWAG Sp. z o.o. Najbardziej intuicyjny montaż przewodów na szynie
Złączki listwowe są dziś podstawowym komponentem każdej nowoczesnej rozdzielnicy. Wśród dostępnych na rynku rozwiązań szczególną uwagę zwracają te produkty, które gwarantując pewność połączenia skracają...
Złączki listwowe są dziś podstawowym komponentem każdej nowoczesnej rozdzielnicy. Wśród dostępnych na rynku rozwiązań szczególną uwagę zwracają te produkty, które gwarantując pewność połączenia skracają czas montażu i czynią je bardziej intuicyjnym. Wszystkie te warunki spełniają złączki listwowe TOPJOB® S z dźwignią.
W artykule:• Wymagania prawne• Wymagania przeciwpożarowe • Oznaczanie kabli i przewodów na trasach kablowych • Druk termotransferowy • Oznaczanie w istniejących instalacjach |
Podstawowe wymagania stawiane instalacjom elektrycznym zostały określone w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2015 r., poz. 1422 z późniejszymi zmianami) [1].
Wprowadzona nowelizacja ww. rozporządzenia zawarta w Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 14 listopada 2017 roku (DzU z 2017 r., poz. 2285) nie zmieniła wymagań stawianych instalacjom elektrycznym, wprowadzono jednak zmiany w zakresie norm przeznaczonych do obowiązkowego stosowania, które przywołano w załączniku 1 do Rozporządzenia [2].
Wymagania prawne
Zgodnie z § 180 Rozporządzenia [1] instalacja i urządzenia elektryczne, przy zachowaniu przepisów dotyczących dostarczania energii, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska oraz bezpieczeństwa i higieny pracy, a także wymagań Polskich Norm odnoszących się do tych instalacji i urządzeń, powinny zapewniać [3]:
1) dostarczanie energii elektrycznej o odpowiednich parametrach technicznych do odbiorników, stosownie do potrzeb użytkowych,
2) ochronę przed porażeniem prądem elektrycznym, przepięciami łączeniowymi i atmosferycznymi, powstaniem pożaru, wybuchem i innymi szkodami,
3) ochronę przed emisją drgań i hałasu powyżej dopuszczalnego poziomu oraz przed szkodliwym oddziaływaniem pola elektromagnetycznego.
Przewody i kable elektryczne należy prowadzić w sposób umożliwiający ich ochronę przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz wymianę bez potrzeby naruszania konstrukcji budynku (§ 187 ust. 1 Rozporządzenia [1]).
Trasy przewodów elektrycznych powinny być prowadzone w liniach prostych, równoległych do krawędzi ścian i stropów (§ 183 ust. 1 pkt 8 Rozporządzenia [1]).
Należy stosować przewody elektryczne z żyłami wykonanymi wyłącznie z miedzi, jeżeli ich przekrój ≤ 10mm2 (§ 183 ust. 1 pkt 9 Rozporządzenia [1]).
§ 186 ust. 1 Rozporządzenia [1] stwierdza, że prowadzenie instalacji i rozmieszczenie urządzeń elektrycznych w budynku powinno zapewniać bezkolizyjność z innymi instalacjami w zakresie odległości i ich wzajemnego usytuowania oraz uwzględniać warunki określone w § 164 Rozporządzenia [1].
W ustępie 4 § 164 Rozporządzenia [1] określono, że poziome odcinki instalacji gazowych powinny być usytuowane w odległości co najmniej 0,1 m powyżej innych przewodów instalacyjnych, natomiast jeżeli gęstość gazu jest większa od gęstości powietrza – poniżej przewodów elektrycznych i urządzeń iskrzących. Zgodnie z § 164 ust. 5 Rozporządzenia [1] przewody instalacji gazowej krzyżujące się z innymi przewodami instalacyjnymi powinny być od nich oddalone co najmniej o 0,02 m [3].
Dodatkowo główne ciągi instalacji elektrycznej w budynku mieszkalnym wielorodzinnym, budynku zamieszkania zbiorowego i budynku użyteczności publicznej należy prowadzić poza mieszkaniami i pomieszczeniami przeznaczonymi na pobyt ludzi, w wydzielonych kanałach lub szybach instalacyjnych, zgodnie z Polską Normą dotyczącą wymagań w tym zakresie (§186 ust. 2 Rozporządzenia [1]).
