Villamos hálózatok tűzvédelme

Nagy Lajos

Villamos hálózatok tűzvédelme

Az elektromos áram, mint tűzokozó 2. rész 2008

HÁLÓZATVÉDELEM / TŰZVÉDELEM

Villamos hálózatok tűzvédelme Az elektromos áram, mint tűzokozó A szigetelés előzetes sérülése következtében fellépő öregedés Az elősérülések pl. rövidzárlatok következtében jöhetnek létre. A kábelek, vezetékek rövid ideig terhelhetők rövidzárlati árammal. Általában 5 s rövidzárási időt fogadnak el, ami alatt pl. a szokásos PVC szigetelésű vezeték 160 °C-ra melegedhet fel. A rövidzár többszöri fellépése sem okozhatja a kábel (vezeték) veszélyes mértékű elősérülését. Ez természetesen nem vonatkozik a gyors egymásutánban, néhány másodpercként fellépő rövidzárlatokra, de ezeknek nincs is komoly valószínűsége. Hasonló a helyzet az esetleges túlterheléssel kapcsolatosan is. Egy szokványos vezetéknek például kb. 45% -os túlterhelést 1 óráig, míg 63 A-nál nagyobb áramok esetében, legalább 2 óráig kell károsodás nélkül elviselnie. Amennyiben a villamos berendezés tervezése, kivitelezése korrekten történik, akkor ezeket az előfeltételeket be kell tartani, és ezáltal a kábelek, valamint a vezetékek – a kötőelemeket is beleértve – kellő védelmet kapnak. Ha már rövidzárlat előtt is elősérült volt a szigetelés, vagy a vezeték és a kötőelemek tervezése, kivitelezése nem elővigyázatosan történt, akkor a rövidzárlatok vagy a tartós túlterhelések

mindenképpen szigeteléssérülést okoznak, amelynek előbb-utóbb egy tűzveszélyes ívhúzás lesz a végkimenetele. Tranziens túlfeszültségek A túlfeszültségek is okozhatnak a kábelen vagy a vezetéken szigetelés-elősérülést. Itt elsősorban az átmeneti, tranziens feszültségekről van szó, amelyek kapcsolási műveleteknél, és mindenekelőtt villámlás hatásaként keletkezhetnek. A tranziens túlfeszültség az utóbbi időben „EMC-biztos szerelés” címszó alatt egyre gyakrabban kerül szóba. Különösen a villámlás okozta túlfeszültségeket kell említeni. Az elektromos berendezés konfigurálásától és a villámcsapás helyétől függően a túlfeszültségek messze meghaladhatják a 10 kV nagyságrendet. A kapcsolókészülék felállítási helyén előforduló villámcsapás, kapcsolási folyamat okozta túlfeszültséget IV. és I. közötti számokkal jelölik. Az ipari környezetben felállított kapcsolókészülékek III. túlfeszültségű osztályúak. A túlfeszültség-kategória osztályozását az 1. táblázat foglalja össze. A feszültségimpulzusok károsíthatják a fogyasztók és a vezetékek szigetelését is, ezáltal kúszóáramot, sőt „glimmelést”, ill. ívhúzást okozhatnak. A kúszóáramút lényegében két villamosan vezető alkatrész között

1. táblázat . A túlfeszültségű osztályt tekintve, a különböző kapcsoló készülékek a táblázatban megadott területeken alkalmazhatók. VDE 0109

Túlfeszültségi kategória IV. III.

II. I.

28 ®

A besorolási környezet jellemzői Közvetlenül a betáplálásnál, pl. távvezeték becsatlakozásánál alkalmazható. Ennél a betáplálási pontnál villámcsapás előfordulhat. Különleges követelményeknek megfelelő, olyan telepített kapcsolókészülék, amelyet túlfeszültség-korlátozó eszköz véd. Ide soroljuk az alacsony feszültségű elosztók kapcsolóit, valamint az ipari hálózatok kezelőszerveit. Telepített elosztóberendezésekhez csatlakozó fogyasztók táplálása. Ide soroljuk a háztartási készülékeket, valamint a villamos szerszámokat. Túlfeszültség-védelemmel ellátott hálózatról táplált fogyasztók kapcsolására. Ide soroljuk az elektronikus vezérlések kapcsolását.

2007/7 ® elektroinstallateur

a szigetelőanyag mentén mérhető legkisebb távolság. Értékét a névleges szigetelési feszültség, a szennyeződési fokozat és a szigetelőanyag átívelési – kúszóárammal szembeni – szilárdsága szabja meg. A nulla vezeték megszakadása Másik jelenség, amely veszélyes túlfeszültséget okozhat, a nulla vezeték megszakadása. Gyakran kivitelezési hibából származik ez a veszély, mert szerelésnél a nulla vezető megtörik, egy érintkezőkapocs nincs megszorítva, vagy egy préselt kötés nem szakszerűen lett elkészítve. A nulla vezető túlterhelése is vezethet a nulla vezető szakadásához. A következmények mindig ugyanazok: a nulla vezető szakadása kiszámíthatatlan üzemállapotokat, feszültségeltolódásokat és túlfeszültségeket okozhat. Most csak az esetlegesen fellépő túlfeszültségekről és a fogyasztókon emiatt fellépő túlterhelésről lesz szó. A példaként hozott probléma akkor lép fel, ha két egyfázisú váltakozó áramú fogyasztó két különböző fázisra van kötve, és megtörténik a nulla vezető szakadása. A két fogyasztó ekkor automatikusan sorba kapcsolódik, és ezen jelenik meg a teljes vonali feszültség. Az így létrejött soros kapcsolásban a teljes feszültség az ellenállások arányában oszlik meg. Ez látható az 1. ábrán. Az 1. ábrán szereplő ellenállások értékei: R1= U02/P1= 2302 V • 200 W = 265 Ω R2= U02/P2= 2302 V • 2000 W = 26 Ω

TŰZVÉDELEM / HÁLÓZATVÉDELEM

A fogyasztókon így az alábbi feszültségek lépnek fel: U1= 400 V • 265 Ω / (265 Ω+ 26 Ω) = 364 V U2= 400 V • 26 Ω / (265 Ω + 26 Ω)= 36 V Látható, hogy a számítógépen az üzemi 230 V feszültséghez képest kb. 64%-kal nagyobb feszültség lép fel. Az ilyen módon fennálló veszélyt nem lehet lebecsülni. Voltak esetek, amelyeknél a számítógépek „Stand by” (készenléti állapot) módban voltak, ezeken túlfeszültség következtében tüzet okoztak, mert a készenléti elektronika soros kapcsolásba került egy kis ohmos készülékkel, és a fent leírt okok miatt veszélyes túlfeszültség jutott rá. Például, ha egy kikapcsolt PC tartósan a hálózaton van, akkor előfordulhat, hogy ez a látszólag kikapcsolt készülék kigyullad, amennyiben a nulla vezető megszakad! Megoldás csak a szakszerű, korrekt kivitelezés lehet. Nagyon fontos az érintkezőkapcsok helyes megválasztása, biztos kötések készítése – szorítós, préselt, csavaros – és a kábelek, vezetékek biztos szerelése. Hajlítási sugarak Az előirt hajlítási sugarak be nem tartása is a gyakori szerelési hibák közé tartozik. Ennek a gyakorlatban több oka is lehet. Gyakran esztétikai okokra vezethető vissza ez a hibaforrás, mert egy 90°-os ív „jobban mutat” a kábelezésnél, vagy a helyhiány, ha „be kell szorítani” a kábelezést, de még sajnos a szakmai tudatlanság is szerepet játszhat ebben. A kis hajlítási sugár következményei az alábbiak lehetnek: I villamos tulajdonságok megváltozása (ohmos ellenállás, villamos térerősségek növekedése a vastagabb szigetelés miatt, átütési szilárdság csökkenése), I nagyobb hajlam a repedezésre,

1

I bizonyos körülmények között a rézvezető struktúrájának megváltozása, a hajlítási ív tartományában pontszerűen megnövekszik a réz ellenállása, ezáltal helyi felmelegedés keletkezhet.

Rágcsáló állatok által okozott kábelszigetelés hibája A DIN VDE 0100-520 norma 522.10 szakasza megköveteli, hogy ha rágcsálókkal lehet számolni, megfelelő gondossággal kell eljárni. Már a tervezésnél gondolni kell erre a lehetőségre és a megfelelő intézkedéseket meg kell hozni. Ezek tárgyalása az alábbi pontokban található: a kirágások okozta sérülések akkor jelentenek különösen nagy tűzveszélyt, ha a kirágás a rézérig történik. Az ilyen sérülést gyakran a nagy szigetelési ellenállás mérésével lehet indikálni, mivel a lecsupaszított vezetőerek közti levegő igen nagy ellenállású. A mérőműszert a tökéletesnek látszó szigetelés félrevezeti. Csak a behatoló nedvesség, valamint a szennyeződés, vagy mindkettő hatására alakul ki a kúszóáram. Van, amikor csak akkor jelentkezik a hiba, amikor a régi kábelek mellé új kábelt húznak be, és a sérült kábel erei összeérnek, amelyek a zárlat helyén ívet húznak. A szigetelés mechanikai sérülései Az elektromos berendezés sérüléseit okozhatja: I nem szakszerűen végzett szerelés, I utólagos szerelések, változtatások, javítások, I más rendszerek működése, I a berendezés üzemeltetőjének szakszerűtlensége. A „mechanikai sérülések” téma kapcsán világos, hogy egy adott helyen lévő rendszert nem lehet önmagában szemlélni. Az elektromos berendezés létesítőjének folyamatosan figyelnie kell azokat a rendszereket, amelyek a szereléskor, a létesítés fázisában vagy a későbbi javítási munkáknál a kábelekre, vezetékekre és az egyéb villamos üzemi készülékekre veszélyt jelenthetnek. Annak is világosnak kellene lennie, hogy a kész berendezés használatakor a felelős tervező előírásait a kivitelező és majdan az üzemeltető folyamatosan szemmel tartsa annak érdekében, hogy az elektromos berendezés üzemeltetése során keletkező veszélyek kizárhatóak legyenek. Felületi szennyeződések A feszültség alatt álló aktív részek, vagy az üzemszerűen feszültség alatt álló részek

között – kis távolság esetén – számolni kell azzal a lehetőséggel, hogy a felületek szennyeződése folytán kúszóáram keletkezik, amely tűzveszélyes lehet. A fent említett távolságokat az eszköz gyártója megfelelően nagyra választja. Veszély csak akkor lép fel, ha nedvesség, olaj és porszennyeződés keletkezik, amit hosszabb időn át nem távolítanak el. Itt is az elektromos berendezés tisztán tartása a megelőzés módja. A DIN VDE 0100-510 norma szerint ügyelni kell továbbá a tervezés, valamint a kivitelezés során az eszközök környezeti feltételeinek megfelelő kiválasztására. Olyan helyiségben, ahol gyakran nedvességgel vagy olajtartalmú gőzökkel kell számolni, eleve megfelelően magas védettségi fokozatot kell választani. Az MSZ 2364-482.1.2 külön is kitér a feldolgozott vagy tárolt anyagok jellege miatt tűzveszélyes helyiségekre. A szabvány így rendelkezik: „Általában karbantartással kell gondoskodni arról, hogy a lerakódott por vastagsága ne érje el az 5 mm-t. Számottevő éghető por várható jelenléte esetén a villamos szerkezeteket úgy kell méretezni, hogy felületi hőmérsékletük legalább 50 o C-kal kisebb legyen az éghető por 5 mm vastagságú rétegének izzási hőmérsékleténél. Szükség esetén ezt a villamos szerkezet terhelésének korlátozásával lehet elérni.” Néhány gyakoribb éghető por 5 mm vastag izzási hőmérsékletét a szabvány táblázatos formában is megadja. A szabvány sorait elolvasva úgy tűnik, hogy viszonylag egyszerű követelményeket kell teljesíteni. Amikor azonban a valóságban is utánajárunk a problémának, már közel sem ilyen egyszerű a kérdés, mert bizonyos fogalmak, ezáltal a követelmények nem is mindig határozhatóak meg, ill. értelmezhetőek pontosan! Forró felületek A VDI 2263 irányelv 5.6.5.1 pontja foglalkozik a forró felület fogalmával. A gyulladási folyamatnál a forró felületek a közvetlen kapcsolat miatt porrobbanásokat is kiválthatnak, de ugyanakkor a lerakódott port is meggyújthatják. Üzemszerűen forró felületek az alábbiak lehetnek: I forró készülékek felületei, I fűtőberendezések, I szárítók, I gőzvezetékek, I elektromos üzemi eszközök. Zavar esetén a mozgó alkatrészekkel ® felszerelt készülékek és gépek a súrlóelektroinstallateur ® 2007/7 ® 29


dás miatt a normál üzemi hőmérsékletüknél magasabb hőértékeket is elérhetnek. Ilyenek például: motorok, ventilátorok, mechanikus szállítóberendezések, malmok, keverők, csúszó- és gördülőcsapágyak. Az éghető porok által előidézett veszélyek A portüzek és porrobbanások veszélyével a VDI 2263 irányelv foglalkozik. Az éghető porok által előidézett gyulladások és robbanások veszélye kevésbé ismert, mint az éghető gázok és folyadékok kezelése során felmerülő veszélyek. Ezáltal a felmerülő veszélyhelyzeteket esetenként tévesen ítéljük meg. A gyulladás és a továbbterjedő égés csak akkor lehetséges, ha egy helyen és egy időben: I exoterm oxidációra képes anyag, I elegendő oxigén I és potenciális gyújtóforrás van jelen. A robbanás bekövetkezéséhez e feltételeken felül szükséges még: I az éghető anyag megfelelő finomsága, I a felkavart por robbanási határértéken belüli koncentrációja. Amennyiben a szükséges feltételek egyike nem áll fenn, nem keletkezhet tűz, ill. nem következhet be robbanás.

után általában lassú lefolyású reakciókra hajlamosak, amilyen az égés, az izzás vagy a fülledés. A felkavart por – mint pl. porfelhők, por és levegő keverékei – bizonyos koncentrációs határértékeken belül a gyulladás után robbanásszerűen éghet el. A szilárd anyagok égésének megjelenési formái (exoterm oxidáció) ezért a lassan terjedő izzás és a gyors lefolyású robbanás közötti széles spektrumban változhatnak. A felkavart és a lerakódott por kölcsönhatásairól sem szabad megfeledkeznünk. A felkavart por egyrészt lerakódhat, másrészt pedig a lerakódott por külső hatásra – pl. egy terjedésben lévő robbanás nyomólökésének hatására – felkavarodhat, és ezáltal további robbanóképes keveréket képezhet. A porok levegővel való elkeverhetőségének időbeni és térbeli korlátozottsága miatt gyakorlatilag sohasem keletkeznek homogén por/levegő keverékek. Emiatt a robbanási határértékeknek a porok esetében nem ugyanaz a biztonságtechnikai jelentésük, mint a gáz/levegő keverékeknél. Ez főként a felső robbanási határértékre érvényes. 20 g/m3 alatti, levegőben jelen lévő porkoncentrációk esetén általában nem kell porrobbanástól tartani. A porkoncentráció kiszámításakor gyak-

A por viselkedése tűz esetén Amennyiben a szilárd anyagok exoterm módon oxidálhatók, azaz ha hőleadás esetén reagálnak az oxigénnel, akkor a belőlük keletkező finom anyagot éghető pornak nevezzük. A szilárdanyag/gáz–reakciók lefolyása a reakcióban részt vevő anyagok kémiai tulajdonságai mellett elsősorban a szilárd anyag reakcióképes felületétől függ, amely szintén egy másik tényező függvénye, mégpedig a szilárd anyag finomságáé, és koncentrációjáé. Az ülepedés, ömlesztés, csomagolás során keletkezett porrétegek gyulladás

30 ®


Szennyeződési fokozat 1. 2. 3.

4.

3

4

2. táblázat

A por keletkezése Jelen irányelv szerint a por olyan tetszőleges formájú, struktúrájú és sűrűségű, finom eloszlású szilárd anyag, amelynek szemcsemérete nem éri el az 500 μm-t. Az üzemeltetés kapcsán megkülönböztetünk: I hasznos port, pl. daraboláskor, I hulladékport, ami pl. a hasznos por átrakásakor, tömítetlenségből vagy nem megfelelő elszíváskor keletkezhet, I lerakódott port, I vagy felkavart port.

2

Besorolás módja Nincs, vagy csak száraz, vezetőképes por fordulhat elő. Az elszennyeződés nincs hatással a kapcsoló feszültségállóságára. Általában csak nem vezetőképes szennyeződéssel kell számolni. Páralecsapódáskor átmenetileg vezetőképes szennyréteg alakulhat ki. Ide soroljuk az ipari környezetben használt kapcsolókat. Ebben a környezetben vezetőképes szennyeződés, vagy száraz és nem vezetőképes, de páralecsapódáskor átmenetileg vezetőképessé váló szennyréteg fordulhat elő. Ebben a környezetben a szennyeződés – fémpor, eső, vagy hó – lerakódásakor vezetőképes réteg alakul ki.

ran az adott helyiség egészében, vagy a tartály vagy a berendezés teljes térfogatában jelen lévő teljes pormennyiségből indulnak ki, és egyenletes poreloszlást feltételeznek. Ez az összegszerű szemléletmód azonban a poreloszlás inhomogenitása miatt nem tükrözi az egyes résztérfogatok koncentrációs viszonyait. Lokálisan különféle porkoncentrációk állhatnak fenn. A helyiségek, berendezések vagy tartályok egyes részeiben tehát akkor is lehet robbanásveszély, ha a teljes térfogatra vonatkoztatott koncentráció a robbanási tartományon kívülre esik.

