Instalacje elektryczne do zasilania urządzeń elektrycznych, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru. Zagadnienia wybrane Vademecum elektro.info
Julian Wiatr, Marcin Orzechowski
Recenzenci
dr hab. inż. Paweł Piotrowski – Politechnika Warszawska
dr hab. inż. Stefan Gierlotka – Polski Komitet Bezpieczeństwa w Elektryce SEP
dr inż. Waldemar Jaskółowski – Szkoła Główna Służby Pożarniczej
rok wydania: 2018, wydanie drugie
ilość stron: 209
ISSN: 2300-03-68
format: 21x14,5 cm
oprawa: miękka
Spis treści
OD AUTORÓW / 6
1. PODSTAWY TEORII POŻARU / 8
1.1. Opis środowiska pożarowego / 8
1.2. Krzywe symulujące przebieg pożaru / 12
1.3. Właściwości palne materiałów i ich wpływ na dynamikę rozwoju pożaru / 20
1.4. Szybkość rozwoju pożaru i spodziewana moc pożaru / 22
2. ZASILANIE URZĄDZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH, KTÓRE MUSZĄ FUNKCJONOWAĆ W CZASIE POŻARU / 26
3. TEMPERATURA POŻARU A PARAMETRY DOSTARCZANEJ ENERGII ELEKTRYCZNEJ. STAN BEZPIECZEŃSTWA INSTALACJI I URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH FUNKCJONUJĄCYCH W CZASIE AKCJI RATOWNICZO GAŚNICZEJ / 36
4. ZASADY INSTALOWANIA PPOŻ. WYŁĄCZNIKA PRĄDU / 44
5. CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH URZĄDZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH / 55
6. PARAMETRY JAKOŚCIOWE NAPIĘCIA I JEGO WPŁYW NA PRACĘ WYBRANYCH URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH / 75
7. KABLE I PRZEWODY STOSOWANE DO ZASILANIA URZĄDZEŃ PRZECIWPOŻAROWYCH, KTÓRYCH FUNKCJONOWANIE JEST NIEZBĘDNE W CZASIE POŻARU / 90
8. OCHRONA PRZECIWPORAŻENIOWA URZĄDZEŃ ELEKTRYCZNYCH, KTÓRYCH FUNKCJONOWANIE JEST NIEZBĘDNE W CZASIE POŻARU (ZAGADNIENIA WYBRANE) / 99
8.1. Działanie prądów na organizmy żywe / 99
8.2. Ochrona podstawowa / 107
8.3. Ochrona przy uszkodzeniu / 108
8.4. Wyłącznik różnicowoprądowy – urządzenie nieprzydatne w instalacjach zasilających urządzenia przeciwpożarowe / 113
8.5. Ochrona przeciwporażeniowa przy uszkodzeniu przez obniżenie napięcia dotykowego / 114
8.6. Połączenia wyrównawcze / 115
Literatura / 119
DODATEK 1 Dobór mocy zespołu prądotwórczego i wymagania dotyczące jego uziemienia / 123
DODATEK 2 Definicje i wymagania dla stref pożarowych w budynku / 135
DODATEK 3 Elektryczne instalacje tymczasowe rozwijane przez jednostki ochrony przeciwpożarowej
w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej / 154
Przykładowy projekt zestawu tymczasowej instalacji elektrycznej rozwijanej przez jednostki ochrony przeciwpożarowej w czasie akcji ratowniczo-gaśniczej / 169
DODATEK 4 Podstawy projektowania przydomowych systemów fotowoltaicznych / 174
Płyta CD
1. Program symulacyjny – stanowisko laboratoryjne do badania zmienności spadku napięcia przewodów w funkcji temperatury U = f(T)
2. Projekt przydomowej elektrowni fotowoltaicznej
OD AUTORÓW
Bezpieczeństwo pożarowe jest jednym z najważniejszych wymagań stawianych współczesnym budynkom. Wiąże się z nim szereg wymagań technicznych, które należy spełnić na etapie projektowania. Ponieważ najważniejszym elementem działań ratowniczo-gaśniczych jest ewakuacja ludzi z budynku objętego pożarem, stawia się określone wymagania dla konstrukcji budynku oraz instalowanych w nim urządzeń elektrycznych i instalacji zasilającej te urządzenia. Sprawność przebiegu ewakuacji zależy od wielu czynników, począwszy od zagwarantowanych przez właściciela, zarządcę lub użytkownika obiektu warunków technicznych do jej przeprowadzenia (drogi ewakuacyjne, wydzielenie stref pożarowych, elementy wykończenia wnętrz, oświetlenie awaryjne, znaki bezpieczeństwa), a skończywszy na urządzeniach przeciwpożarowych (dźwiękowe systemy ostrzegawcze, systemy sygnalizacji pożaru, wentylacji pożarowej, stałe urządzenia gaśnicze, tryskacze itp.). Całość rozwiązań ma m.in. za zadanie utrzymać w budynku objętym pożarem, przez założony czas, parametry środowiska (temperaturę, promieniowanie cieplne, zasięg widzialności, stężenie tlenu oraz toksyczność środowiska) umożliwiające bezpieczną ewakuację.