Wymagania przeciwpożarowe
Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie [1] w §187 ust. 3 stanowi, że: „Przewody i kable elektryczne oraz światłowodowe wraz z ich zamocowaniami, zwane dalej „zespołami kablowymi”, stosowane w systemach zasilania i sterowania urządzeniami służącymi ochronie przeciwpożarowej, powinny zapewniać ciągłość dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału przez czas wymagany do uruchomienia i działania urządzenia, z zastrzeżeniem ust. 7.
Ocena zespołów kablowych w zakresie ciągłości dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału, z uwzględnieniem rodzaju podłoża i przewidywanego sposobu mocowania do niego, powinna być wykonana zgodnie z warunkami określonymi w Polskiej Normie dotyczącej badania odporności ogniowej. Przywołana w załączniku nr 1 do rozporządzenia Polska Norma PN-EN 1363-1:2012 „Badania odporności ogniowej. Część 1: Wymagania ogólne” [2] zawiera ogólne zasady określania odporności ogniowej różnych elementów konstrukcji budowlanej poddanych standardowym warunkom oddziaływania ogniowego.
Z zapisu §187 ust. 3 Rozporządzenia [1] można sformułować następujące wnioski [4]:
- zespół kablowy składa się z kabli i przewodów oraz urządzeń nośnych, takich jak drabinki, koryta kablowe różnego rodzaju, uchwytów i innego rodzaju osprzętu mocującego o odpowiednich parametrach odporności ogniowej.
Wszystkie te składowe są określone przez klasyfikację definiującą ich odporność na temperaturę pożaru. Z tego względu przewody są klasyfikowane za pomocą właściwości dostarczania energii elektrycznej i sygnału w warunkach pożaru jako PH15, PH30, PH60, PH90, PH120 dla kabli cienkich oraz P15, P30, P60, P90 dla kabli grubych [4].
Cały zespół kablowy i elementy nośne najczęściej są oceniane zgodnie z normą DIN 4102-12 „Zachowanie się materiałów i elementów budowlanych pod wpływem ognia. Część 12: podtrzymanie funkcji elektrycznych linii kablowych. Wymagania i badania". Są one klasyfikowane jako E30, E60, E90,
- zespół kablowy należy zawsze oceniać, biorąc pod uwagę rodzaj podłoża, do którego będą mocowane w obiekcie.
O ile przesłanie pierwszego wniosku jest zrozumiałe, o tyle zapis wniosku drugiego może stanowić problem dla projektantów i wykonawców instalacji ppoż. [4]. Występuje on np. wtedy, gdy obiekt budowlany ma klasę odporności ogniowej E, a ściany i elementy, do których mają być mocowane zespoły kablowe.
Podkreślić należy, że urządzenia przeciwpożarowe, w tym zespoły kablowe służące do zasilania tych urządzeń i sterowania nimi, są montowane w ostatnich etapach realizacji obiektu budowlanego, co jest zrozumiałe.
Wydaje się natomiast błędem brak planowania tras kablowych w odniesieniu do urządzeń przeciwpożarowych w czasie tworzenia projektu architektonicznego [4]. Ten błąd powoduje niewątpliwie zwiększenie kosztów i wydłużenie czasu inwestycji, a niekiedy uniemożliwia spełnienie wymagania przedstawionego we wniosku drugim, zgodnie z obowiązującymi przepisami. W takich przypadkach są stosowane różne rozwiązania zamienne zwiększające zazwyczaj koszty instalacji przeciwpożarowych [4].
To bardzo dziwna sytuacja, chociażby dlatego, że planowanie tras kablowych bytowych instalacji elektrycznych i sanitarnych jest dokonywane już w procesie realizacji projektu budowlanego. Projekty budowlane i architektoniczne przewidują co prawda instalowanie technicznych urządzeń ppoż., takich jak wentylatory oddymiające, klapy odcinające, centrale sterujące i inne, niestety nie ma w nich wymagań dotyczących zespołów kablowych, czyli zapewnienia odpowiedniego podłoża lub konstrukcji nośnych do mocowania tras kablowych, a także przebiegu zespołów kablowych w rzeczywistym obiekcie budowlanym [4].