Fontos még egy szemléletbeli tévedést eloszlatni a tűz és a robbanásveszély kapcsolatában. Bár a tervezéskor és a kivitelezéskor a két veszéllyel együtt kell számolnunk, az egyik védelem megléte nem jelenti a másik veszélyforrás automatikus megsemmisítését is. Egy robbanáselfojtó védelem tehát nem jelent egyben tűzvédelmet is, és ez fordítva sem igaz! A villamos berendezések tervezésénél a kérdést komplexen kell kezelni, de külön, egymással harmonizáló megoldást kell alkalmazni a tűzveszély, valamint a robbanásveszély elhárítására.


Szennyeződési fokozat A szennyeződési fokozat 1. és 4. közötti szám, amely a kapcsolókészülék felállítási helyén várható, a feszültségállóság csökkenését eredményező vezetőképes por mennyiségére és a levegő nedvességtartalmára jellemző (IEC 947-1; 6.1.3.2). Az elszennyeződési fok szerinti besorolást a 2. táblázat tartalmazza.

5

6

Páralecsapódás A kondenzvízképződés problémája elsősorban a magas, IP 54 védettségű dobozokban jelentkezik. Itt ugyanis a dobozok és ezek anyagának erős szigetelése miatt túl csekély a külső és a belső hőmérséklet-kiegyenlítődés. Az ábrákon végigkövethető, hogy miként képződik a magas védettségű dobozokban a kondenzvíz. A 2. ábra egy bekapcsolt állapotban lévő készüléket ábrázol, amelyben a beépített készülékek működése következtében a belső hőmérséklete magasabb, mint a külső környezeti hőmérséklet. A 3. ábra azt ábrázolja, hogy a meleg belső levegő igyekszik a nedvességet megkötni. Ez a nedvesség kívülről jön a tömítésen keresztül, mivel az elosztódoboz a gáz behatolásával szemben nem ellenálló. A 4. ábra az elosztó kikapcsolás utáni állapotát mutatja. A berendezés lekapcsolása miatt lecsökken a belső hőmérséklet. A hidegebb levegő nedvességet ad le, amely mint kondenzvíz lecsapódik az elosztó hidegebb belső felületén. Az ábrasorozat szemlélteti a kondenzvíz képződését

helyiségben történő szerelésnél. Ez minden olyan közegben bekövetkezik, ahol magas a páratartalom, és nagy hőmérséklet-változással kell számolni. Az 5. ábra a szabadban történő védett és nem védett jellegű szerelésnél mutatja be a kondenzvíz képződését. Az ilyen körülmények között végzett szerelésnél képződhet kondenzvíz az időjárástól, a magas légnedvességtől függően, valamint a falat közvetlenül érő napsugárzástól és hőmérséklet-csökkenésből eredően. Megoldások kondenzvíz-kicsapódás ellen Az összeszerelés helyének tudatos kiválasztásával, kerülve a hőmérséklet-különbségeket, elkerülhető a kondenzvíz kicsapódása. A 6. ábra egy megoldást mutat elosztódobozok szereléséhez arra az esetre, amikor a telepítés helye nem választható meg szabadon. Az ábra mutatja, hogy kondenzvíz-membránok alkalmazásával a lecsapódott pára a dobozokból elvezethető. Ennek érdekében ezek a kondenzvíz-membránok a dobozok legmélyebben fekvő részén nyílnak. Az elosztószekrények szellőztetéséhez szellőzőbetéteket használnak. A 6. ábra egy függőlegesen falra szerelt elosztószekrényt mutat. A magas belső hőmérséklet miatt, vagy a kondenzvízképződés veszélyére gondolva a szellőzőbetétek a szekrényfalak oldalaira helyezhetők fel. Nagy Lajos

elektroinstallateur ® 2007/7 ® 31


Villamos hálózatok tűzvédelme Az elektromos áram, mint tűzokozó. A porok égési és robbanási viselkedése Egy bizonyos por égési és robbanási viselkedése a legmegbízhatóbb módon úgy ismerhető meg, ha az abból vett mintát megvizsgálják, és biztonságtechnikai mutatószámokkal írják körül annak veszélyes tulajdonságait. A védekezési eljárások kiválasztásának és alkalmazásának előfeltétele az, hogy ismerni kell bizonyos biztonságtechnikai mutatószámokat. A porok égési és robbanási tulajdonságait az 1. ábra foglalja össze. A lerakódott poron végzett vizsgálatokat < 250 μm szemcsemérettel végzik. A felkavart porok vizsgálatait alapvetően száraz állapotban, < 60 μm szemcsemérettel kell végrehajtani, mivel tapasztalatok szerint a száraz és finom porok reagálnak a leghevesebben. A lerakódott por Gyúlékonyság Különböző típusú gyújtóforrások (cigarettaparázs, gyújtósfa lángja, gázláng, izzó fémrudak vagy huzalok, mechanikus úton keletkező szikrák) alkalmazásával vizsgálják, hogy az adott anyag meggyullad vagy sem. Égési tulajdonságok Azt vizsgálják, hogy a külső gyújtóforrásból származó tűz képes-e terjedni a lerakódott porban, és ha igen, milyen mértékben. A vizsgálat eredményeként vagy egy égési mutatószámot, vagy a tűz terjedési sebességét adják meg. Izzási hőmérséklet Az izzási hőmérséklettel a forró felületeken elhelyezkedő sima porrétegek gyulladási viselkedése írható le. Meghatározása a következő: egy felforrósodott, szabad felület azon legalacsonyabb hőmérséklete, amely hőmérsékleten a felületen elhelyezkedő 5 mm vastag porréteg meggyullad. Vastagabb porrétegek esetén a gyulladás már alacsonyabb hőmérsékleten is bekövetkezik. Öngyulladás Öngyulladás alatt az a folyamat érthető, amelynek során egy adott pormennyiség

28 ®

2007/8–9. ® elektroinstallateur

minden oldalról érkező hőhatás esetén és levegő jelenlétében előzetes felmelegedés után meggyullad. Azok a hőmérsékletek, amelyek fennállásakor egy porban öngyulladás következik be, függenek a por típusától, a porhalmaz formájától és méretétől, valamint a hőhatás időtartamától. Azonos formánál, de növekvő portérfogatnál ezek a hőmérsékletek alacsonyabbak. Ezért a gyulladási hőmérsékleti értékek megadásakor meg kell adni a porhalmaz formáját és méretét is. Exoterm rothadás Exoterm rothadás alatt – az öngyulladással ellentétben – az a levegőben lévő oxigén jelenléte nélkül lezajló reakció érthető, amely felmelegedéshez és zárt tartályokban gáz felszabadulása mellett nyomásnövekedéshez vezethet. Ugyanúgy, mint az öngyulladásnál, az exoterm rothadásnál is figyelembe kell venni a térfogatfüggőséget, mennyiségfüggőséget. A felkavart por Porrobbanási képesség A porrobbanási képesség akkor áll fenn, ha a por/levegő keverékben gyulladás után nyomásnövekedéssel járó lángterjedés következik be. Az ilyen reakciók lényegesen gyorsabban mennek végbe, mint a tüzek. Sok esetben a porrobbanási képességet olyan gyújtóforrásokkal lehet megállapítani, mint az elektromos szikra, a láng, vagy az izzó huzal. Bizonyos esetekben ez a vizsgálat nem elegendő ahhoz, hogy egyértelmű adatokat kapjunk. Ilyenkor megfelelő méretű zárt tartályokat és erős gyújtóforrá-

sokat kell használni. Adott esetben szükséges lehet magasabb kiindulási hőmérsékleten végrehajtani a vizsgálatokat. Robbanási határértékek A robbanási határértékek (gyulladási határérték) jellemzik a porok levegővel képződött keverékben kialakuló azon koncentrációs tartományát, amelyen belül robbanás történhet. Általában az alsó robbanási határértéket határozzák meg, ügyelve arra, hogy különböző vizsgálati eljárások különböző eredményekhez vezethetnek. A por/levegő keverékek alsó robbanási határértékét alapvetően vagy kísérleti úton, robbantásos kísérletekkel, vagy termokémiai számítások alapján határozhatjuk meg. Maximális robbanási nyomás, maximális időbeli nyomásemelkedés A robbanási nyomás és a dp/dt időbeli nyomásnövekedés (nyomásemelkedés sebessége) határozzák meg azt a hevességet, amellyel a tetszőleges koncentrációjú por/levegő keverék gyulladás esetén reagál. A maximális értékek a széles koncentrációtartományban végzett vizsgálatokból állapíthatók meg. A maximális robbanási nyomás megfelelő méretű, V>20 l és a golyóformához közelítő formájú zárt tartályokban a gyújtóforrásnak a tartály közepén történő elhelyezése esetén független a térfogattól. Az ettől eltérő körülmények között végrehajtott kísérletek gyakran alacsonyabb nyomásértékeket eredményeznek. A maximális időbeni nyomásnövekedés térfogatfüggő. Minél nagyobb a térfogat, a „térfogattörvény”


szerint annál kisebb a maximális időbeni nyomásnövekedés. A térfogattörvény csak V> 20 l térfogatokra igaz. Minimális gyújtóenergia Egy éghető por levegővel képződött keverékének minimális gyújtóenergiája, azon kapacitív módon tárolt elektromos energia legalacsonyabb értékét jelenti. Ez az energia a kisülési körben jelenlévő induktivitás által, egy szikraköznyi időben elnyúló kisüléskor éppen elegendő ahhoz, hogy a por és levegő gyulladásra képes keverékét légköri nyomáson és szobahőmérsékleten meggyújtsa. Az ilyen jellegű, időben elnyúló kisülések gyújtóképessége nem vihető át mindig a gyakorlatban bekövetkező kisülésekre. A por/levegő keverék minimális gyújtóenergiája szobahőmérsékleten általában nagyobb, mint 1 mJ. A legtöbb por esetén nagyobb, mint 10 mJ. Oxigénkoncentrációs határérték Az oxigénkoncentrációs határértéket egy

adott por/levegő/inert gáz keverékben kísérleti úton a porkoncentráció változtatása mellett, azon oxigénkoncentrációként határozzák meg, amely esetén már épp nem lehet porrobbanás. Ez a határérték a porra és a mindenkori inert gázra jellemző érték. Az oxigénkoncentrációs határértéket robbantásos kísérletekkel határozzák meg. Egy 1 m3 tartályban a VDI 3673-as irányelvben megadott határfeltételek mellett kapott véletlenszerű értékek ezek. Az oxigénkoncentrációs határértéket más beren-

Porok felosztása

Lerakódott por

Gyúlékonyság

Felkavart por

Porrobbanási képesség

Svélgázok

Éghetség

Égési tulajdonságok

Max. robbanási nyomás

Robbanóképesség

Izzási hmérséklet

Max. idbeni nyomásnövekedés

Izzási pont

Öngyulladás

Robbanási értékhatárok

Exoterm rothadás

Minimális gyújtóenergia

Olvadáspont

Oxigénkoncentráció határérték

Hamutartalom

Égésh

Gyulladási hmérséklet

Ütésérzékenység

Elektrosztatikus viselkedés

Elektrosztatikus viselkedés

dezésekben is meg lehet határozni, ha igazolt, hogy ugyanazokat az eredményeket kapják, mint egy 1 m3-es tartályban. A kísérleti úton meghatározott oxigénkoncentrációs határértékből a gyakorlat számára a biztonsági tartalékérték hozzászámításával megkaphatjuk a legnagyobb megengedett oxigénkoncentrációt. Gyulladási hőmérséklet A gyulladási hőmérséklet értékével írják le a felkavart por forró felületen tapasztalható gyulladási viselkedését. A gyulladási hőmérséklet egy forró felület azon legalacsonyabb hőmérséklete, amelyen az adott por és a levegő gyulladásra képes keveréke még meggyullad. A rendelkezésre álló berendezésekben részben svélgázreakciók is történhetnek. Svélgázok Amennyiben a porok vagy a por/levegő keverékek magasabb hőmérsékletnek vannak kitéve, akkor sok portípus esetén svélgázok keletkezhetnek. Ilyenkor a robbanásveszély leírásához a porrobbanási képességre való utalás önmagában nem elegendő. A téves becslések elkerülése érdekében a svélgáz robbanási képességét is figyelembe kell venni a biztonságtechnikai minősítés során. A svélgázok hatását tartalmazzák azok a különféle vizsgálati eljárások, amelyek során a por/levegő keverékeket kötelezően magasabb hőmérsékleteken vizsgálják. Éghetőség, robbanóképesség A svélgázok éghetőségét egyszerű kísérlettel határozhatjuk meg. Akkor minősül bizonyítottnak, ha a felmelegített pormintában a keletkező gázok a gyulladás és a gyújtóforrás eltávolítása után önállóan tovább égnek. Izzási pont Annak meghatározásához, hogy mely hőmérséklet felett kell számítani robbanásveszéllyel a svélgázképződés miatt, olyan vizsgálati eljárást alkalmaznak, amely megközelítőleg megfelel az éghető folyadékok lobbanáspontja meghatározásának, és ezért ezt izzási pont meghatározásnak nevezzük. Védekezési eljárások: A portüzek és porrobbanások elleni védekezési eljárásokat már a létesítmények tervezésekor figyelembe kell venni. Tervezés és üzembe helyezés Építési tevékenységek Az építményeket és egyéb létesítményeket egymástól elkülönítve, vagy más-más módon kell védeni, hogy a tüzek és a robbanások ne hatolhassanak át a szomszédos ® elektroinstallateur ® 2007/8–9. ® 29


létesítményekre. Ezért az épületeket pl. tűzszakaszokra bontják. Eljárástechnikai intézkedések A tervezés feladata annak biztosítása, hogy amennyiben a termék felhasználási módja lehetővé teszi, a hasznos por szemcsemérete durva maradjon, az akaratlanul keletkező por mennyisége pedig lehetőleg csekély legyen. Ez a megfelelő munkafolyamat, valamint az alkalmazott anyagok megválasztásával, valamint a megfelelő gépek és berendezések alkalmazásával érhető el. A berendezéssel kapcsolatos megelőző intézkedések Azoknak a berendezéseknek és létesítményeknek, amelyekben por keletkezik, vagy amelyekben port tárolnak, illetve kezelnek, oly mértékben tömítettnek kell lenniük, hogy az megakadályozza a por kijutását. Üzemeltetés A foglalkoztatottakat rendszeresen figyelmeztetni kell a veszélyekre, a szükséges védelmi eljárásokra, és a biztonságtechnikai szempontoknak megfelelő magatartásra vonatkozó oktatásban kell őket részesíteni. A biztonsági intézkedések közül sok olyan akad, amely folyamatos felügyeletet igényel, ugyanakkor az ellenőrzések gyakorisága számos kritériumtól függ, és az adott üzemen belül egyedileg kell meghatározni. Erre üzemeltetési utasításokat kell készíteni. Az éghető porokkal végzett munkához használt üzemi helyiségek tisztántartása a biztonság lényeges feltétele. Amennyiben a lerakódott porréteget felkavarják (pl. a szél, nyomáshullám, sűrített levegő sugár stb.), akkor robbanóképes por/levegő keverékek képződhetnek még akkor is, ha a porréteg csak 1mm vastag volt. Az ilyen por/levegő keverék esetleges meggyulladásakor keletkező nyomáshullám további port kavarhat fel, és ez a káresemények kapcsán gyakran megfigyelt heves szekunder robbanást (helyiségbeli robbanást) idézhet elő. Jól működő elszívó berendezésekkel sem lehet mindig elkerülni az üzemi helyiségek lassan növekvő porosodását. A helyiségeket ezért a porosodás fokától függően takarítani kell. A takarításhoz csak szívókészülékeket szabad használni. A porlerakódások sűrített levegővel való lefúvatását el kell kerülni. Tűzvédelem A lerakódott porokban keletkező tűz előfordulhat: I nyílt, lángoló tűzként, I és izzásos tűzként. A tüzek megelőzésére, lehatárolására

30 ®

2007/8–9. ® elektroinstallateur

és oltására irányuló intézkedések a mindenkori helyi adottságokhoz és a tűz keletkezésében részt vevő porok tulajdonságaihoz igazodnak. A potenciális gyújtóforrások elkerülése Minden berendezés esetében vizsgálni kell, hogy milyen gyújtóforrások jöhetnek szóba, és hogy ezek megfelelő biztonsággal kiiktathatók-e. Minél érzékenyebbek a termékek, és minél komplexebb a berendezés, annál nehezebb a gyújtóforrások teljes biztonsággal való kiiktatása. A továbbiakban röviden a porok szempontjából fontos gyújtóforrásokat és az elkerülésükre irányuló lehetséges intézkedéseket jellemezzük. Forró felületek Az üzemi eszközök felületi hőmérsékleteinek a termék kritikus hőértékeinél biztonságos mértékben alacsonyabbnak kell lenniük, azaz a por/levegő keverék °C-ban mért gyulladási hőmérsékletének a 2/3-át nem léphetik túl. Azokon a felületeken, ahol az izzásra képes por veszélyes lerakódásait nem lehet hatékonyan megakadályozni, a felületi hőmérséklet nem lépheti túl a mindenkori lerakódó por izzási hőmérséklete, mínusz 75 °C értéket (VDI 2263 szerint). Különösen 5 mm-nél nagyobb porvastagság esetén kell a felületi hőmérsékletnek annál alacsonyabbnak lennie, minél nagyobb a por vastagsága. Különösen kritikus körülményeknek minősülnek azok az esetek, amikor az üzemi eszközök teljesen porral lefedettek. A berendezések kikapcsolásakor és üzemzavaroknál is el kell kerülni a termék „hőtorlódás” következtében kialakuló kritikus hőértékeit. Példák védekezési eljárásokra: I a porlerakódás elkerülése, illetve eltávolítása, I a forró felületek szigetelése vagy leernyőzése, I porrobbanás elleni védelemmel ellátott elektromos üzemi eszközök használata, I olyan berendezések alkalmazása, amelyeknél a felforrósodás veszélye nem áll fenn, I felügyeleti, és karbantartási eljárások a felforrósodás elkerülésére.

