Nie ma wątpliwości co do tego, że w wielu przypadkach od instalacji elektrycznych zależy bezpieczeństwo ludzi i mienia. Instalacje elektryczne mogą stanowić źródło powstania pożaru, zatem kluczową rolę odgrywa odpowiednie dobranie trasy kablowej, kabli i aparatury. Nie mniej ważne jest przy tym właściwe wykonanie oraz eksploatowanie instalacji.

Fot. 1. Trasa kablowa prowadzona po suficie. Fot.: OBO BETTERMAN Fot. 1. Trasa kablowa prowadzona po suficie. Fot.: OBO BETTERMAN

W wielu aplikacjach instalacje elektryczne odpowiadają za wykrywanie pożaru oraz przeciwdziałanie jego skutkom. Tym sposobem stosuje się szereg urządzeń w postaci urządzeń sygnalizujących powstawanie pożaru, dźwiękowych systemów ostrzegawczych, systemów odcinających, oświetlenia ewakuacyjnego, urządzeń oddymiających, wind ewakuacyjnych itp. Takie urządzenia i instalacje wymagają nie tylko sprawnego funkcjonowania ale i podtrzymania zasilania oraz sygnałów w określonym czasie.
W efekcie szereg wymagań w odniesieniu do tras kablowych należy uwzględnić już etapie projektowania systemu tras kablowych. Przede wszystkim określone zasady trzeba wziąć pod uwagę w stosunku do doboru poszczególnych komponentów instalacji, przy czym kable muszą mieć właściwą, minimalną wymaganą klasyfikację. Ważne jest przestrzeganie wymagań przewidzianych przez producenta konkretnego kabla. Pozostałe elementy instalacji takie jak puszki łączeniowe, przepusty przez ściany itp. muszą być dobrane w klasyfikacji nie niższej niż klasyfikacja kabla, co powinno być potwierdzone odpowiedni raportami badań i certyfikatami. Wybór poszczególnych elementów powinien uwzględniać odległości względem mocowania, obciążenia mechaniczne i wymiary.

Aspekty prawne

Fot. 2. Drabinki kablowe, elementy nośne, wiązki kablowe również z kablami ognioodpornymi. Fot.: PROTEKOL Fot. 2. Drabinki kablowe, elementy nośne, wiązki kablowe również z kablami ognioodpornymi. Fot.: PROTEKOL

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie „Przewody i kable elektryczne oraz światłowodowe wraz z ich zamocowaniami, zwane dalej zespołami kablowymi, stosowane w systemach zasilania i sterowania urządzeniami służącymi ochronie przeciwpożarowej, powinny zapewniać ciągłość dostawy energii elektrycznej lub przekazu sygnału przez czas wymagany do uruchomienia i działania urządzenia”.
Ponadto rozporządzenie ministra infrastruktury wymaga aby odbiorniki elektryczne, które biorą udział w procesie ratowania życia ludzkiego podczas pożaru miały zapewnioną nieprzerwaną dostawę energii elektrycznej lub przekaz sygnału przez wymagany czas nie krótszy niż 30 lub 90 minut, co ma na celu umożliwienie bezpiecznej ewakuacji ludzi z płonącego obiektu. Chodzi tutaj o oświetlenie awaryjne, dźwiękowe systemy ostrzegawcze, wentylatory, windy, pompy pompujące wodę do tryskaczy, klapy wentylacyjne itp.