Ponieważ najważniejszym elementem działań ratowniczych jest ewakuacja ludzi z budynku objętego pożarem, stawia się określone wymagania dla konstrukcji budynku oraz instalowanych w nim urządzeń elektrycznych, oraz instalacji zasilających.
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 one zapewnić ciągłość dostaw energii elektrycznej o właściwych parametrach umożliwiających ich poprawne funkcjonowanie przez określony w rozporządzeniu [1] czas [5].
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.
Wskazówki, jak temu zaradzić, znajdują się w normie N SEP-E 005 „Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń przeciwpożarowych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru”. Norma ta decyzją prezesa SEP została zatwierdzona 12 kwietnia 2013 roku [5].
Przy projektowaniu trasy kablowej musimy brać pod uwagę istniejące przeszkody, planowane obciążenia wynikające z masy instalowanych kabli i przewodów.
Dodatkowo należy przewidzieć ich objętość w korytku oraz pozostawić rezerwę umożliwiającą poprowadzenie dodatkowych kabli i przewodów w przyszłości.
Trasa kablowa utworzona z korytek powinna tworzyć jednolitą i sztywną całość. Dlatego poszczególne odcinki łączy się w sposób gwarantujący utrzymanie wymaganej nośności.
Montaż odcinków prostych korytek kablowych nie jest zbyt problematyczny. Sprawy komplikują się w przypadku potrzeby ominięcia przeszkód usytuowanych w tej samej płaszczyźnie lub też konieczności zmiany wysokości zainstalowania korytek [6]. Takie przypadki występują we wnętrzach budynków mieszkalnych i obiektów przemysłowych, w których trasy instalacji elektrycznych przebiegają równoległe lub krzyżują się z innymi instalacjami, takimi jak kanały wentylacyjne, gazociągi, rurociągi wodno-kanalizacyjne, kable elektroenergetyczne oraz telekomunikacyjne, a także instalacje piorunochronne.
Dodatkowe przeszkody stanowią elementy konstrukcyjne budynku [6].
Oznaczanie kabli i przewodów na trasach kablowych
Właściwe opisanie żył kabli i przewodów oraz czytelne ich oznaczenie umożliwiają szybszy montaż instalacji, oraz ułatwiają i skracają czas potrzebny na konserwację, a także napraw i modernizacji instalacji elektrycznych.
Najczęściej kable i przewody są oznaczane przez producentów różnymi kolorami lub kombinacjami kolorów, a w przypadku kabli wielożyłowych również cyframi.
Sprawa jest bardziej skomplikowana, gdy używamy kilku kabli lub przewodów wielożyłowych. Pomocne okazują się wówczas różnego typu elementy używane do ich oznaczania [7]. Przykładem może być oznaczenie poszczególnych faz pokazane na fot. 1. (patrz: zdjęcie przy tytule)
Dodatkowo najbardziej rozpowszechnionymi metodami znakowania żył kabli i przewodów oraz powłok jest metoda z zastosowaniem lasera nadfioletowego lub metoda termiczna z zastosowaniem głowicy znakującej symbolami graficznymi.
Możemy również spotkać metody atramentowe z zastosowaniem drukarki i specjalnego zestawu czcionek, a także metoda druku termotransferowego z zastosowaniem oznaczników, tabliczek i etykiet [7].
Druk termotransferowy
Druk termotransferowy polega na uzyskiwaniu obrazu na etykiecie poprzez podgrzewanie pigmentu zawartego w taśmie termotransferowej, który jest odpowiednikiem taśmy barwiącej.
- Taśma termotransferowa przesuwa się wraz z taśmą z etykietami.
- Rozgrzana głowica drukarki termotransferowej uwalnia substancję barwiącą z taśmy termotransferowej i dzięki dociskowi przenosi ją na powierzchnię etykiety.
Za pomocą tej techniki można dokonywać druku na różnych rodzajach podłoży [7].