Nyílt láng, vagy forró gáz A gyulladási folyamat során: a nyílt láng, valamint annak forró reakciós termékei meggyújthatják a por/levegő keveréket és a lerakódott port. Az igen apró lángok is potenciális gyújtóforrások. Védekezési eljárások: a nyílt láng használata a porrobbanás által veszélyeztetett területen tilos! Meg kell akadályozni, hogy az izzó részecskék pl. a fűtőtérből a terméktérbe kerüljenek, és ez által esetleg meggyulladhasson a lerakódott por is. Például a szárítási funkciókra használt forró gázokat csak akkor szabad közvetlenül bevezetni a berendezésekbe, ha az alkalmazott üzemeltetési mód biztosítja, hogy a hőmérséklet biztosan a por/levegő keverék gyulladási hőmérséklete alatt maradjon. Ezenkívül a forró gázok közvetetten is okozhatnak gyulladást. Ez úgy kerülhető el, ha a hőmérsékleteket olyan alacsonyan tartják, hogy ne következhessenek be kritikus folyamatok, mint pl. izzás, a fülledés és az öngyulladás. Mechanikus úton keletkezett szikrák Gyulladási folyamat: a mechanikus úton súrlódásból, köszörülésből és ütésekből keletkező szikrák lehetnek akkorák és olyan magas hőmérsékletűek, hogy a lerakódott, valamint a felkavart port képesek legyenek meggyújtani. A szikrák hőmérséklete és mérete, ezáltal pedig a gyújtóképességük anyagfüggő. A szikranyalábok gyújtóképessége nagyobb, mint az egyedüli szikráké. Amennyiben a szokásos fémes nyersanyagok egymáshoz vagy kőhöz alacsonyabb relatív sebességgel ütköznek, mint 1 m/sec, akkor nem várhatók mechanikus eredetű szikrák. Bizonyos fémek gyorsan mozgó részeinek ütközésekor vagy súrlódásakor keletkezhetnek gyújtóképes szikrák. Védekezési eljárások: a gyújtóképes súrlódási, köszörülési és ütközési szikrák keletkezése mind a viszonylagos sebességek csökkentésével, mind pedig a kedvezőbb alapanyag-kombinációk kiválasztásával korlátozható. Különösen a súrlódó, köszörült vagy ütköző részeknél üzemszerűen mozgó alkatrészeket tartalmazó berendezéseknél alkalmatlanok a titános vagy cirkóniumos alapanyag-kombinációk, valamint a nem rozsdamentes acél könnyűfémes ötvözetkombinációi. A gyújtóképes köszörülésből származó szikrák a köszörűfelület vizes hűtésével általában elkerülhetők.


Hegesztés és vágás Gyulladási folyamat: a hegesztőláng és a villamos ív minden esetben képes meggyújtani a robbanóképes por/levegő keveréket. Ezenkívül hegesztéskor és vágáskor olyan fém- és salakrészecskék keletkeznek, amelyek minden irányba szétrepülnek, és szintén potenciális gyújtóforrások. Nem szabad lebecsülni ezeknek a hegesztésből származó szétszóródó anyagoknak a hatótávolságát, annál is inkább, mivel kemény felületekről továbbpattanhatnak. Így akár 10 m-nél nagyobb távolságot is megtehetnek. Védekezési eljárások: hegesztéskor és köszörüléskor a gyújtóforrások nem kerülhetők el. Ezért a munkaterületről el kell távolítani a porlerakódásokat és a por/levegő keverékeket (az érintett berendezés belső részéből is). Ezen túlmenően meg kell akadályozni a további pormennyiségek keletkezését. Esetenként a lehetséges porlerakódások letakarása is elégséges lehet. Különleges figyelmet igényelnek még a kis átmérőjű padló- és faláttörések is, mert ezeken a hegesztés szétszóródó származékai áthatolhatnak a szomszédos és a lejjebb elhelyezkedő helyiségekbe, ahol éghető porba, vagy más éghető anyagokra hullhatnak. A robbanásveszélyes helyiségekben csak a megfelelő védelmi intézkedések betartásával szabad hegesztést végezni. Öngyulladás A porhalmazokban öngyulladással keletkező izzó fészkek vagy tüzek könnyen válhatnak a por/levegő keverék gyújtóforrásává. Az öngyulladásnak kedvez a porhalmazok rossz hővezető képessége, a magas termékhőmérséklet, a nagy mennyiségű raktári készlet, és a hosszú tárolási idő, amely közben a por nem mozog. A lerakódott porban lévő izzó fészkeket nem lehet mindig biztonsággal észlelni. Észrevétlenül elkerülhetnek az üzemen belül az egyik helyről a másikra. Szerves termékek esetén a gyulladást izzás előzheti meg, amelynek során a robbanásveszélyt fokozó svélgázok keletkezhetnek. Védekezési eljárások: az öngyulladásra hajlamos anyagoknál egyedileg kell meghatározni a szükséges védekezési eljárásokat. Ilyenek lehetnek például: a nagyobb anyagmennyiségek szétosztása kisebb egységekre, esetleges térbeli közökkel. A porlerakodások és „ráégések” elkerülése. A megfelelően alacsony hőmérséklet betartása. A káros nedvesség elkerülése tároláskor. Inertizálás, szilárd anyagok hozzáadása. A védekezési eljárások idejekorán történő bevezetését

szolgálják pl. a hőmérséklet ellenőrzése, a tűzjelző berendezések. A könnyen éghető porok különleges védelmi intézkedéseket tesznek szükségessé. Csak inert gáz alatt, vagy arra alkalmas folyadékokban feliszapolva tárolhatók és kezelhetők; az inert gáz vagy a folyadék elvesztése esetére azonnali oltási tevékenységet kell betervezni! Elektromos üzemi eszközök Gyulladási folyamat: az elektromos üzemi eszközökben szikrák és forró felületek jelenthetnek gyújtóforrást. Védekezési eljárások: a robbanásveszélyes területeken alkalmazott elektromos berendezéseket a „robbanásveszélyes helyiségekben alkalmazott elektromos berendezésekről szóló rendelet” szabályozza, és a vonatkozó műszaki szabályozások szerint kell őket telepíteni és üzemeltetni. Statikus elektromosság Gyulladási folyamat: Az elektrosztatikus feltöltődések az általuk előidézett kisülési jelenségek miatt jelenthetnek gyulladásveszélyt a robbanóképes por/levegő keverékekre és porlerakódásokra. A feltöltődött vezetőképes tárgyak szikrával járó kisülései meggyújthatják a por/ levegő keverékeket, ha a kapacitásból és a feszültségből kiszámítható energia nagyobb, mint a por minimális gyulladási energiája. Ügyelni kell arra, hogy a tisztán kapacitív, szikrával járó kisülések rendszerint kevésbé gyulladásveszélyesek, mint az időben elnyúlóak. A „minimális gyújtóenergia” bekezdésben írtak alapján az alábbi folyamatok különböztethetők meg: 1. típusú koronakisülések a vezetőképes, földelt alapra, pl. fémre szerelt nem vezetőképes rétegek (rétegvastagság < 8 mm) elválasztási vagy intenzív súrlódási folyamatai során keletkeznek, képesek a por/levegő keverékek meggyújtására. Ez a kisüléstípus pl. szigetelten burkolt szállítóvezetékekben, légsugaras malmoknál, valamint nem vezetőképes szállítószalagokon és hajtószíjaknál lehetséges.

2. típusú (normál) koronakisüléseket nagy töltéssel rendelkező nem vezető felületek idézhetnek elő, pl. fóliák, szűrőanyagok, műanyag csövek, a lerakódott vagy felkavart por. Tapasztalatok szerint nem vezetnek por/levegő keverékek gyulladásához. A koronakisülések csak hibrid gázoknál okoznak gyulladásveszélyt. Védekezési eljárások: Szikrakisülés. A 10-es zónában elektrosztatikus földeléssel (a levezetési ellenállás kisebb mint 106 ohm) kell ellátni minden olyan vezetőképes tárgyat, amely veszélyes mértékben feltöltődhet. A földelés elhanyagolható olyan tárgyak esetében, amelyek annyira kis méretűek, hogy nem tárolódhat rajtuk a minimális gyújtóenergia. Ugyanez igaz a kb. 10 pF, vagy annál kisebb kapacitású alkatrészekre is, pl. fogantyúkra, csavarokra. A 11-es zónában a vezetőképes tárgyakat nem kell ellátni elektrosztatikus földeléssel, kivéve, ha ezek a tárgyak annyira feltöltődnének, hogy folyamatos gyújtóképes kisülések lennének várhatók. „Csúszószáras” koronakisülések vezetőképes szerkezeti anyagok felhasználásával kerülhetők el. Koronakisülések: mivel a koronakisülések a tapasztalatok szerint nem gyújtják meg a por/ levegő keveréket, a feltöltődésre képes, nem vezető tárgyak, pl. szűrővásznak, ömlesztett áruk, vagy a por töltéseit nem kell elvezetni. Ömlesztett kúpkisülés. A feltöltődés korlátozására irányuló eljárásokon kívül pl. a szállított mennyiség és a szállítási sebesség csökkentése megelőző és aktív védelmi eljárások jöhetnek számításba. Villámszerű kisülések. A 3 m, vagy annál kisebb átmérőjű és tetszőleges magasságú hengeres tartályokban villámszerű kisülések nem várhatók. A nagyobb tartályokban akkor nincs gyulladásveszély, ha a teljes belső térben kisebb a térerősség 500 kV/m-nél. Nagy Lajos

IRODALOM: MSZ EN 26184-1:1993 Robbanásvédelmi rendszerek. Robbanóképes por-levegő keverékek robbanási jelzőszámainak meghatározása MSZ 21885 szabványsorozat: Környezetszennyező részecskék és részecskerendszerek vizsgálata. VDI 2263 irányelv: Portüzek és porrobbanások: veszélyek, megítélésük, védelmi eljárások MSZ 2364- 482:1988 Tűzvédelem fokozott kockázat, vagy veszély esetén. elektroinstallateur ® 2007/8–9. ® 31


Villamos hálózatok tűzvédelme A VILLAMOS ELOSZTÓSZEKRÉNYEK TŰZVÉDELME

Jelen cikkünk egy egyszerűsített ellenőrzési, valamint egy lehetséges védekezési módot mutat be a villamos elosztószekrényekben keletkezett tűz továbbterjedésének megakadályozására. Az elosztó Az elosztók az energiaelosztásban mindig csomópontokat képeznek, ahová az energia megérkezik és elosztásra kerül. Itt kell elhelyezni a szükséges kapcsolóés védelmi készülékeket is. Ezek miatt a helyes kiválasztásuk és létesítésük különösen fontos. Sehol máshol nem történik ilyen nagymértékű energiakoncentráció a villamos hálózaton, mint az elosztóban. Nincs sehol olyan sok sorkapocs, kötés és átmeneti ellenállás, mint az elosztóban, amelyek ennyi hulladékhőt termelnének, és járulékos tűzveszélyforrást hordoznának. Különösen a kapcsolókészülékek, valamint a csatlakozók, kontaktusok átmeneti ellenállásai jelenthetnek tűzveszélyt. Nem lehet túlbecsülni azt a veszélyt, amit a nem kifogástalanul kivitelezett sorkapocsbekötések jelentenek. Kijelenthető, hogy egy villamos rendszerben a legtöbb sorkapocs az elosztóban van, mivel innen ágaznak le az áramkörök. Egy elosztóban gyakran több száz csatlakozás található. Ilyenkor természetesen különösen nagy veszély a hibás sorkapocs lehetősége, akár szakszerűtlen szerelés, akár emberi mulasztás (pl. „elfelejtés”), vagy a gyenge minőség következtében. A káresetek tanúsága szerint a hibáknak itt fatális következményei vannak. Különleges területeken, mint pl. közösségi célú épületekben az elosztókra pontosabb adatok vannak meghatározva. Így a DIN VDE 0108 előírja, hogy a biztonsági berendezések elosztóit (SV) és az álta-

34 ®

2007/10. ® elektroinstallateur

lános elosztókat (AV) is mindig lemezből vagy ütésálló műanyagból – mely megfelel a DIN VDE 0304 3. rész, BH1 fokozat szerinti gyulladási tulajdonságoknak – kell készíteni (a DIN VDE 0108 1. rész, 5.2.2.1 és 6.6.1 szakaszok). A BH1 fokozat azt jelenti, hogy az anyagot egy izzó rúddal (kb. 950 °C-ra hevítve) érintve, annak az érintkezés alatt (kb. 3 perc) nem szabad lángra gyulladnia. Ez az előírás a közösségi célú épület minden elosztójára vonatkozik. A funkciómegtartás ezzel a vizsgálattal magától értetődően nem igazolható, ehhez olyan vizsgálatok kellenek, melyek „E” minőségű tűzvédelem-technikai biztonságot teljesítenek. Ilyenek azok az elosztók, melyeket a DIN 4102 szerint vizsgálnak. Általában elmondható, hogy az elosztó-

kat mindig úgy kell kiválasztani, hogy megfeleljenek: I a beépítés: fali vagy álló, falba vagy üregbe beépített, és I a környezeti viszonyok: nedves helyiségbe telepítés, a környezeti hőmérséklet adottságainak figyelembevételével. Üreges falba történő szerelésnél külöH jelölés megléténösen ügyelni kell a M re. Ez biztosítja, hogy az elosztószekrény ilyen alkalmazási célra megfelel. Ezenkívül mindig gondoskodni kell megfelelő tartalékszerelési helyről, mivel utólagos beépítések az elosztó terhelését olyan mértékben megváltoztathatják, hogy a biztonságos üzem a bővítések miatt már nem lehetséges. Az elosztók belső hőmérséklete általá-

1. táblázat

ΔT [K] Túlhőmérséklet Pveszt-hez viszonyítva [W]

10 1

15 1,5

20 2

25 3

30 4

2. táblázat

Környezeti hőmérséklet Tk [°C]

Túlhőmérséklet ΔT [K]

10 15 20 25 30

30 25 20 15 10

Megengedhető veszteségi teljesítmény Pveszt [W] 28 21 14 10,5 7

A megengedhető veszteségi teljesítmény Tk = 30 °C-nál a negyedére csökken. Ezekből a (hozzávetőleges) adatokból világos, hogy a környezeti hőmérsékletnek döntő szerepe van az elosztó létesítésénél. Ezért a tervezőknek, létesítőknek tehát minden esetben pontosan be kell kalkulálni az elosztó felállítási helyét, a beépített üzemi eszközök és a fogyasztói teljesítmények által okozott veszteségi teljesítményt, majd az elosztó gyártói adatait figyelmesen elolvasni és figyelembe venni.