Norma DIN 4102-12

Fot. 3. Korytka kablowe z kolankami pod kątem 45˚, omijające pionową rurę. Fot.: PROTEKOL Fot. 3. Korytka kablowe z kolankami pod kątem 45˚, omijające pionową rurę. Fot.: PROTEKOL

Należy podkreślić, że w Polsce nie obowiązują przepisy i normy precyzujące wymagania względem urządzeń i instalacji podtrzymujących zasilanie i sygnały, przy czym w praktyce wykorzystuje się normę DIN 4102-12. Dokument ten precyzuje wymagania względem praktycznych aspektów sprawdzania kabli łącznie z systemem mocującym, który nazywany jest zespołem kablowym. W szczególności chodzi tutaj o doprowadzenie energii elektrycznej do odbiorników w określonej temperaturze przez określony czas. Dla potwierdzenia spełniania wymagań w tym zakresie przeprowadza się szereg badań systemu tras kablowych wraz kablami w taki sposób aby zyskać pewność, że odbiorniki elektryczne podczas pożaru zagwarantują nieprzerwaną dostawę energii elektrycznej.
Podtrzymanie funkcjonowania energii elektrycznej to zapewnienie ciągłego zasilania w energię elektryczną w budynku podczas pożaru. Jednak wymaganie w tym zakresie nie obejmuje całej sieci elektrycznej w obiekcie lecz wyłącznie określone obwody, które są istotne dla pracy systemów takich jak oświetlenie awaryjne, systemy ostrzegania dźwiękowego (DSO), urządzenia wentylacyjne, itp., przy czym norma DIN 4102:12 dotyczy napięć o wartości do 1 kV. W praktyce zdolność do podtrzymania funkcji klasyfikuje się w odniesieniu do dwóch grup E-30 i E-90. Co prawda norma mówi jeszcze o grupie E60 ale jest ono rzadko stosowana.
Np. na rynku oferowane są systemy tras kablowych bazujące na podwieszanych drabinkach kablowych pod sufitem, korytkach kablowych montowanych przy ścianie, a także na kablach ognioodpornych montowanych poziomo pod sufitem lub mocowanych pionowo do ścian z uwzględnieniem pojedynczych drabinek lub obejm. W zależności od potrzeb dobiera się odpowiedni system w zależności od konkretnych potrzeb aplikacji. Jeżeli system jest zaliczany do grupy E-30 to oznacza, że zyskuje się przez 30 min. utrzymanie sprawności funkcjonowania urządzeń w budynku. Takie rozwiązania zazwyczaj uwzględnia się przy zasilaniu i sterowaniu urządzeniami sygnalizacji pożaru, urządzeń przeznaczonych do alarmowania o pożarze, oświetlenia ewakuacyjnego w budynku itp. Z kolei E-90 oznacza, że przynajmniej 90 min. będzie utrzymana sprawność funkcjonowania urządzeń w budynku. Urządzenia klasyfikowane do tej grupy bardzo często obejmują instalacje wentylacji klatek schodowych i ewakuacyjnych, szybów itp.

Mocowanie kabli w systemie bezpieczeństwa pożarowego E-30, E-60, E-90

Fot. 4. Przewody na korycie siatkowym Fot. 4. Przewody na korycie siatkowym Fot. 5. Koryta kablowe prowadzone pod sufitem Fot. 5. Koryta kablowe prowadzone pod sufitem