Może się wydawać, że etykiety przeznaczone do druku termotransferowego nie są trwałe, szczególnie w warunkach przemysłowych. Jest to jednak mylna opinia, gdyż niektóre ich wykonania składają się z sześciu warstw materiałów.
- Trwałość zapewniona jest dzięki pokryciu przezroczystym laminatem polietylenowym.
- Znaki nanoszone są na taśmę metodą termotransferową, która umieszczona jest pomiędzy dwiema ochronnymi warstwami folii.
Jedną z ważniejszych cech nowoczesnych taśm termotransferowych jest odporność na ścieranie oraz działanie temperatur. Stąd też taśmy termotransferowe mogą być używane w zakresie temperatur najczęściej od –80 do 150°C. Interesujące jest, że ich grubość to zaledwie 160 mm [7].
Nie jest również problemem usunięcie taśmy z przewodu, kabla czy też z urządzenia.
Etykiety nie pozostawiają znacznych ilości kleju na materiale. Ewentualne pozostałości można usunąć za pomocą detergentu lub rozpuszczalnika [7].
Technologia druku termotransferowego używana jest nie tylko do tworzenia etykiet.
Za pomocą drukarek można wykonywać nadruki na rurkach termokurczliwych. Są one nakładane na przewód lub kabel, a następnie podgrzewane. Często rurki wykonuje się z materiału samogasnącego.
Nie bez znaczenia pozostają właściwości zapewniające wytrzymałość na czynniki mechaniczne oraz na działanie rozpuszczalników. Rurki są odpowiednio spłaszczone.
Aby móc wykonywać nadruk w drukarkach, termokurczliwe rurki dostarcza się w rolkach. Rurki tego typu są bardzo elastyczne, a budowa cechuje się cienkimi ściankami przy zapewnieniu dobrych właściwości izolacyjnych [7].
Oznaczanie w istniejących instalacjach
Dostępne są także oznaczniki otwarte, które zatrzaskuje się na przewodzie. Elementy tego typu można zainstalować po podłączeniu przewodów, jak również po zespawaniu światłowodów.
Bardzo często oznaczniki znajdują zastosowanie podczas remontów maszyn i urządzeń, kiedy konieczne jest rozłączanie istniejącej instalacji elektrycznej.
Ważną cechą oznaczników zatrzaskowych jest, aby nie zsuwały się z przewodu. Chodzi bowiem o to, aby elementy nie przesuwały się na miejscu ich nałożenia.
Dostępne są również oznaczniki przezroczyste zamknięte z kieszenią na etykietę. Takie rozwiązanie pozwala na indywidualne opisywanie, po czym oznacznik jest wkładany do kieszeni [7].
Znakując podłączone przewody zastosować można tabliczki identyfikacyjne. Najczęściej są one wykonane z poliamidu, który cechuje się odpornością na działanie większości substancji chemicznych.
Tabliczki mocowane są do kabli lub wiązek kablowych za pomocą opasek zaciskowych. Przy użyciu specjalnych otworów mogą być one mocowane wzdłuż lub w poprzek kabla [7].
Literatura
- Rozporządzeniu Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (tekst jednolity DzU z 2015r. poz. 1422 ze zmianą).
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Budownictwa z dnia 14 listopada 2017 r., zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2017 r. poz. 2285).
- K. Kuczyński, Technologie montażu instalacji elektrycznych przegląd popularnych rozwiązań, „elektro.info” nr 9/2014.
- J. Sawicki, Dworzec Łódź Fabryczna – problemy z planowaniem tras kablowych przeznaczonych do technicznych urządzeń ppoż. w obiektach budowlanych, A&S Polska nr 1/2017.
- K. Kuczyński, Trasy kablowe i systemy mocowań funkcjonujące w czasie pożaru – wymagania podstawowe, „elektro.info” nr 7-8/2013.
- K. Kuczyński, Trasy kablowe w obiektach budowlanych – wymagania prawne, „elektro.info” nr 10/2015.
- K. Kuczyński, Etykiety i inne sposoby oznaczania, „elektro.info” nr 1–2/2014.