1 ban max. 40 °C-ra tehető. Ez azért fontos, mert sok üzemi eszközre, többek közt védőkapcsolókra, időrelékre, kapcsolórelékre a gyártó maximum 50 °C-os környezeti hőmérsékletet ad meg. Természetesen az elosztó csak akkor éri el ezt a 40 °C hőmérsékletet, ha viszonylag nagy beépítettségű, és sok hőtermelő építőelemet tartalmaz. Amennyiben az elosztó már eleve olyan helyiségben került telepítésre, ahol viszonylag magasabb környezeti hőmérséklet van, abból kell kiindulni, hogy a maximális hőmérséklet hamar beáll. Az elosztókat ezért nem szabad túl kicsire, ill. szűkre kialakítani. A tartalékképzésnél mindig nagyvonalúnak kell lenni. Gyakori, hogy az elosztót kezdetben megfelelőre tervezik, majd az idők folyamán változtatások és bővítések miatt túl nagy lesz a terhelés, és emiatt túl nagy belső hőmérséklet keletkezik. Itt segítségre lehetnek a gyártók, melyek terhelhetőségi adatokat adnak meg, meghatározott környezeti hőmérsékletre és beépítésre, beleértve a tartalékképzést is. A legtöbb gyártó megadja azt is, hogy egy tipizált építőelem, pl. biztosító-szakaszoló disszipációjához mekkora szekrényfelület szükséges a túlmelegedés elkerülése végett. Természetesen ilyen szempontból az elosztó létesítési helyét is meg kell vizsgálni. Nem szabad az elosztót semmilyen külső hősugárzás hatásának kitenni. Az olyan telepítési helyet, ahol nagyobb helyiséghőmérséklettel kell számolni, lehetőség szerint kerülni kell. Az elosztó méretének növelésére sok esetben objektív elhelyezési okok miatt nincs lehetőség, vagy eredetileg esetleg

kisebbre tervezték, mint azt a későbbi bővítési igények indokolnák és megkövetelnék. Ilyenkor egyéb intézkedésekre van szükség, melyek a megfelelő szellőzőnyílások kialakítását teszik indokolttá változatlan IP-védettség mellett, vagy ventilátoros kényszerhűtés beépítését teszik indokolttá az elosztó belsejében. A szükséges döntés meghozatalánál az alábbi tényezőket kell figyelembe venni, amelyek az elosztó belső hőmérsékletét befolyásolhatják: I A helyiség hőmérséklete, ahol az elosztó van, lényegesen meghaladja a 25 °C-ot. I Az elosztóban számos, viszonylag sok hőt termelő üzemi eszköz van. Ezek relék, védelmek, transzformátorok, kapcsolóórák stb. lehetnek. De LS-kapcsolókkal való sűrű beépítés is okozhat viszonylag nagy hőveszteséget. I Számos elmenőkábel vagy -vezeték üzemelhet hosszabb ideig nagy terheléssel. Ezek üzemi hőmérséklete ezért közel a megengedett érték alatt van. A nagyobb hőfejlődésből az elosztó sorkapcsainak is jut. I A szerelési elosztók maximális egyidejűségi tényezője a DIN 18015 szerint 0,5 lehet. Ez azt jelenti, hogy rendszerint a csatlakoztatott villamos fogyasztóknak csak mintegy 50%-a üzemel. Ha ezt az egyidejűségi tényezőt gyakran vagy hosszú időre (pl. ha villamos fűtőkészülékek vannak csatlakoztatva) túllépik, akkor nagyobb hőfejlődéssel kell számolni. I A környező műszaki berendezések hősugárzását, vagy a napsugárzást is figyelembe kell venni. Amennyiben a fentiek fennállnak, úgy megfelelően nagy méretű elosztóban kell gondolkodni, vagy az elosztón elegendő szellőzőnyílást kell biztosítani a természetes szellőzés céljából. Nagyobb elosztóknál adott esetben kényszerhűtést kell alkalmazni, ami rendszerint ráépített rész lesz, és az elosztó magasságát mindenképp befolyásolja. A gyártók általában minden szükséges adatot megadnak az elosztóhoz, ami a pontos tervezéshez szükséges. Pl. gyakran táblázatosan van megadva, mennyi veszteségi teljesítmény lehet az elosztóban, Pveszt. Az összes beépített elem, úgymint LS- kapcsolók, olvadóbiztosítók,

relék, transzformátorok, csatlakozóvezetékek stb. veszteségi teljesítményét össze kell adni, és egy egyidejűségi tényezővel szorozni, Pe. Az így kapott érték legyen kisebb, mint az elosztó megengedhető veszteségi teljesítménye, Pe < Pveszt. Szokásosan megadják a megengedhető veszteségi teljesítményt, Pveszt, bizonyos ΔT túlhőmérsékletekre. Ez a túlhőmérséklet az elosztó belső hőmérséklete (maximum 40 °C), és a környezeti hőmérséklet közti különbség. Ezekből a gyártói adatokból gyakran kitűnik, hogy az elosztók megengedhető veszteségi teljesítménye, a ΔT túlhőmérsékletek függvényében az 1. táblázat szerint megadott értékek szerint alakul, vagy nem. Példa: Egy elosztó megengedhető veszteségi teljesítménye ΔT=30 K esetén pl. Pveszt = 28 W. Ez arra az esetre vonatkozik, amikor az elosztóban 40 °C van, és a környezeti hőmérséklet TK = 10 °C. Ha TK emelkedik, és emiatt ΔT kisebb lesz, akkor Pveszt csökken. Például a felére csökken, amikor ΔT még csak 20 K. Ezt foglalja össze a 2. táblázat. A megengedhető veszteségi teljesítmény Tk = 30 °C-nál a negyedére csökken. Ezekből a hozzávetőleges adatokból világosan kitűnik, hogy a környezeti hőmérsékletnek döntő szerepe van az elosztó létesítésénél. Ezért a tervezőknek, létesítőknek minden esetben pontosan be kell kalkulálni az elosztó felállítási helyét a beépített üzemi eszközök és a fogyasztói teljesítmények által okozott veszteségi teljesítmények miatt. Majd az elosztó gyártói adatait figyelmesen elolvasva és azokat figyelembe véve kell megoldást találni az elosztószekrény végleges kialakítására. A VdS irányelvek (VdS 2023, 3.3.3 szakasz) még egy fontos ajánlást adnak arra az esetre, ha az elosztót közvetlenül éghető anyagra rögzítik. Ilyenkor tűzbiztos alátétet kell alkalmazni. Tűzbiztos alátéteknek legalább 12 mm vastag szilikátszálas lemezeknek kell lenniük. A kábel- és vezeték-hozzávezetéseknél mindig az alulról történő bevezetést kell előnyben részesíteni. A gyakran alkalmazott olvadóbiztosítók átengedési áramait mutatja az 1. ábra. A jelleggörbe kezdő szakasza a biztosító által nem befolyásolt rövidzárlati áramot adja meg. Világosan látható, hogy ezek a szakaszok minden biztosító esetében a rövidzárlati áram meghatározott értékénél jobbra megtörnek. Innét kezdi a biztosító nemcsak időben, hanem nagyságban is ® korlátozni a rövidzárlati áramot. elektroinstallateur ® 2007/10. ® 35


3. Táblázat

SnTr [kVA]

InTr [A]

160 250 315 400 500 630 1 000 1 250 1 600 2 500

231 361 455 577 722 909 1 443 1 804 2 309 3 609

IKTr [A] uk=4%

IKTr [A] uk=6%

XTr [mΩ] uk=4%

XTr [mΩ] uk=6%

RTr [mΩ]

5 776 9 025 11 375 14 450 18 050 22 750 34 425 42 535 53 578 80 422

3 850 6 015 7 583 9 630 12 030 15 166 24 060 30 080 38 530 55 642

39,0 24,2 19,3 15,0 12,1 9,9 6,4 5,1 4,0 2,7

58,0 37,4 30,2 23,0 19,0 15,0 9,4 7,5 6,0 3,8

16,0 9,0 6,7 5,0 3,8 2,9 1,6 1,3 1,0 0,7

2

A táblázatban alkalmazott jelölések magyarázata: InTr – A transzformátor névleges árama IKTr – A transzformátor kezdeti rövidzárlati árama. A kezdeti rövidzárlati áram jele IK, amely azt a rövidzárlati áramot jelenti, amely a kezdeti egyenáramú összetevő után beáll. SnTr – A transzformátor névleges teljesítménye [kVA]-ban uk – A rövidzárlati feszültség méretezési értéke %-ban uk – az a feszültség, százalékosan megadva, amit a primer oldalra kapcsolva, rövidre zárt szekunder oldal esetén, a transzformátor névleges árama folyik. XTr – A transzformátor reaktanciája RTr – A transzformátor hatásos ellenállása

A függőleges tengelyen olvashatók le a biztosító által átengedett rövidzárlati áramok maximális értékei, az átengedési ID áram. Ezt a jelleggörbét az alábbiak szerint kell használni: Először meg kell határozni a 3. táblázat segítségével a várható rövidzárlati áramot. A jelleggörbe vízszintes tengelyén kikereshető ez az érték. Ennek függőleges metszéspontjában a jelleggörbéből leolvasható a függőleges tengelyen levő rövidzárlati lökőáram értéke, amit a biztosító még átenged. Ezt az áramot a biztosító átengedési áramának a csúcsértékének nevezik. Az IS rövidzárlati lökőáram maximális értéke ezáltal az ID átengedési áram kisebb értékére korlátozódik, ezért ezt veszik figyelembe a rákapcsolt üzemi készülékek esetében.

Példa: Példaként szolgáljon az a maximált rövidzárlati lökőáram, melyet a hálózatot üzemeltető áramszolgáltató meghatároz a csatlakozási pont és a fogyasztásmérő biztosítója közti szakaszra. Az áramszolgáltató a 2. ábra szerinti 630 kVA látszólagos teljesítményű transzformátort tételezi fel, melynél uK=4%. Ez a transzformátor elég nagy rövidzárlati áramot tud létrehozni. Feltesszük, hogy olyan közel van a házcsatlakozó dobozhoz, hogy a vezeték nem csökkenti az áramot. Az IK nagysága 630 kVA-os transzformátornál uK=4% esetén a 3. táblázat szerint, mintegy 22,75 kA. A házcsatlakozó dobozban NH biztosító van, 315 A névleges árammal. Az 1. ábrán (olvadó biztosító maximális átengedési árama) a vízszintes tengelyen

leolvassuk a 22,75 kA rövidzárlati áramot és függőlegesen képezzük a 315 A-es biztosító jelleggörbéjével a metszéspontot. Ilyen módon kiadódik a bal oldali függőleges tengelyen a rövidzárlati lökőáram csúcspontja (ID) amit a biztosító még átenged, melyet kerekítve ID= 26 kA adódik. Ez az érték meghaladja a megengedett 25 kA értéket! A bemutatott ellenőrzési módszer – mint említettük – leegyszerűsítve ábrázolja a rövidzárlatnál fellépő igen komplex folyamatokat. Használhatók hozzávetőleges számításokra, egyszerű elosztóviszonyoknál (nincs elágazás), figyelmen kívül hagyva a villanymotorokat és a kompenzációs elemeket, melyek megtalálhatók a fogyasztói berendezésekben. Hozzávetőleges számítás alkalmazható például, ha a betápláló transzformátor az épület földszintjén van, és egyedül a kisfeszültségű elosztót látja el. Végezetül még egyszer megemlítjük, hogy természetesen a lehetséges legkisebb rövidzárlati áramnak is van jelentősége a berendezés biztonsága szempontjából. (Folytatjuk) Nagy Lajos

36 ®

2007/10. ® elektroinstallateur

HÁLÓZATVÉDELEM

/ TŰZVÉDELEM

Villamos hálózatok tűzvédelme A VILLAMOS ELOSZTÓSZEKRÉNYEK TÚZVÉDELME (II.)

A túláramvédő készülékek kiválasztása, a villamos elosztószekrényekben keletkezett tüzek automatikus oltása. Mint a címben is benne van, ebben a fejezetrészben a „túláram” ellen védő készülékekről lesz szó. A túláram túlterhelés vagy rövidzárlat következtében jöhet létre. A túláram elleni védekezésként túláramvédő készüléket alkalmaznak. Ezek alapvetően: I olvadóbiztosítók, I vezetékvédő kapcsolók, I teljesítménykapcsolók. Könnyen felismerhető, hogy olyan készülékekről van szó, melyek megengedhetetlenül nagy áramoknál az áramkört megszakítják. A berendezés megvédése érdekében megfelelő kiválasztás szükséges. A továbbiakban ez kerül tárgyalásra, elsődlegesen tűzvédelmi szempontból. A kiválasztás a névleges kapcsolási képességnek és a rövidzárlati szilárdságnak megfelelően történik. Már az ellenőrzési példán keresztül is látható, hogy a túláramvédő készülék legnagyobb áramának ismerete fontos, mivel ezeket az extrém eseteket is biztonságosan kell kezelni. Ezért a DIN VDE 0100430 megköveteli, hogy ezek a túláramvédő készülékek mindig a berendezésben felléphető legnagyobb rövidzárlati áramnak megfelelők legyenek. Máskülönben fennáll a veszélye annak, hogy: I az olvadóbiztosítók olyan áramoknál, melyeknek már nem felelnek meg, felrobbannak, és ezáltal tűzveszélyt jelentenek, I az LS-kapcsolók a különösen nagy rövidzárlati áramot már nem korlátozzák, ezért fennáll tönkremenetelük veszélye. Legrosszabb esetben a kontaktusai összehegedhetnek, és emiatt a hibás áramkör már nem szakítható meg, I végezetül a kábel- és vezetékrendszer sérül, vagy legalábbis oly módon „elősé-

32 ®

2007/11–12 ® elektroinstallateur

3

4

rül”, hogy a további üzemelés során tűzveszélyt jelent. Az LS-kapcsolók különleges veszélyt jelentenek. Miért is van ez így? Az ok abban a tényben rejlik, hogy a kapcsolók kapcsolási sebessége korlátozott, ami a kapcsolóban mozgatandó tömegek tehetetlenségéből ered. Ha mégoly nagy is lesz a rövidzárlati áram, a kapcsoló nem tud ennek arányában gyorsabban lekapcsolni. Ezt a folyamatot szemlélteti a 3. ábra. Meghatározott áramérték felett a kapcsoló a rövidzárlati áramot majdnem azonos idő alatt kapcsolja le. Ezt az ábrán egy piros sávval jelöltük. Ennek folytán az átengedett energia, mely a rövidzárlati áram lekapcsolásakor még a hibahelyhez jut, növekvő rövidzárlati árammal szintén növekszik. Mivel ez az energia az áram nagyságától és fennállási idejétől függ, az általa kifejtett gyújtó hatás a legveszélyesebb a tűzvédelem szempontjából. A villamos ív következtében kialakuló kisfeszültségű elosztó tűz gyakorlatilag 55 ms alatt lezajlik. Ez olyan rövid időtartam, hogy csak az ívzárlatvédelmi berendezés jelent megoldást. Ezeknek a berendezéseknek a beépítése gazdaságilag és nem tűzvédelmileg csak 1000 A-nél nagyobb elosztóberendezéseknél gazdaságos, mert a megvalósítási költsége arányos az elosztóberendezés költségével. Mivel helyes tervezéssel az elektromos tüzek nagy biztonsággal megelőzhetők, ezért ez az oltási megoldás a gyakorlatban csak nagyon indokolt helyen került betervezésre,

TŰZVÉDELEM /

5

6

7

viszont a általa nyújtott biztonság és a kedvezőbb ár alakulása miatt most kezd elterjedni hazánkban. Az aeroszolos oltógenerátor megjelenése viszont új időszámítást jelent a villamos elosztóberendezések elektromos tüzeinek oltásában. Az oltógenerátor felépítésének

elvi vázlatát a 4. ábra mutatja. Általánosságban az üzemeltetést befolyásoló jellemzői sokkal kedvezőbbek, mint az eddig alkalmazott beépített automatikus oltóberendezéseké. Alacsony tűzoltási koncentráció, egyszerű felépítés jellemzi, valamint fontos tényező, hogy nincs nyomás

HÁLÓZATVÉDELEM

alatti részegysége. Technikai kiszolgálás, valamint karbantartás nélkül állandóan üzemképes. Működési élettartama 10 év, a környezeti hatásoknak (víz, olaj) jól ellenáll. Az oltóhatást kifejtő aeroszolnak nincs korrozív hatása. Szállítása, beépítése egyszerű. Az oltógenerátor ára pedig csak töredéke a védendő berendezés árának. Az 5. ábra az oltógenerátor erősáramú elosztószekrénybe történő beépítési módját mutatja. Az elosztószekrénybe a tervező által meghatározott, tűzveszély szempontjából súlyozottan veszélyes helyekre több oltógenerátor kerülhet egyszerre beépítésre. A telepítésnél azonban bizonyos rendezőelveket figyelembe kell venni. A kiáramló aeroszolsugár hőmérséklete és iránya az oltógenerátor elhelyezése szempontjából irányadó. Az aeroszol égési hőmérséklete hozzávetőleg 1000 °C, így a keletkező aeroszol magas hőmérsékletének csökkentésére az oltógenerátor hőelnyelő részegységet tartalmaz, amely típustól függően lehet mechanikai szerkezet, vagy kémiai elven működő. A vegyi hűtő alkalmazásával a kiáramló aeroszolsugár hőmérséklete – közvetlenül a kiömlőnyílásnál – kb. 230 °C-ra hűl. A kiömlő nyílástól 1 m távolságban az aeroszolsugár hőmérséklete 120–150 °C. Az oltógenerátorban lévő szilárd aeroszol három módon aktiválható. Az egyes indítási módokat az 6. ábra foglalja össze, melyek az alábbiak: I 1-es indítási mód: villamos vezérléssel, amely történhet kézi üzemmódban, valamint automatikus oltásvezérlő központ segítségével. I 2-es indítási mód: hőimpulzus hatására, amennyiben a külső hőmérséklet tartósan meghaladja a 175 °C-ot, és a katalógusadat szerint, ha eléri a 250 °C-ot, akkor automatikusan, külön beavatkozás nélkül biztonságosan indul az oltás. I 3-as indítási mód: az oltógenerátor testéhez megfelelő helyen csatlakoztatható „hővezeték”, gyújtózsinór segítségével. A gyújtózsinór hosszát tetszőlegesen, a helyi adottságoknak megfelelően lehet leszabni. Ez által lehetőség van arra, hogy a gyújtózsinórt az elosztóberendezésben, a tűz gyújtóforrásként kritikusnak mondható pontok nyomvonalán vezethessük végig. Amennyiben láng éri a gyújtózsinórt, úgy azon keresztül bejutva az oltógenerátorba, aktiválódik a szilárd aeroszol, és beindul az oltási folyamat. A hosszú élettartam titka valójában az, hogy az oltás alapjául szolgáló oltó® anyag mindaddig szilárd halmazállapotelektroinstallateur ® 2007/11–12 ® 33

HÁLÓZATVÉDELEM

/ TŰZVÉDELEM

8

9

ban van, amíg nincs szükség oltásra. Az oltógenerátor segítségével teljes elárasztásos rendszert kell megvalósítani, tehát az előállított aeroszolnak teljes egészében ki kell töltenie a védett teret. A méretezést, valamint a berendezésbe történő beszerelést nagyban segíti, hogy az oltógenerátor különböző méretben, tehát tetszés szerint megválasztható töltettel kapható. Villamos szilárdsága 20 kV-ig biztonságos. Az oltási folyamat a további ábrák segítségével elemezhető. Az aeroszolos tűzoltó generátor működési elve a belsejében elhelyezett speciális anyag elégése során keletkező aeroszol tűzelfojtó hatásán alapul. A keletkező anyag nagy diszperziójú, de igen kis részecskékből áll, kémiailag aktív, és alapvetően fémsókat tartalmaz. Az aeroszol a tűz közelébe jutva megszakítja a tűz láncreakcióját, amely elsősorban az összetevők közül a káliumsónak