Prawidłowość funkcjonowania kluczowych urządzeń przeciwpożarowych zależy nie tylko od właściwego ich doboru, montażu, ale także od jakości dostarczanej energii elektrycznej, gdyż zapewnienie niezawodnego zasilania urządzeń przeciwpożarowych jest warunkiem koniecznym dla sprawnego prowadzenia akcji ratowniczo-gaśniczej.
Przewody tych instalacji narażone są na działanie wysokiej temperatury, dlatego muszą one zapewnić ciągłość dostaw energii elektrycznej o wymaganych parametrach 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.
Zgodnie z wymaganiami Rozporządzenia Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 roku w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU z 2005 roku, poz. 1422), do zasilania urządzeń ppoż., które muszą funkcjonować w czasie pożaru, należy stosować „zespoły kablowe” zapewniające dostawę energii elektrycznej przez czas niezbędny do ich funkcjonowania. Czas ten wynika bezpośrednio z dokumentu określanego jako scenariusz zdarzeń pożarowych, który, zgodnie z wymaganiem Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 2 grudnia 2015 roku w sprawie uzgadniania projektu budowlanego pod względem ochrony przeciwpożarowej (DzU z 2015 roku, poz. 2117), jest opracowywany dla każdego budynku, w którym instalowany jest system sygnalizacji pożaru. Wymienione wcześniej rozporządzenie Ministra Infrastruktury określa tylko wymagania w zakresie ciągłości dostaw energii pomijając wymagania w zakresie jej jakości.
Podczas pożaru wskutek wysterowania przeciwpożarowego wyłącznika prądu urządzenia elektryczne powszechnego użytku zostają wyłączone spod napięcia. W budynku, w którym zostały zainstalowane urządzenia ppoż., niedopuszczalne jest ich wyłączenie w czasie pożaru. Urządzenia te należy zasilać sprzed przeciwpożarowego wyłącznika prądu oraz zadbać o wysoką niezawodność dostaw energii elektrycznej do ich zasilania.
W odniesieniu do obwodów zasilających urządzenia elektryczne funkcjonujące w czasie pożaru proces ich nagrzewania przebiega znacznie szybciej niż podczas normalnej eksploatacji i jest spowodowany głównie działaniem wysokiej temperatury powstającej w czasie pożaru.
Dobierane przewody lub kable o wymaganej odporności ogniowej, gwarantującej dostawę energii elektrycznej przez czas określony w scenariuszu rozwoju zdarzeń pożarowych, muszą spełniać wymagania norm i przepisów techniczno-prawnych określających zasady doboru przekroju przewodów z uwzględnieniem wymagań określonych w normie N SEP-E 005 Dobór przewodów elektrycznych do zasilania urządzeń, których funkcjonowanie jest niezbędne w czasie pożaru.
W czasie pożaru następuje znaczny wzrost temperatury otoczenia, który skutkuje wzrostem rezystancji przewodów zasilających. Wzrost rezystancji przewodów skutkuje natomiast zwiększonymi spadkami napięć oraz zakłóceniem skutecznej ochrony przeciwporażeniowej. Zawarte w niniejszym opracowaniu informacje wymagają od czytelnika znajomości zagadnień doboru przewodów i kabli elektrycznych oraz ich zabezpieczeń. Konieczna jest również znajomość zagadnień ochrony przeciwporażeniowej, dlatego też autorzy pominęli problematykę zagadnień powszechnie znanych i skupili się na zagadnieniach pomijanych w innych publikacjach z tego zakresu.
W tym miejscu pragnę złożyć podziękowanie wszystkim osobom, które przekazały swoje uwagi i sugestie podczas pracy nad książką.
Szczególne podziękowania kieruję do recenzentów: dr. hab. inż. Stefana Gierlotki, dr. hab. inż. Pawła Piotrowskiego oraz bryg. dr. inż. Waldemara Jaskółowskiego, dziekana Wydziału Inżynierii Bezpieczeństwa Pożarowego SGSP.
Podziękowania należą się również członkom komitetu technicznego SITP ds. bezpieczeństwa pożarowego obiektów energetyki, kierowanego przez st. bryg. w st. spocz. mgr. inż. Zdzisława Winnickiego, za cenne uwagi i sugestie przekazywane podczas pracy nad książką.
Julian Wiatr
Informacje o bezpieczeństwie produktu Informacje o producencie