34 ®


köszönhető, mivel ezek az égés környezetében lévő oxigénnel egyesülnek, és ezzel nagymértékben csökkentik az oxigén utánpótlását. Az aeroszol részecskéi az égési láncreakció felületén elbomlasztják a molekulákat, majd az így keletkezett atomok heterogén molekulákká egyesülnek. A keletkező kondenzált részecskék elpárolognak, és az oltóanyag fémsó részecskéivel újra egyesülnek. A fémsóknak az égés közben zajló vegyi folyamatok lefolyását gátló anyagoknak, mint inhibitoroknak is meghatározó szerepük van. Jelentősége van még a keletkező kondenzált részecskék elpárolgása következtében fellépő hőelvonásnak, melynek révén nagymértékben csökken a láng hőmérséklete. Ezt a folyamatot mutatja a 7. ábra. A szilárd halmazállapotú oltóanyag folyadékfázis nélkül megy át gáz halmazállapotba! A 8. ábrán látható, hogy az aeroszol az oltógenerátorból a kifúvónyíláson keresztül távozik, amely kialakítás szerint lehet egyirányú, illetve mindkét irányú. A védendő teret megfelelő koncentrációban kitöltő aeroszol szinte átláthatatlan ködöt képez, ezért helyiségvédelemre történő alkalmazáskor erre a tényre tekintettel kell lenni. Villamos elosztóberendezésekben ez nem jelent hátrányt. Az oltóanyagnak sem a gáz halmazállapotú, sem pedig a szilárd lerakódó összetevői korróziót nem okoznak, ezért az elektromos berendezé-

sekre károsító hatása nincs. A 9. ábrán látható, hogy a tűzoltó generátorban elhelyezett oltóanyag kiáramlási ideje maximum 10±2 másodperc. Ezt az időt, ha összevetjük a villamos ívzárlat 55 ms-os pusztító idejével, amely már robbanásszerűen kiterjedő elosztótüzet eredményez, könnyen belátható, hogy az elosztótűznek ebben a szakaszában ez a megoldás nem jelenthet védelmet. Bizonyos esetekben az aeroszolos oltógenerátor működése csak arra elég, hogy a nem ívzárlat következtében keletkezett szekrénytűz továbbterjedését a helyiségben megakadályozza, és ezzel nagy értékeket mentsen meg. Az erősáramú elosztókban alkalmazott építőelemek az oltás rövid időtartama alatt általában nem szenvednek károsodást. A megoldás igen gazdaságos, mivel nem az elosztóhelyiség teljes légterét kell védeni és oltóanyaggal elárasztani, hanem csak az elosztószekrény belső légterét. Az oltóanyag pedig koncentráltan az oltás helyére összpontosítható. Az aeroszolos oltógenerátor ára az elosztószekrény árának kb. csak az 5%-át teszi ki. A beépítés után pedig különösebb karbantartást nem igényel. A bejövő és elmenő kábelek habdugón vagy habtéglán keresztül történő átvezetésével, az így kialakított tűzgáttal megakadályozható, hogy egy külső eredetű tűz az elosztószekrény belsejébe jusson, valamint a szekrényben keletkező tűz a kábeleken keresztül a kültérbe kerülhessen. A tűzvizsgálat során ugyanis az már nehezen állapítható meg, hogy egy leégett vezetékszakasz esetében hol jelentkezett az eredeti gyújtóforrás. Az égés iránya a vezetékszakaszon csak nehezen rekonstruálható a tűz eloltása után. Mivel a főelosztó szekrény a „nagyobb darab”, és itt alakítják ki a legtöbb leágazást, ezért kerülhet egy tűzvizsgálat esetén az elosztószekrény szerelője és telepítője a vizsgálat középpontjába! Nagy Lajos

TŰZVÉDELEM /

HÁLÓZATVÉDELEM

Villamos hálózatok tűzvédelme VILÁGÍTÁSI RENDSZEREK TERVEZÉSE ÉS LÉTESÍTÉSE (I.)

Az izzólámpás világítások a tűzvédelmi szemlélettel olyan „kis fűtőkészülékek, amelyek még világítanak is”. Ezek a lehetséges gyújtóforrások ráadásul a tér bármely pontján előfordulhatnak. A felvett villamos energia mintegy 90%-a alakul hőenergiává ezekben az eszközökben. Az izzólámpák 100 W-os teljesítménynél elérhetik akár a 200 °C-os hőmérsékletet. Látható tehát, hogy a keletkező hő elvezetésénél könnyen tűzveszélyes hőtorlódás léphet fel. A „világító anyagú” fényforrás, ill. fénycsöves világítások jobb fényhasznosítással rendelkeznek, lámpatestük hőmérséklete tűz gyújtóforrásaként ugyan nem veszélyes, de üzemeltetésükhöz előtét készülékek kellenek, amelyek bizonyos körülmények között magas hőmérsékletet érnek el: I a hagyományos előtétek (ún. fojtótekercsek) hőmérséklete normál üzemben kb. 100 °C, I a normálistól eltérő üzemben hőmérsékletük elérheti akár a 200 °C-ot is. A világítási rendszereknél előforduló, tégla- és betonszerkezetbe való beépítési módozatokat foglalja össze az 1. ábra. A 2. ábra a belső térben lévő gipszkarton szerkezetbe, valamint a kültéri téglafalra, a külső hőszigetelésbe illesztett szerelési módozatokat foglalja össze. Az elektromos tüzek keletkezése és megelőzése a világítási rendszereknél A világítási rendszerek építőelemei az építmények vagyonbiztosítása szempontjából a „berendezések” vagyoncsoporthoz tartoznak. Az érintettség köre: amennyiben a tűz keletkezésének az oka elektromos világítóberendezés, akkor minden esetben személyi és dologi károkkal kell számolnunk. Személyi károknak számítanak az élet, a testi épség, egészség sérelme esetén az ápolási költség, az élelmezésfeljavítás költsége, többletfűtés, átképzési költség, gyógyítási, kezelési, mosatási költség. A

A világítási berendezések létesítésénél különös gondossággal kell eljárni, mert a lámpatestek és a fényforrások nagyon gyakran lehetnek a tűz okozói. 1

2

Szerelési módozatok: 1 – Álmennyezetbe süllyesztve 2 – Betonfödémben 3 – Beton oldalfalba 4 – Belső térben, téglafalba 5 – Külső térben, hőszigetelésen keresztül téglafalba

Szerelési módozatok: 1 – Gipszkarton födém, hőszigeteléssel 2 – Gipszkarton oldalfal beltérben, hőszigeteléssel 3 – Gipszkarton födémbe 4 – Téglafalra kültérre, külső hőszigetelésbe

végtag sérülése esetén a helyváltoztatást segítő eszközök beszerzési költsége, a hozzátartozók költségei (utazás, látogatás, temetés, gyászruha stb.). Dologi kár esetén a kár helyreállításával összefüggő szállítási, tervezési, javítási, előkészítő munkák költségei, amennyiben azt a károsult végzi vagy végezteti. Sajnos a tűzeset bekövetkezése után hiába újítják fel az építményt, előfordulhat, hogy a sérült személy a korábbi lakás alapterületének csak erősen korlátozott részét, pl. 15 m2-t tud majd használni, bekövetke-

zett egészség- és mozgáskárosodása miatt. Feltételezhető, hogy a világítási rendszer tervezése során ezeket a következményeket a tervező vagy a kivitelező csak ritkán gondolja végig, és a tervezés vagy a kivitelezés folyamatai elsődlegesen csak a műszaki és árkérdések köré csoportosulnak. Fokozó tényezők: mivel a világítóberendezések a tér bármely pontjában előfordulhatnak, ezért a hozzájuk csatlakozó elektromos hálózat révén közvetítői lehetnek más műszaki vagy épületgépészeti berendezéseken keletkezett tüzeknek. A személyi és ® elektroinstallateur ® 2008/1 ® 31


5

3

dologi károk mértékét növelhetik a tűz nagyságát fokozó tényezők, amelyek elsősorban az építménybe beépített éghető műanyagok mennyiségétől függnek. A másik tűzfokozó tényező az építményen végighúzódó kábelés csatornarendszer. Ezeken keresztül a tűz gyorsan szétterjedhet az építményen belül. Különösen igaz ez a világítási berendezések elektromos hálózatára, amely az épület szinte minden helyiségében megtalálható. A megelőzés módszerei: egyrészt csökkenteni kell a kábelek és vezetékek részarányát pl. álmennyezet alatti elhelyezéssel, vagy az ásványalap szigetelésű kábel- és vezetékcsatornákat kell előnyben részesíteni. Különösen veszélyes a tűz szétterjedésében az álmennyezet felett lerakódott por. (A porok éghetőségével, valamint a portüzek jellemzőivel egy korábbi számunkban már részletesen foglalkoztunk.) A megelőzés másik módja a kábelátvezetések tűzgátló lezárása a DIN 4102 előírásai szerint, valamint olyan építőelemek és szerelvények alkalmazása, amelyek tűzgátló hatása a DIN 4102 szabvány szerint bevizsgált és tanúsított. Ezeknek a rendezőelveknek a komplex alkalmazását jelenti a világítási rendszerek tervezése és létesítése, valamint kezelése és karbantartása. A felsorolt szempontokból is következik, hogy a világítási rendszerek tervezésénél csak az egyik szempont a beépített építőelemek elektromos és világítástechnikai előírásoknak való megfeleltetése. Talán még ennél is fontosabb a világítási rendszernek az építmény tűzállósági előírásaival való harmonizálása. Az építmények tűzállósági kritériumai Az épületekre vonatkozó korszerű európai szemlélet szerint minden építményt olyan „végterméknek” kell tekinteni, aminek minőségjegyei pontosan leírhatók. Erre mutat

32 ®


4

Álmennyezet feletti tűz

Álmennyezet alatti tűz

6 példát a 3. ábra, amelyen az építmény tűzállóságának mértékét jelöléssel is megadtuk. Szerelési megoldások az építmény tűzállóságának ﬁgyelembevételével Tégla- és gipszkarton falakba történő szereléshez egyaránt használható, az F 90 tűzgát képzésére, valamint a füst továbbterjedése elleni tömítésre is alkalmas kötődoboz. Tetőterek szereléséhez kifejezetten javasolt. A kötődobozok külső felülete tűz hatására habosodó anyaggal van ellátva, amely a tűzgátat és a füsttömítést egyaránt képes egyidejűleg megvalósítani. 90 perc elteltével sem tud a tűz és a füst továbbterjedni a fali kötődobozon keresztül, mert a tűz- és füstgátként szolgáló habosító anyag ezt meggátolja! Ezt kívánja szemléltetni a 4. ábra képsorozata a tűz kialakulásától

a tűz- és füstgát kialakulásáig. Az egyes falszerkezetek tűzállóságát, tűzvédelmi osztályba sorolását a DIN 4102-4 szabvány szerint az 5. ábra foglalja össze. Ezek a tűzvédelmi besorolások azért fontosak, mert a fal tűzállóságának is meg kell egyeznie a szerelvények tűzállóságával. Álmennyezetbe történő szereléshez új épületeknél, vagy átépítéseknél tűzvédelmi beépítő dobozokat célszerű használni. A tűzvédelmi beépítő dobozok belsejében lévő habosító anyag alkalmazásával a beépítő doboz tűz esetén automatikusan reagál az eseményekre. A beépítő dobozokban a habosodás függetlenül attól megindul, hogy a tűz az álmennyezet alatt, vagy az álmennyezet felett keletkezett. Így a szerelési módozat tűzterhelése mindkét irányból támadó tűz esetén azonos, S 30-as értékű. A perceken belül kialakuló tűzgát megbízható tömítést eredményez, ezáltal meggátolja a tűz átterjedését vagy kiterjedését a vezetékhálózaton keresztül. A füst számára áthatolhatatlan zárást biztosít, amely a menekülőutak esetében életeket menthet meg. A tűz keletkezését követő automatikus tűz és füst elleni zárás folyamatát a 6. ábra mutatja be. Az álmennyezet közlekedőtér felőli oldalát F 30 tűznek ellenálló, kétrétegű tűzálló anyaggal kell szerelni, mégpedig úgy, hogy átlapoltak legyenek a tűzálló anyagok építőelemei a beépítő dobozokat rögzítő álmennyezeti elemek összeillesztéséhez képest. A tűzvédelmi beépítő dobozokat szögletes és kör keresztmetszetű kivitelben is forgalmazzák. A szögletes kivitel általában a nagyobb világítótestekhez 230 V-os, és 12 V-os halogénlámpákhoz, valamint a kompakt fénycsövek beépítésére alkalmasak. A tűzvédelmi beépítő dobozokban elegendő szerelési hely van a transzformátorok, valamint az előtétek számára. A kör keresztmetszetű tűzvédelmi beépítő dobozok a világítótesteken

TŰZVÉDELEM /

kívül hangszórók beépítésére is lehetőséget biztosítanak. A menekülési utakon a biztonságos hangosítással megkönnyítik a mentési erők munkáját, amikor a tűz által megtámadott térből a biztonságos zónába menekítik ki az embereket. Álmennyezet feletti tüzek esetén, az ábrán is követhető módon, a világítótestek a biztonságos tűzgát miatt tovább működőképesek maradnak, mint az álmennyezet alatt keletkezett tüzek esetén. A valódi vagy álmennyezetek a DIN 4102-4 szerint biztosítják az E 30 /F30 tűzvédelmi osztályt, míg a tűzvédelmi beépítő dobozok az S 30 tűzgátat és a füst továbbterjedése elleni tömítettséget. Az F 30 – tűznek ellenálló, az F 60 – tűznek nagyon ellenálló, az F 90 – tűznek tartósan ellenálló, az F120 – tűznek nagyon tartósan ellenálló tűzvédelmi osztályba sorolást jelent. Hőtorlaszok kezelése a világítóberendezéseknél A tűzvédelem szempontjából veszélyesnek mondható hőtorlaszok biztonságos kezelésére megoldást adnak a Thermox beépítő dobozok. A megelőző tűzvédelemben ezeknek az építőelemeknek kiemelt szerepük van az

HÁLÓZATVÉDELEM

7

álmennyezetekben, valamint a hőszigetelések mentén történő szerelések esetében, pl.: I a szigetelt faburkolatoknál, gipszkarton mennyezeteknél, I minimalizálják a nagy hőmérsékletű halogénlámpák okozta tűzveszélyt, I légtömítettek az előírásoknak megfelelően. Az egyszerű szerelés miatt az épületek átépítésénél is alkalmazhatók. A 7. ábra szemlélteti a halogénlámpák be-

építő dobozzal, ill. azoknak beépítő doboz nélkül történő szerelését. Az ábrában piros szaggatott körrel van berajzolva, ahol a halogénlámpáknál előforduló kb. 200 °C közvetlen tűzveszélyt jelent, és a világítóberendezés közvetlenül gyújtóforrássá válhat. A beépítő dobozok alkalmazása esetén a környezet felé terjedő hőmérséklet 80 °C alá csökkenthető, amely már nem jelent közvetlen tűzveszélyt. Nagy Lajos

elektroinstallateur ® 2008/1 ® 33

tűzvédelem /

hálózatvédelem

Villamos hálózatok tűzvédelme Világítási rendszerek tervezése és létesítése (II.) Olyan lámpatesteket, amelyek hőmérsékleti sugárzó fényforrásokkal üzemelnek, a jelenleg érvényben lévő DIN VDE 0100-559 szabvány szerint nem szabad minden megfontolás nélkül éghető anyagú felületre szerelni. (*Lásd megjegyzés!)

E témával azonban a létesítőnek nem kell azon esetben foglalkoznia, ha a világítótest rögzítési felületén még rendellenes üzemben sem keletkezik 130 °C-nál magasabb hőmérséklet, valamint ha a világítótest F jelölésű. A jelölések értelmezése Világítótestek, nem korlátozott felületi hőmérséklettel Jelölés: F Ezek olyan világítótestek (tipikusan kisüléses fényforrásokkal), melyek rögzítési felületi hőmérséklete normál üzemben nem emelkedhet 90 °C, rendellenes üzemben 130 °C, hibás üzemben 180 °C fölé. Ezeket a világítótesteket szabad éghető, normális vagy nehezen gyulladó anyagú felületre szerelni. Normálisan gyúlékony pl. egy fapanel. Ha bizonytalanság van az építőanyag égési viselkedésével kapcsolatban, a felelős építésznek kell nyilatkozni, illetve más módon kell az információt megszerezni. Figyelem! A szerelésnél elkerülendő, hogy hőtorlasz keletkezzen, amely végül mégis tűzveszélyt jelent. A DIN VDE 0100-482 482.1.14 szakasza előírja, hogy tűzveszélyes műhelyekben csak korlátozott felületi hőmérsékletű világítótesteket kell használni, ezért F jelű világítótest ilyen helyiségekben, ill. területeken nem használható. Jelölés: F Ez a világítótest ott is szerelhető, ahol – pl. mint beépített világítás álmennyezetben – érintkezik hőtorlódást okozó, éghető szerelési anyagokkal. Jelölés: F

Ez a világítótest csak nem éghető anyagú alapra szerelhető. Világítótestek korlátozott felületi hőmérséklettel Jelölés: F F , illetve D Ezek a világítótestek hibás üzemben sem érhetnek el olyan hőmérsékleteket, amelyek az éghető porokat vagy szálas anyagokat meggyújthatnák. Ezen világítótestek külső függőleges felületei hibás üzemben sem érnek el magasabb hőmérsékletet, mint 115 °C. A F F világítási egységeknél a gyártónak ezenfelül meg kell adnia a szerelési módot is (falon, falmélyedésben, függesztve stb.). A D jelű világítótesteknél a szabvány szerint csak akkor szükséges ez az útmutatás, ha a gyártó korlátozást ad meg (pl. „falra nem helyezhető”). Jelölés: M Ez a jelölés csak kisülőcsöves világítótestekre vonatkozik. Az így jelzett világítótestek berendezési tárgyakra való szerelésre szolgálnak (pl. egy szekrényben), ha a rögzítési felület legalább normál

1

gyúlékonyságú, akkor is, ha ez a felület lakkozott, rétegelt vagy furnérozott. A világítótestek körülbelül megfelelnek a F jelölésnek. Járulékosan azonban nemcsak a rögzítési felület, hanem a világítótesttel szomszédos felületek hőmérséklete sem emelkedhet 130 °C fölé rendellenes üzemben, és 180 °C fölé hibaállapotban. Jelölés: M M Az így jelzett világítótest akkor is rögzíthető berendezési tárgyakban, ha ezek égési viselkedése nem ismert. Ez esetben hasonlóan, mint az előbb ismertetett M jelű világítótestnél, a felületeken hibaállapotban sem emelkedhet a hőmérséklet 115 °C fölé. A kisüléses lámpák előtéteit nem szabad a világítótesten kívül szerelni, kivéve ha a gyártó az előtétet jelzéssel látta el. További változatok is találhatók, hogy a rögzítési felület éghető, vagy sem. A fojtótekercs szigetelése öregszik az idő múlásával, a szigetelés rideg lesz és menetzárlatok keletkezhetnek. Ebben az állapotban az előtét hőmérséklete 300 °C fölé emelkedhet. Az öregedési folyamat jelentősen lerövidül, ha a fent említett rendellenes üzem hosszú ideig tart, vagy gyakran fellép. Ezért nem szabad a rendellenes üzemnek a hőmérsékleti sugárzóval szerelt világítótestek esetében még a F jelölésűeknél sem hosszabb ideig fennállni. A villogó, hibás fényforrásokat mielőbb cserélni kell. A világítótestek gyártói jelenleg a DIN VDE 0710, ill. DIN VDE 0711-711 előírásokhoz tartják magukat. Ugyanakkor a DIN VDE 0711 2...24 pontjai kiadásával egy második előírás-sorozat is készült a világítótestek számára, amely jelentősen kihat a korlátozott felületi hőmérsékletű világítótestek jelölésére (korábbi jelölés: F F , M és M M világítótestek). A D jelölés lép a régi F F jelölés helyébe. A D a „dust”-ra utal (por). A létesítők számára jelenleg a DIN VDE 0100-559 a mértékadó. Fontos útmutatásokat tartalmaznak a vagyonbiztosítók ä VdS 2005 jelű irányelvei is. elektroinstallateur ä 2008/4 ä 27

hálózatvédelem

/ tűzvédelem

A világítótestek kiválasztásánál az alábbiakat mindig figyelembe kell venni: n mi a rögzítési felület anyaga, n hogyan van kialakítva a világítótest közvetlen környezete a beépített világítótesteknél, n milyen helyiségbe kerül a világítótest (pl. tűzveszélyes műhely vagy nedves helyiség), n sugárzók esetén mekkora biztonsági távolságokat kell betartani az éghető anyagokhoz. Villamos szerelési nyílások lezárása tűzálló válaszfalakban Az új, tűzgátnak számító villamos szerelvény- és összekötődoboz-család feladata a villamos szerelési nyílások tűz- és füstgátként való tömítése, lezárása. A termék megfelelőségi tanúsítása azt rögzíti, hogy a DIN 4102-2 szabvány szerinti (*Lásd megjegyzés!) szabványos égést alapul véve, a tűz és füst áthatolását legalább 90, ill. 60, ill. 30 perc időtartamig megakadályozza. A tűzgát-szerelvény és összekötő dobozok speciális kétkomponensű sajtolt idomként készülnek, melyet az 1. ábra szemléltet. Tűz- és füstgát szerepe abban áll, hogy a szerelvény külső falán lévő habosodó anyag a tűzeset bekövetkeztekor a szerelési nyílásokat kitölti. Ezeket a szerelvény- és szerelvény-összekötő dobozokat csak úgy lehet forgalomba hozni, hogy a terméken kopásálló jelöléssel az alábbi adatokat fel kell tüntetni: n típus megnevezése, n gyártó neve, n engedély száma, n gyártási időszak. A CE jelölés mellett a termék kísérő okmányait megegyezőségi jelzéssel kell jelölni. Minden, a villamos szerelési nyílások lezárására szolgáló terméket vagy annak csomagolási egységét beépítési utasítással kell leszállítani. A beépítési utasításnak legalább az alábbi adatokat kell tartalmaznia: n A munkafolyamatokat a pontosan illeszkedő nyílások szakszerű létrehozásához, beleértve a hozzá szükséges szerszámok adatait is, a 2. és 3. ábrákon látható módon. n A termékek szakszerű beépítésének ismertetése, ill. ábrázolása és a kábelbevezetések pontosan illeszkedő létrehozása, húzásra történő tehermentesítése (4. ábra). n A termékek kombinációinak szakszerű kivitelezéséhez szükséges munkafolyamatok ismertetése, illetve ábrázolása, beleértve a kialakításhoz szükséges szerszámok adatait is (5. ábra).

28 ä

2008/4 ä elektroinstallateur

Az adatok a rögzítéshez: n Méretadatok a termékekhez, adatok a megengedett kiosztáshoz és a villamos installációs eszközök beépítéséhez.

2

3

Rendelkezések a tervezéshez és méretezéshez Általános: az ábrákon látható kivitelek a tűzvédelemmel kapcsolatos követelmények teljesítéséhez szükséges minimális követelményeket szemléltetik. Más jogi területek előírásainak betartását ezek nem érintik. A határos alkatrészek: a villamos szerelési nyílások lezárására szolgáló termékeket a következő DIN 4104 –4 szerinti szabvány 48-as táblázata alapján tűzállósági osztályú válaszfalakba szabad beépíteni. (*Lásd megjegyzés!): n Minimálisan 100 mm vastag, egyrétegű, mindkét oldalon legalább 12,5 mm vastag gipszkarton tűzvédelmi lappal burkolt, egyenként F90 tűznek tartósan ellenálló, F60 tűznek nagyon ellenálló, F30 tűznek ellenálló tűzállósági osztályú válaszfalakba. Ezeknek a falaknak a DIN 4102-2 szabvány szerinti rövid jelölése: F90-AB, F60-AB, F30-AB. n A válaszfalakat nem éghető szigetelésből (DIN 4102) ásványgyapotból kell megvalósítani, melynek az olvadáspontja >1000 °C.

4

5

A termékek elhelyezése és kivitele: a villamos szerelési nyílások lezárására szolgáló termékeket egyenként vagy többszörös kombinációban lehet használni. Egyenkénti szerelési módnál max. 5 db tűzgát-szerelvényt vagy szerelvény-összekötő dobozt szabad egymás mellett vagy egymás felett, adott esetben a válaszfal mindkét oldalán is egymással szemben kialakítani. Ezeket a DIN 18015-3 szerinti szerelési zónáknak megfelelően kell kialakítani. Amennyiben a tűzgát szerelvénydobozt egymással szemben helyezik el, akkor a válaszfalnak legalább 100 mm minimális vastagsággal kell rendelkeznie. Amennyiben a tűzgát-szerelvény összekötő dobozt egymással szemben helyezik el, akkor a válaszfalnak legalább 125 mm minimális vastagsággal kell rendelkeznie. A tűzgát szerelvény-összekötő doboz termékekből kialakított többszörös kombinációk megvalósítása során az összekötő csőcsonk

tűzvédelem /

6

hálózatvédelem

MEGFELELėSÉGI NYILATKOZAT / TANÚSÍTVÁNY A szerelést végzĘ vállalkozás neve és címe:

Az épület megnevezése: SzerkesztĘség Beépítés dátuma: 2008 … Ezáltal igazoljuk, hogy a vizsgálati jegyzĘkönyv tárgyát képezĘ tĦzgát szerelvény Típus: Gyártó: Gyártási idĘszak: tĦzgát szerelvény összekötĘ doboz Típus: Gyártó: Gyártási idĘszak: beépítését, a vizsgálati jegyzĘkönyvben szereplĘ elĘírások szerint végeztük. Nem az aláíró által gyártott építĘelemek és alkatrészek megfelelĘségét ugyancsak igazoljuk. x x

Az alkatrészeket a megfelelĘ jelölésük alapján az Általános Építési Felügyelet jegyzĘkönyvének megfelelĘen. Az építési termék, a tĦzgát szerelvény, vagy szerelvény összekötĘ doboz gyártójának a rá vonatkozó írásbeli nyilatkozatával, melyet az aláíró jelen megfelelĘségi nyilatkozat mellékleteként csatol.

Budapest, 2008 …..

BélyegzĘ

Aláírás

Megjegyzés: ezt az igazolást, az építtetĘ részére a szakhatósági átadás céljából adtuk ki.

segítségével teljesen szigetelt kábelezés lehetséges az egyes szerelvény-összekötő dobozok között. A tűzvédelemmel kapcsola-

tos követelmények teljesítéséhez a termékeket mindig a megfelelő villamos installációs eszközökkel együtt kell használni.

Rendelkezések a beépítéshez A tűzgát-szerelvény és szerelvény-összekötő doboz beépítését a válaszfal szerkezeti felépítésére szolgáló acéllemez profil elhelyezésének a figyelembevételével kell végezni. Ennek során a válaszfal gyártójának a beépítési és megmunkálási utasításait figyelembe kell venni. A szerelési nyílások és csatlakozások létrehozása és a beépítés során a pontosan illeszkedő és szakszerű kivitelre kell ügyelni. A tűzgát-szerelvényeket szorosan kell a falba beépíteni. A többszörös kombinációk kialakításához további követelmények érvényesek a tűzgát-szerelvények illesztésével és azok összekötésével kapcsolatban, melyeket a beépítési utasítás tartalmazza. A beépítés során a tűzgátszerelvények nem károsodhatnak. Ezekbe a tűzgát-szerelvényekbe kell a villamos installációs eszközöket beépíteni. A megfelelőségi tanúsítvány, nyilatkozat A kivitelező cégnek, amelyik a megfelelőségi tanúsítvány szerinti, az engedély tárgyát képező tűzgát- szerelvényeket beépítette, minden egyes telepítéshez megfelelőségi nyilatkozatot kell kiállítania. Ezzel igazolja, hogy a tűzgát-szerelvény és szerelvényösszekötő dobozok beépítését a vizsgálati jegyzőkönyv előírásai szerint végezte. A 6. ábra mutat példát egy megfelelőségi nyilatkozat kitöltéséhez. Nagy Lajos

* Megjegyzés! E szabványnak magyar megfelelője jelenleg nincs.

Funkciómegtartás Tárgyi témában „A funkciómegtartás kézikönyve” címmel a Dätwyler cég egy aktualizált és bővített 2. kiadást jelentetett meg a közelmúltban. A képekkel gazdagon illusztrált könyv tervezőknek és kivitelező vállalatoknak több mint 100 oldalon kínál részletes alapismereteket, valamint információt. Tűzvédelmi szempontból elemzi a hálózatkiépítést, a kábelfektetést és a kábelrendszerek szerelését E30–E90 tűzállósági fokozatok közötti funkciómegtartással. A szemléletes képek mellett a kézikönyv számos információt, táblázatot és útmutatást tartalmaz. Hat fejezetre oszlik, amelyek tartalmazzák az alapismereteket, vizsgálati eljárásokat, szabványokat (MLAR), keresztmetszet-meghatározá-

sokat. Részletezi továbbá az optimális fektetési módokat, különös tekintettel a sokféle vizsgálattal (ABPs) rendelkező Pyrofil kerámiakábel-típusokra és a Pirosys fektetési rendszerekre. Ezek messzemenően meghaladják a DIN 4102–12-ben ismertetett klasszikus technikákat, és csaknem a korszerű épülettechnika szinte minden igényét kielégítik, így jelentős költségmegtakarítást jelentenek. Külön fejezetben foglalkoznak a Dätwyler kábelválasztékával, valamint azok csatlakoztatási, rögzítési és hordozórendszereinek szerelési kérdéseivel. Ugyancsak külön fejezetben tárgyalják a gyakran felmerülő kérdéseket, problémákat, amelyek kedvezően egészítik ki a kézikönyvet. n elektroinstallateur ä 2008/4 ä 29

hálózatvédelem

/ tűzvédelem

Villamos hálózatok tűzvédelme Világítási rendszerek tervezése és létesítése (III.) Törpefeszültségű világítási berendezések sajátosságai A DIN VDE 0711-223-ban találhatók ugyan kivitelezési útmutatások az ilyen világítási rendszerekre, jelenleg mégis hiányoznak érvényes normák a tervezők és létesítők számára (olyan, mint pl. DIN VDE 0100559 az általános világítási rendszerek vonatkozásában). A vagyonbiztosítók irányelvei viszont régóta foglalkoznak ezzel a témával. Ilyen berendezések tervezői és kivitelezői biztosan jól teszik, ha ezen irányelvek (VdS 2324) ajánlásait figyelembe veszik. A törpefeszültségű világítási rendszerek különösen azzal tűnnek ki, hogy ellentétben a szokásos világítási berendezésekkel, itt kis feszültségek vannak jelen, de ennek következtében nagy áramok folynak. Továbbá ezen berendezések fény-

forrásai, lámpatestei lényegesen forróbbá válnak, mint a szokásos izzólámpák. Nem ritkák az 500 °C feletti hőmérsékletek. A helyes beépítési módot ilyen esetben az 1. ábra mutatja. Az alábbi szempontokat kell kiemelni: 1. A törpefeszültségű (NV) világítási berendezésre is vonatkozik az Elektroinstallateaur 2008/4-es számában a 28. oldalon megjelent 1. táblázat. Itt kell hangsúlyozni, hogy a transzformátorok és konverterek is jelölési kötelezettség alá esnek. A létesítő ismerje ezeket a jelöléseket és a létesítést ennek megfelelően végezze. 2. Éghető építőanyagokba történő beépítéskor (hőelvezetés), és ott, ahol éghető építőanyagok hősugárzásnak vannak kitéve, arra kell ügyelni, hogy a törpefeszültségű világítási berendezéseknél két különböző rendszer van:

1

1. Táblázat . Világító eszközök és védőlemezek törpefeszültségű világítótesteknél

Lámpák

Jelölése

Világító berendezések

Jelentése

Jelölése

Jelentése

Csak zárt világítótestekben alkalmazható.

Nincs képi jelölés

Zárt világítótest

Nyílt világítótestekben alkalmazható.

42 ä

2008/5–6 ä elektroinstallateur

n alumíniumtükrös fényforrások esetén a hőenergia 90%-a a sugárzás irányába távozik, és csak 10%-a hátrafelé, n hideg fényű fényforrások esetén (Cool Beam) 40% a sugárzás irányába, és 60%-a hátrafelé távozik. Ezen szempontok figyelembevételével a tűzmegelőzés szempontjából is helyes lámpakiválasztásokat a 2. és a 3. ábra sorozata szemlélteti. A hőtorlaszok kezelésére alkalmas beépítődobozt nem szabad szigetelőanyaggal körbevenni és úgy beépíteni. A foglalat- és vezetéktávolságoknak a dobozban min. 10 mm-re kell lenniük. A légtömített tulajdonságnak köszönhető még, hogy a dobozok alkalmazhatók minden olyan függesztett födémrendszerhez, ahol kontrollálatlan a légcsere, pl. klíma- vagy hűtőfödémek és a pormentes installáció a cél. 3. A dimmereknek, transzformátoroknak és konvertereknek (elektronikus transzformátoroknak) mindig illeszkedniük kell egymáshoz és a teljes világítási rendszerhez. Különböző gyártmányok keverése, amelyek nem illeszkednek egymáshoz, tűzveszélyt okozhatnak. 4. A transzformátoroknak DIN VDE 0551-1 szerinti rövidzárlatálló biztonsági transzformátornak és jelölésűnek kell lenniük. 5. A konvertereknek a DIN 0712-24 szerint rövidzárlat-állósággal és túlmelegedés elleni védettséggel kell rendelkezniük (jelölés: ). Mint független tartozéknak jelölésük van. 6. A transzformátoroknak és konvertereknek mindig megközelíthetőeknek kell

Nyitott világítótest Csak nyílt világítótestekben megengedett lámpák helyezhetők be.

tűzvédelem / hálózatvédelem

2

lenniük, mivel éppen ezek az üzemi eszközök okoznak gyakran tüzet. A hozzájuk kapcsolt összes világítótest összteljesítményét viselniük kell, valamint állandóan a teljes hálózati feszültségre vannak kapcsolva. Ezen kívül veszteségi hőteljesítmény keletkezik rajtuk, melyet a tűzvédelem szempontjából számításba kell venni, és biztonságosan el kell vezetni. Fentebbiek miatt szükséges, hogy a villamos szerelvények állandóan megközelíthetőek legyenek, továbbá karbantartási ellenőrző vizsgálatok, valamint az ilyen világítási berendezések esetében fellépő egyéb problémák miatt is. 7. A dimmerek önállóan kapcsoljanak le, ha a transzformátor üresjárásban van. Legyenek a transzformátorteljesítmény 110%-ára méretezve. 8. A világítótestek legyenek a „GS” jelöléssel ellátva. 9. A világítótesteknek legyen egy védőlemeze, hogy forró lámpák vagy lámpatestek ne eshessenek éghető építési anyagokra. Kisnyomású lámpák alkalmazása esetén a védőlemez nem szükséges (1. táblázat). 10. A szabadon függesztett flexibilis vezetékek legalább 4 mm2 keresztmetszetűek legyenek. 11. Párhuzamos hozzávezetéseknél legalább az egyik vezeték szigetelt legyen. Más megoldásként különleges védőkészülék alkalmazása lehetséges, ami a teljesítményt felügyeli, és 60 W mértékű teljesítménynövekedés esetén 0,3 másodpercen belül lekapcsol. 12. Olyan helyen, ahol könnyen gyulladó anyagok közel kerülhetnek, valamint 2,25 m magasságig csak szigetelt vezetékek alkalmazhatók. 13. Az épületek vagy berendezések tartozékait nem szabad aktív vezetékként használni. 14. A szabadon függő tartók vagy profillétrák teljes hosszukban megközelíthetőek legyenek. Aktuális terhelésük ötszörösét el kell viselniük, de legalább 10 kg-ot.

3

4

A törpefeszültségű lámpák kapcsolására mutat példát a 4. ábrasorozat. A beépítődobozt nem szabad szigetelőanyaggal körbevéve beépíteni. A foglalat- és vezetéktávolságoknak a dobozban minimum 10 mm-nek kell lenniük. Ez a megelőző tűzvédelmi intézkedés mind az új, mind pedig a régi építésű épületeknél utólag egyaránt megvalósítható. A beépítődobozok légtömített tulajdonságának köszönhetően minden olyan függesztett födémszerkezethez alkalmazható, amelynél kontrollálatlan légcsere (pl. klíma) és pormentes installáció a cél. Építéstechnikai tanácsok betonfödémekhez Statika Az univerzálisan alkalmazható beépítődobozok és azok méretei minimálisan befolyásolják a betonfödém statikáját. Ennek ellenére a dobozok alkalmazásánál ezek befolyását a számításoknál figyelembe kell venni. A dobozok száma, mérete, középpontjai közötti távolság tekintetében

minden értéket, valamint a födém tűzvédelmi besorolását a statikussal egyeztetni kell. A dobozok elrendezésének párhuzamosan kell futnia a betonháló irányával. A dobozok középpontjainak a távolsága érje el a dobozok méreteinek legalább a háromszorosát. Tűzvédelem A tűzvédelmet és ezáltal a betonfödémek tűzvédelmi besorolását a lámpabeépítő dobozok csak kismértékben befolyásolják. Tűzvédelmi szempontból az F30-as födémekben, a kisebb átmérőjű dobozoknál, nem szükséges a tengelytávolság korlátozása. Ilyen esetben a gyártó és a forgalmazó előírásai az irányadóak. Nagyobb méretű dobozoknál, F90-es födémekben a tengelytávolság 1–1,3 m, a gyártó vagy forgalmazó előírásai szerint. A 2. táblázat áttekintést ad a szükséges minimális födém-, ill. falvastagságokról F30 és F90 tűzvédelmi besorolás esetén. Minden érték a dobozok beépítési magasságán alapszik. Tűzállóság a DIN VDE 0606, valamint az MSZ 8880/19-83 szerint A villamos szerelési anyagok bonyolult alakzatúak, emiatt ezekből általában próbatestet nem tudnak kivenni. Ezért egyre gyakrabban alkalmazzák az izzó huzalos vizsgálatot. A vizsgálati elrendezés az 5. ábrán látható. A vizsgálathoz a szabványban meghatározott méretű és alakú kantálhuzalt alkalmaznak, amelyet megadott vizsgálati hőmérsékletekre hevítenek. A vizsgálati hőmérsékleteket és jelölésüket a 6. ábra foglalja össze. Az ä izzó huzalt vízszintes irányban, 1 N erővel elektroinstallateur ä 2008/5–6 ä 43

hálózatvédelem

/ tűzvédelem

nyomják a szigetelőanyag felületéhez az ábrán látható módon, amely a szerelési anyagba behatol, annak alakzatától függően legfeljebb 7 mm mélységig. Az izzó huzal és a minta érintkezési pontja alatt 200 mm-re, egyrétegű selyempapírral fedett, 10 mm vastag fenyődeszkát helyeznek el. 30 s elteltével eltávolítják az izzó kantálhuzalt. A vizsgált szigetelőanyag megfelelő, amennyiben: n nincs látható láng és tartós parázslás, vagy ha n a láng és a mintadarab parázslása az izzó huzal eltávolítása után, 30 s-on belül megszűnik, és n a mintadarab alá helyezett selyempapír nem gyullad meg, illetve a fenyődeszka nem perzselődik meg a lehullt részecskéktől. Szerelvénykombinációk A szerelvények kombinációi a beépítő szerelvény vagy kötődobozok egymáshoz

44 ä

5

csatlakoztatásával valósítható meg. Ehhez a kombinációs távolság a DIN 49075 szerint 71 mm. A kisfeszültségű és törpefeszültségű szerelvények – pl. antennacsatlakozó – csak akkor sorolható közös keretbe, ha kizárólag érintésvédett dugaszolóaljzatokat használunk. Nem érintésvédett dugaszolóaljzatok alkalmazása esetén különálló lefedés szükséges. A dobozok beépítési távolsága ekkor normál esetben 91 mm. Nagy Lajos

2008/5–6 ä elektroinstallateur

Eptech_

hálózatvédelem

/ tűzvédelem

Villamos hálózatok tűzvédelme Világítási rendszerek tervezése és létesítése (IV.) Az építmények intelligens tűzvédelmi eszköze A tűz keletkezését követő automatikus tűz és füst elleni zárás építőelemei a tűzvédelmi beépítő dobozok. Az általános építésügyi engedély kábelzáró tömítés gyártására és használatára érvényes, mint alkatrészre a DIN 4102-9 szerinti (Építőanyagok és szerkezeti elemek viselkedése tűz esetén, kábelzáró tömítések, fogalmak, követelmények és vizsgálatok) S30-as tűzállósági osztállyal. Az S30-as kábelzáró tömítés 30 perces tűzállósági időtartamig megakadályozza a tűz és a füst továbbterjedését. A tűzvédelmi beépítő dobozokat az 1. ábra szemlélteti. A tűzvédelmi beépítő dobozok alkalmazása megerősíti az építmények belső tűzvédelmét azáltal, hogy úgy sülylyeszthetők be a tűzálló álmennyezetbe, hogy az álmennyezet továbbra is megőrizze az eredeti tűzállóságát. Alkalmazhatók: n Lámpatestekhez és hangszórókhoz: 9-2008 OTSZ 2. fejezet 5.4.5 fejezete foglalkozik a hangosító berendezések tűzriasztásra való alkalmazásával, az alábbiak szerint: 5.4.5. A hangosító rendszer tűzriasztásra történő alkalmazása lehetséges önállóan vagy a tűzjelző berendezés hangjelzői nek kiegészítéseként (további információt közlő) kialakított módon. 5.4.5.1. Tűzriasztásra alkalmazható a hangosító rendszer is, ha az megfelel az MSZ EN 60849 nemzeti szabványban foglaltaknak, vagy azzal azonos biztonságot nyújtó módon van kialakítva. 5.4.5.2. A tűzjelző berendezés hangjelző eszközeinek vezérlésével gondoskodni kell arról, hogy tűzriasztás ideje alatt minden hangforrásbemenet automatikusan kapcsolódjon le, kivéve a tűzvédelmi mikrofon(oka)t és azokat a beszédmodulokat (vagy ennek megfelelő üzenetgenerátorokat), melyek az üzenetet adják. 5.4.5.3. A tűzjelző berendezés által vezérelt hangjelzők, valamint a hangosító

28 ä


rendszer (szövegbemondás) működése nem történhet egy időben. 5.4.6. A tűzriasztásra szolgáló hangjelzés csak akkor használható más célokra, ha ugyanolyan módon kell reagálni rá, mint tűz esetén, azaz azonnal ki kell üríteni azt a területet, ahol a tűzriasztás szól, mégpedig a tűzriadó tervben megadott menekülési útvonalakon keresztül. Ha máshogyan kell reagálni, akkor a tűzriasztásra szolgáló hangjelzés csak egyéb, magyarázó információkkal együttesen használható. n Egy- vagy kétrétegű F30–AB tűzállósági osztállyal rendelkező álmennyezetekhez. n Álmennyezetek alatt vagy felett keletkező tüzek esetére. n Füst- és halogénmentes menekülési utak biztosítására. n Új épületekhez és régi épületek átépítésénél. A tűzvédelmi beépítő dobozok felépítése A tűzvédelmi beépítő dobozok felépítését a 2. ábra mutatja. n Fémtokozat: a beépítő doboz külső burkolatának 1±0,2 mm vastag horganyzott acéllemezből kell készülnie. A lámpadoboz hosszanti oldalain, a külső oldalon két-két Z alakú acél kötőlemez van elhelyezve a 3. ábrán látható módon. Mivel a fémdoboz nem éghető anyag, ezért alkalmazása nem növeli meg, az építmény tűzterhelését. n Tűzvédelmi betét: a lámpadobozt speciális tűzvédelmi betéttel kell ellátni. Tűz esetén ez a tűzvédelmi betét felhabosodik, és automatikusan megvalósítja a tűz- és füstgátat, ezzel megakadályozza a tűz térbeni kiterjedését. n Tűzvédelmi tapasz: a lámpadoboz és az álmennyezet burkolata közötti csatlakozási hézag lezárására egy kitáguló építőanyagot, ún. tűzvédelmi tapaszt kell használni. A tűzvédelmi tapasz szintén általános építésügyi engedélynek megfelelően minősítve van a megfelelő

tűzállósági osztályra. Tömítéshez a peremen, tehát a lámpadoboz homlokoldalain körbefutva kell a tűzvédelmi tapaszt felhordani. Alkalmazási előírások A kábelzáró tömítések alkalmazásakor más szerkezeti elemekben – mint például faláttörés esetében – a tömítés helyén külön jelzőtáblával kell megjelölni a tűzgátló tömítés tűzállósági osztályát. A kábelzáró tömítések környezetében az álmennyezeteknek legalább 15–25 mm vastagságúnak kell lennie. A kábelzáró tömítést olyan beépítő nyílásokkal lehet megvalósítani, amelyek külső átmérője max. 240 mm, vagy felülete max. 450 cm2 méretű, a 8. ábra 8-as számú részletábrázolása szerint. A kábelzáró tömítést legfeljebb négy, egyenként ≤12 mm külső átmérőjű kábellel lehet kialakítani, amelyek egy süllyesztett készülékhez (pl. energiatakarékos fényforrás, hangszóró, előtétkészülék) vannak csatlakoztatva. A kábeltartó szerkezetek (kábelcsatorna, állvány, -vezető), más alkatrészek, vagy segédszerkezetek, valamint mindenféle csővezetékek nem vezethetők át a kábeltömítésen. A lámpadoboz jelölése Minden, ezen általános építésügyi engedély szerinti kábeltömítések számára kialakított lámpadoboznak és adott esetben annak mellékelt használati utasításának vagy csomagolásának, vagy ha ez nehézségekbe ütközik, szállítólevelének, vagy a szállítólevél mellékletének a gyártó által az egyes országok megegyezőségi jelzésre vonatkozó rendeleteinek megfelelő megegyezőségi jelzéssel (Ü-jelzés) kell rendelkeznie. A jelzés csak akkor történhet meg, ha a vizsgálati jegyzőkönyvben foglaltak szerinti követelmények, maradéktalanul teljesülnek. Ezen kívül minden lámpadoboznak tartalmaznia kell egy feliratot, vagy matricát a következő adatokkal:

tűzvédelem / hálózatvédelem

1

tűzvédelmi beépítő doboz típusa, megegyezőségi jelzés (Ü-jelzés) a gyártó nevével, engedély számával, n gyártóhely, n gyártási év. A címkét a külső oldalon tartósan rögzíteni kell a lámpadobozra. Választhatóan ezek az adatok ugyanezen a helyen bélyegzővel beütve is szerepelhetnek. n n

2

3

A kábelzáró tömítés jelölése Ezen általános építésügyi engedély szerinti összes kábelzáró tömítést címkével tartósan jelölni kell, amelynek a következőket kell tartalmaznia: n kábelzáró tömítés, tűzvédelmi beépítődoboz-rendszer típusa, n S 30-as tűzállósági osztályú, n engedélyszám, n a kábelzáró tömítés gyártójának a neve, n gyártási év. A címkét a legközelebbi hozzá tartozó alelosztóban ugyancsak rögzíteni kell. Tervezési előírások A kábeltömítést önmagában tűzálló álmennyezet-szerkezetekbe kell beépíteni csavarozott és „spatulyázott” kivitelben. n Kétrétegű burkolattal építőanyag-lapokból (gipszkarton, üvegszálas gipsz-, ill. kalciumszilikát lapok egyenként dlap≥12,5 mm) azonos, vagy nem azonos szintben levő, fémből készült felfüggesztő szerke-

4

5

figyelembe vesszük, vagy a lámpadobozt úgy rögzítjük a hordozó mennyezeten, hogy tűz esetén az álmennyezet egyéb kiegészítő mechanikai igénybevételnek nem lesz kitéve az osztályozás időtartama alatt. n A lámpadobozt négy oldalon közvetlenül kell az alap-, ill. tartóprofilokon és/vagy az álmennyezeten kiegészítőleg kialakítandó profilokra elhelyezni. n A kábelzáró tömítés ebben az elrendezésben, ill. ebben a beépítésben teljesíti az S 30-as tűzállósági osztály követelményeit, a tűzigénybevétel irányától függetlenül. n A két kábelzáró tömítés közötti távolságnak – a lámpadobozok között mérve – az álmennyezet profilszélességének megfelelően legalább 60 mm-nek kell lennie. Szerelési előírások A kerek alakú tűzvédelmi beépítő dobozok szerelési előírásainak megfelelően a 4. ábrán látható egy beépítő doboz hőmérséklet profilja és a villamos szerelvények szerelési méretei. A szerelés egyes lépéseit az 5. ábra sorozat mutatja be. A tűzvédelmi beépítő doboz pozíciójának kijelölése először a beépítő dobozhoz mellékelt jelölőmatrica segítségével történik első laprétegen. Ezt követően történik a mennyezeti nyílás kivágása. A csatlakozókábelek bevezetése után a beépítő doboz behelyezésére

6

zetre szerelt fémszerkezetre; ásványgyapot betéttel, vagy anélkül, n Kétrétegű burkolattal a DIN 4102-4 szerint, vagy n egyrétegű burkolattal építőanyag-lapokból (gipszkarton, üvegszálas gipsz- ill. kalciumszilikát lapok dlap ≥ 15 mm) fémből készült felfüggesztő szerkezettel. Az álmennyezet szerkezetének meg kell felelnie a mindenkori alkalmazhatósági igazolásnak. n A tűzvédelmi beépítő dobozt a fent leírt felépítésű és építés szerinti álmennyezetekbe szabad beépíteni, ha az álmennyezet-szerkezetek statikus követelményeit, a beépíthető eszközök használata során (tartószerkezet, felfüggesztési távolságok)

kerül sor az álmennyezetbe. Ezt követően az élek kifugázására és a tűzálló tömítőtapasz felvitelére kerül sor. A beépítő doboz pozíciójának lemérése következik és a második álmennyezeti lapréteg felhelyezésére kerül sor. A szerelőnyílás középpontjának kijelölése után a második lapréteg kivágása következik. Ezután kerülhet sor a lámpatest vagy hangszóró csatlakoztatására és beépítésére. A szögletes alakú tűzvédelmi beépítő dobozok szerelési előírásai A 6. ábra mutatja a beépítő dobozok hőmérsékletprofiljait, és a villamos szerelvények szerelési méreteit. Ezeknek a tűzvédelmi beépítő dobozoknak a szere- ä elektroinstallateur ä 2008/7 ä 29

hálózatvédelem

/ tűzvédelem

8

7

lési előírásai az alábbi ábrákon elemeire bontott lépésekben láthatók. A 7. ábra sorozat részletei az alábbiakat ábrázolják: 1. A mennyezeti nyílás kijelölése. 2. A segédkeret rögzítése a megfelelő pozícióba. 3. A szögletes tűzvédelmi beépítő doboz rögzítése. 4. A beépítő doboz rögzítése csavarokkal a profilhoz. 5. Csatlakozókábelek bevezetése. 6. A tűzálló tömítőtapasz felvitele

körbe, a beépítő doboz alsó élére. A tűzálló tömítőtapasznak legalább 30 perces száradási időre van szüksége. A 8. ábra szemlélteti a további szerelési lépéseket: az ábra felső részén látható, hogy a lámpadobozt úgy kell elhelyezni, hogy annak külső élei az álmennyezet alap- és hordozóprofiljaival párhuzamosan fussanak. Amennyiben szerkezetileg, ill. a tűzvédelem szempontjából szükséges, adott esetben kiegészítő profilokat kell az álmennyezet szerkezetébe szinthelyesen beépíteni. Az álmennyezetben elhelyezett

terhelést kiegészítő „nóniusz”-függesztékek elhelyezésével kell hordozni. 7. Az első és második lapréteg együttes rögzítése csavarokkal a profilhoz. 8. A szerelőnyílás kijelölése és kivágása. 9. A lámpatest vagy hangszóró csatlakoztatása és beépítése. A szerelés végén a kivitelezőnek egy megfelelőségi tanúsítványt kell kiállítania az építtető részére, amelyben tanúsítja, hogy a szerelés mindenben megfelel a vizsgálati jegyzőkönyvben foglaltaknak. Nagy Lajos

Fóliafüggöny A napsugárzás és káprázásvédelemnek főként most a nyári hónapokban van jelentős szerepe. A hőterhelés csökkentése például a klímaberendezések energiamegtakarítását jelentősen befolyásolja. Tehát a napvédelem egy olyan aktuális téma, amelynek különféle követelményeket kell kielégítenie. Az „Alware” nevű braunschweigi cég egy tanulmányában megvizsgálta a különféle napvédő rendszerek hatását az irodák termikus klímájára. Az elemzés alapját egyetlen irodahelyiség képezte, amelynek hővédős üvegezésű ablakai déli irányba néztek. Erről a helyiségről háromdimenziós szimulációs modell készült és meghatározott peremfeltételek segítségével óránkénti dinamikus hőmérleget készítettek az eredő helyiség-hőmérséklettel együtt. Ez képezte az alapját a helyiség túlmelegedés gyakorisága elemzésének. Ezután az alapszimulációt három eltérő napvédő rendszerrel variálták: egy MULTIFILM fóliarolóval, egy külső árnyékolóval és egy textil lamellafüggönnyel. Eredményül többek között a hőbevitel, a szükséges hűtőteljesítmény vagy árnyékolási aktivitási fok adódott. Az árnyékolatlan ablakkal összehasonlítva a hűtési energia csaknem 30%-os megtakarítása volt elérhető a MULTIFILM elnevezésű fóliarolóval, ill. fóliafüggönnyel. Ezt a MULTIFILM Sonnen- und Blendschutz GmbH német cég gyártja. A mérési eredmények alapján a fóliaroló megfelel a mai korszerű és energiatakarékos napvédőrendszerekkel szemben támasztott követelményeknek. Belül felszerelve védve van az időjárás hatásaival szemben, jó hővédelmet biztosít és megvédi a képernyő mellett dolgozót a káprázástól és a reflexiótól, miközben fennmarad a szabad kitekintés a külvilágba. A fólia erősen reflektáló külső oldala csökkenti a napsugárzás energiájának behatolását a helyiségbe, és ily módon csökkenti a kellemetlen üvegházhatást, ami az irodahelyiségek felmelegedését okozza. Következményképpen a helyiségklímának kevesebb energiára van szüksége a helyiség klímájának kellemessé tételéhez. n

30 ä


TŰZVÉDELEM /

HÁLÓZATVÉDELEM

Villamos hálózatok tűzvédelme VILLAMOS SZERELÉSI CSÖVEK ÉS CSATORNÁK Általában az mondható, hogy a villamos szerelési csöveknek az EN 50085 és az EN 50086 (DIN VDE 0605) szabványoknak kell megfelelniük. Ezekben a szabványokban a csövek égési viselkedését is leírják. Amennyiben lángnak ellenálló villamos szerelési csőről van szó, akkor azt a gyártónak 12 számjegyes számkóddal meg kell adnia a csövön, a csomagoláson, vagy a csomagoláshoz mellékelt címkén. A régi DIN VDE 0605 szerint a létesítő azonnal láthatta, hogy lángnak ellenálló égési viselkedésű csőről van szó, mivel ez F betűvel volt jelölve. Ez a járulékos jelölés az új szabvánnyal (DIN VDE 0605) megszűnt. A DIN VDE szerint a csöveknek fémből kell készülniük, vagy a lángnak ellenálló égési viselkedést vizsgálattal kell kimutatnia a gyártónak. Főképp a fémből készült csövek kínálnak kiemelkedő biztonságot a mechanikus behatásokkal szemben, emellett nem növelik a hőterhelést, mivel nem éghetők. Akkor alkalmazzák szívesen, ha ezek az előnyök érvényre jutnak (pl. falon kívüli szerelésnél tűzvédett műhelyekben). Hasznos lehet a fémcsövek árnyékoló tulajdonsága is. Itt gondolva a kábelek, vezetékek árnyékolására a villamos szerelési csatornában, a kívülről jövő elektromágneses zavarral szembeni, ill. a környezet árnyékolására az elektromágneses zavarok elleni védekezésre, melyeket maguk a villamos szerelési csatornában levő kábelek, vezetékek bocsátanak ki. Az egyéb falon kívüli szereléseket természetesen lehet olyan éghetőségű csövekkel is végezni, amelyek lángnak ellenálló égési tulajdonsággal rendelkeznek. A lángnak nem ellenálló villamos szerelési csöveket az új szabvány szerint narancsszínűre kell festeni. A DIN VDE 0100520 előírja, hogy ezek a csövek csak falon

belüli szerelésre használhatók, vagy a csövet minden oldalról körül kell venni nem éghető anyaggal. A villamos szerelési csatornáknak az EN 50085 (DIN VDE 0604) kell megfelelniük. Sajnos a pillanatnyilag érvényes szabványhelyzet szerint hiányzik a tűzbiztos kivitelezés megkövetelése. Erre a tervezők, kivitelezők tudatosan figyeljenek, ha olyan csövet szereznek be (vagy terveznek be), melyet a gyártó mint lángnak ellenállót kínál. A lángnak ellenálló csövek fémből vagy a „lángkioltó”, részlegesen lángálló csövek műanyagból készülnek, melyek lángnak ellenálló viselkedését ellenőrizték. Az alkalmazott anyagok lángállósági fokát az oxigénindex segítségével adják meg. Jelölése LOI (Low Oxigen Index). Amennyiben az LOI a levegő O2 százalékarányát meghaladja, akkor az anyagot lángállónak nevezzük. Megkülönböztetünk: I LOI 23 – éghető, I LOI 24-28 részlegesen lángálló, I LOI 29-35 lángálló, I LOI 36 különösen lángálló anyagokat. Még nem áll rendelkezésre olyan jelölés, melynek alapján ez a tulajdonság műanyag csöveknél felismerhető lenne. Remélhetőleg ezt a hiányt mihamarább pótolják majd a gyártók. A fém szerelési csatornáknak még az is előnye, hogy árnyékoló tulajdonságuk van (mint az előbb említett fém villamos szerelési csöveknek), és a hőterhelést nem növelik, mivel nem éghetők. Bizonyos felhasználásoknál mechanikus szilárdságuk is előnyös lehet, különösen akkor, ha az építési viszonyok miatt nagyobb rögzítési távolságokat kell tervezni. A csatornákat a fent említett szabvány az alábbiak szerint különbözteti meg: I olyan szerelési csatornák, melyekbe általában kábeleket, vezetékeket helyeznek, I készülékszerelési csatornák, melyek a rendszerrel kapcsolatos beépíthető dobozokat, ill. készülékegységeket is befogadnak, valamint I aljzatpanel-csatornák.

A csatornákba gyakran fektetnek egyszerre erősáramú és információs kábeleket. Ilyenkor ezeket elválasztva kell vezetni, több okból: 1. Utólagos szerelések, egyedi munkák esetén ne sérüljön a másik rendszer. 2. Mivel az információtechnikai vezetékek általában kisebb villamos szilárdságúak mint pl. az erősáramú vezetékek, nagyobb a biztonság – tranziens túlfeszültségek esetén is. 3. A térbeli elválasztással a rendszerek egymás közti elektromágneses befolyásolása is csökken. Fontos, hogy a szerelési készülékek (pl. csatlakozóaljzatok, kapcsolók) csak a készülékcsatornákba építhetők be, mivel ezek felelnek meg a megfelelő előírásoknak. Aljzatpanel-csatornák Az aljzatpanel-csatornáknak általában megfelelő befogadóképességű leágazásai vannak, melyekbe szerelési készülékek rögzíthetők. Meg kell említeni, hogy a csatornagyártók általában 0,6 kitöltési tényezőt tételeznek fel. A tervezésnél ezt nyomatékosan figyelembe kell venni a tartalékképzés szempontjából is. A kitöltési tényező a kábelek, vezetékek által elfoglalt keresztmetszet viszonya a csatorna teljes keresztmetszetéhez képest. Padlócsatornák A padló szintjén eszközölt szerelés céljára szolgálnak az ún. padlócsatornák. Ezekkel a csatornákkal a DIN VDE 0634 foglalkozik. Olyan vezetékcsatornákról van szó, melyek egy- vagy többszörös kábelezést tesznek lehetővé, és a szerelési nyomvonalon a fogyasztóhoz vezetnek. Ennek főleg nagy helyiségekben van előnye, vagy ott, ahol a helyiség beosztását és kihasználását rugalmassá akarják tenni, megszüntetve ezzel a tűz- és balesetveszélyes vezetékes elosztóhelyek számát. A padlócsatornák lehetnek az aljzatbeton alatt vagy felett, ezek készülék- vagy átmenődobozokba torkollnak. Átmenődo- ® elektroinstallateur ® 2008/8–9 ® 33

HÁLÓZATVÉDELEM

/ TŰZVÉDELEM

bozokat minden elágazásban vagy irányváltoztatásban elhelyeznek. A készülékdobozokba elhelyezhetők erősáramú vagy adatfeldolgozási szerelési egységek. Hasonlóképp ezen csatornák mentén helyezhetők el a padlón a négyszögletes szerelvénydobozok, melyek oldalaira szintén rögzíthetők szerelési egységek. E célból a csatornát felülről többször átfúrják, és a nyílás fölé szerelik a szerelődobozt. Ezeket a fektetési rendszereket mindig megfelelően kell méretezni, hogy a kábelek, vezetékek fektetésénél vagy a pótkábelek utólagos behúzásánál a szigetelés ne sérüljön meg, és a hőelvezetés ne romoljon. A kitöltés mindig maradjon 0,6 alatt, hogy a kábelek, vezetékek ne sérüljenek meg (pl. vezetékek utánhúzásánál), és ne legyen megengedhetetlen túlmelegedés. Az üzemi eszközök kiválasztásának általános szabályai Alapvető szabvány a DIN VDE 0100-510, mely szerint csak olyan üzemi eszközök alkalmazhatók, melyek a vonatkozó szabványoknak, normáknak megfelelnek. Magától értetődik, hogy az üzemi eszközöket a DIN VDE 0100-510 alapján úgy kell kiválasztani, hogy a várható igénybevételeknek ellenálljanak – tehát a személyi, vagyon-, tűzvédelem és a funkció a külső behatások miatt ne romoljon. Nem lényegtelen ismertetőjegye a szabványnak

1

4

2

34 ®

eleget tevő, ezáltal biztonságos üzemi eszközöknek a jelölés. Ahol csak lehet, alkalmazni kell az üzemi eszközön a VDE jelölést. Ez a jel tájékoztatja a tervezőt, létesítőt, hogy az üzemi eszközt egy független vizsgálati helyen – az aktuális normák szerint – a biztonságra való alkalmasságát tekintve leellenőrizték. A DIN VDE 0100-510 vonatkozó fontos pontjai az alábbiak: a. Az oldható kötéseknek mindig megközelíthetőknek kell lenniük. b. A kábel- és vezetékrendszereket úgy kell jelölni, hogy vizsgálat, javítás esetén a kábelek, vezetékek könnyen azonosíthatók legyenek. c. A nem elektromos berendezések káros befolyását ki kell zárni. d. Olyan üzemi eszközöket, melyek hátul nyitottak, nem szabad minden további nélkül éghető alapra szerelni. Ilyen esetben tűzbiztos elválasztást kell alkalmazni. A szigetelőalap legalább 1,5 mm, és az IEC 707 szerinti lángnak ellenálló képessége FH1 legyen. e. A szerelési csövek belső átmérőjét úgy kell kiválasztani, hogy a kábelek, vezetékek vagy érvezetékek behúzása problémamentes legyen. f. Szerelési csatornákban betartandó a 0,6 kitöltési tényező. Tervezés során ezt a tartalékképzés szempontjával együtt kell betartani. Ez azt jelenti, hogy a létesítés-

3


kor – beszámítva tartalékot is – a csatorna-keresztmetszet 40%-ának szabadon kell maradnia. Biztonságos szereléstechnológia Az épületek megnövekedett komfortfokozata, valamint az építtetők részéről jogos igényként jelentkező, természetes fényt biztosító nagy üvegfelületek sokszor feloldhatatlan ellentéteket eredményeznek a hagyományos villanyszerelési technika alkalmazóinál. Ugyanis jelentősen lecsökkent a szerelés céljára is igénybe vehető falfelületek nagysága. Ezeken a falfelületeken viszont egyidejűleg több szakma is osztozik, és ebből adódóan a vízszintes irányú horonyvésés csak kompromisszumok révén valósítható meg. Esztétikai okokból pedig az építtető nem mindig engedi meg, hogy jól látható helyeken kötődobozok legyenek elhelyezve. A Symalen-technológia alkalmazása esetén nem gyengülnek a falszerkezetek, mivel nincs vízszintes irányú vésés, ezáltal elmaradnak az oldalfalakon lévő kötésdobozok is. A villamos kötések pedig mély szerelvénydobozokban, közvetlenül a villamos szerelvények mögött kerülnek kialakításra (1. ábra). Ezáltal nagyságrendileg csökkenthetők a villamos kötések száma, ami javítja a szerelés tűzbiztonságát. Ezek a csövek ütés-, és nyomásállóságuk következtében egyaránt alkalmasak téglafalban, 5 valamint betonban történő használatra (2. ábra). Mivel két csatlakozási pont között a legrövidebb út az egyenes, az aljzatbetonon vagy a födémben légvonalban fektetett


6

Méretsor

Külső átmérő [mm]

Belső átmérő [mm]

Tekercshossz [m]

M 16 / 12 M 20 / 15 M 25 / 19 M 32 / 25 M 40 / 32 M 50 / 41 M 63 / 51

16 20 25 32 40 50 63

12 15 19 25 32 41 63

100 100 50 50 25 25 25

7

Hajlítási sugár [mm] 100 120 150 190 300 480 600

védőcső hossza mindig rövidebb, mint a függőlegesen és vízszintesen váltakozó nyomvonalakon vezetetteké. Azáltal, hogy a falazatot csak függőleges irányban kell vésni, és a vízszintes irányban csupán a védőcső (állványzat nélküli helyen) aljzatbetonon való fektetése szükséges, ezért a telepítés gyorsabban és kevesebb költséggel végezhető el. Mivel közös nyomvonalon vezethető az épületgépészeti csövezéssel, a kényszerítő nyomvonalválasztás okozta többletköltségektől is mentes a telepítés (3. ábra). A védőcsövet egyszerűen a szerelőbetonra kell fektetni, és elmozdulás ellen ott mechanikusan rögzíteni kell. A csövek mindenféle segédeszköz nélkül, hidegen ívben hajlíthatók. A védőcső átmérőjéhez ajánlott ívben történő hajlítás esetén a cső belső kör keresztmetszete nem változik. A csövek a külső nyomásoknak és mechanikai behatásoknak jól ellenállnak, alakváltozás után eredeti keresztmetszetüket visszanyerik. Ezek a védőcsövek a kedvező tulajdonságaikat –10 °C és +70 °C közötti hőmérséklet-tartományban is megtartják. A sima falú, hajlékony, nyomásálló polietilén védőcsövek narancssárga és szürke színben kerülnek forgalmazásra. A téglafalban és betonban történő szereléshez a

narancssárga színű kivitel ajánlott. A szürke színű cső alkalmazása a részlegesen lángálló és halogénmentes tulajdonsága miatt a menekülési utak mentén és az álmennyezet fölötti szerelésnél alkalmazható, valamint a nagy látogatottságú épületekben ajánlott. A csövek nem ellenállóak a napsugárzással szemben, de a vegyi behatásokat jól bírják, ezért földbe fektethetőek. A védőcsőbe történő vezetékbehúzásra hatékony és biztonságos módszer dolgoztak ki (4. ábra). A befúvókészülék túlnyomás segítségével speciális nylonzsinórt fúvat a védőcsőbe, amely másodpercek alatt végigér a csőben. Ezután rögzíteni kell a nylonzsinórra a behúzandó vezetéket, és elvégezhető a behúzás. A zsinórbefúvó készülék gyorsan átállítható visszaszívásos üzemmódra (5. ábra). Amikor visszaszívással kell behúzni a zsinórt, akkor egy adapter közbeiktatásával, úgynevezett „folyadékcsapda” segítségével lehet meggátolni, a korábban esetlegesen csőben maradt víz és törmelék bejutását a befúvókészülékbe. A készülék egyébként mindenfajta védőcsőhöz, 50 mm-es csőátmérő esetén 150 m csőhosszig, míg 50–150 mm csőátmérő esetén 900 m csőhosszig alkalmazható. A készülék kis méretének és a különböző feladatokhoz rendelt tartozékai, valamint a csuklós szívófej kialakításának köszönhetően bármilyen szerelvénydobozba befér. Az új technológia egyaránt alkalmazható „megtört” csövekhez, gégecsövekhez és sima falú csövekhez. A védőcsöveket csőátmérőtől függő hosszúságban és a telepítés helyszínén könnyen tárolhatóan, mozgatható formában, tekercs kiszerelésben szállítják. A helyszíni telepítéskor az egyes metrikus méretű csőszakaszokat áttetsző, illetve szürke színű toldóelem segítségével lehet egymáshoz illeszteni. A védőcsövezés eltakarása előtt az egyes lefektetett csőszakaszok azonosítására szolgál a jelölőtáblával ellátott tömítődugó (6. ábra). A különböző méretű tömítődugó használata lehetővé teszi egyszerű jelrendszer alkalmazását a nyomvonal azonosítására, valamint megakadályozza, hogy betonozáskor vagy vakoláskor víz kerüljön a védőcsőbe (7. ábra). A szereléshez használt csövek telepítési adatait a táblázat foglalja össze. E szereléstechnológia alkalmazása önmagában csökkenti a „Villamos áram, mint tűzokozó” cikkekben leírt veszélyforrásokat (Elektroinstallateur 2007/7; 2007/8–9). Nagy Lajos elektroinstallateur ® 2008/8–9 ® 35

Villamos hálózatok tűzvédelme

Recommend Documents