Warto wspomnieć o rozwiązaniach pozwalających na mocowanie kabli w systemie bezpieczeństwa pożarowego E-30, E-60 i E-90. Za podstawę w tym zakresie można uznać korytka kablowe z kształtami przetłoczeń wzdłużnych i poprzecznych. Tym sposobem zapobiega się uszkodzeniu przewodów podczas ich układania (przeciągania). Wycięcie na końcu koryta oraz przesunięcie ostatniego rzędu otworów pozwala na wsuwanie jednego korytka w drugie i montaż bez łącznika. Ważna jest gęsta perforacja z przetłoczeniami, która zapewnia dobrą wymianę ciepła. Montaż poszczególnych elementów ułatwiają głębokie przetłoczenia, gęsta perforacja, wycięcia służące do łączenia przez wsuwanie oraz otwory Ø11 w dnie korytka. Maksymalny rozstaw podpór wynosi 1,5 m przy maksymalnym obciążeniu 20 kg/m. Materiał wykonania stanowi stal ocynkowana metodą Sendzimira (PN-EN 10346:2011). Jest nią blacha o grubości 0,7 mm (KGL/KGOL) oraz blacha o grubości 1,0 mm (KGJ/KGOJ). W ramach oferty systemów tras kablowych spełniających wymagania bezpieczeństwa pożarowego trzeba wspomnieć o pokrywach korytek, drabin oraz korytek siatkowych. Elementy tego typu standardowo bazują na stali ocynkowanej metodą Sendzimira (PN-EN 10346:2011). Opcjonalnie można zastosować stal ocynkowaną metodą zanurzeniową (PN-EN ISO 1461:2011) lub stal kwasoodporną (PN-EN 10088). Pokrywy są dostępne również jako kolanka 90° oraz pokrywy trójnika i czwórnika. Pokrywy nabyć można do wszystkich korytek, drabin, korytek siatkowych, a także wszystkich systemowych kształtek. Uwzględniając w systemie tras kablowych elementy tego typu zyskuje się ochronę kabli przed uszkodzeniem mechanicznym oraz przed promieniowaniem UV. Pokrywa zapewnia również dobrą ochronę przed zapyleniem.
Mówiąc o systemach bezpieczeństwa pożarowego E-90 warto również wspomnieć o ponadnormatywnych mocowaniach do konstrukcji stalowych, do blachy trapezowej oraz do rurowych konstrukcji podłóg podniesionych. Niejednokrotnie zastosowanie znajdują również uchwyty kablowe mocowane do płyt gipsowo -kartonowych, porobetonu, cegły typu Silka, betonu oraz pustaków ceramicznych.

Prowadzenie tras kablowych

Fot. 6. Rura osłonowa prowadzona pod kątem. Fot.: OBO BETTERMAN Fot. 6. Rura osłonowa prowadzona pod kątem. Fot.: OBO BETTERMAN

Należy pamiętać, aby trasy kablowe były montowane na podłożach, których klasyfikacja jest nie niższa od klasyfikacji kabla – np. 30 lub 90 min. Za optymalne podłoże przeznaczone do prowadzenia tras kablowych z podtrzymaniem funkcji uznaje się beton klasy B25 lub kamień naturalny. Nie można zapomnieć o minimalnych wymiarach ścian oraz filarów żelbetowych obiektu. W przypadku mniejszych obciążeń wykorzystuje się techniki szybkiego montażu. Jeżeli obciążenia są większe to do podłoża betonowego montuje się kotwy rozporowe w wywierconych otworach, przy czym dopuszczalne jest prowadzenie kabli w tynku tradycyjnym układanym na ścianach z pustaków betonowych lub z ceramiki. Tras kablowych nie prowadzi się w sposób, który może powodować obniżenie funkcji trasy w czasie pożaru. Chodzi tutaj przede wszystkim o zagrożenia spowodowane spadającymi elementami budowlanymi, dylatacjami, konstrukcjami budowlanymi itp. Sposób ułożenia kabli powinien uwzględniać zapas zapewniający kompensację ugięcia sufitu oraz innych elementów wsporczych. Kable układa się luźno z zapasem a uchwyty trzymające kable powinny mieć średnicę o jeden wymiar większą w stosunku do faktycznego przekroju kabla. Zastosowane uchwyty nie mogą mieć ostrych krawędzi, powodujących uszkodzenie izolacji lub utrudniony przesuw kabla. Kable przebiegające pionowo po korytach kablowych mocuje się do drabiny lub koryta co ok. 30 cm. Z kolei zapas kompensacyjny wykonuje się co ok. 3,5 m. co zapewnia w czasie pożaru zabezpieczenie kabla przed osuwaniem. Wykorzystać można również odpowiednie skrzynki mocujące lub ognioodporne przepusty.
Promień zginania trasy kablowej nie powinien przekraczać dopuszczalnych wartości przewidzianych przez producentów poszczególnych elementów instalacji. Wykonawca trasy kablowej musi zadbać o właściwe oznakowanie systemu i wystawienie świadectw zgodności.

Podsumowanie

Fot. 7. Korytka kablowe z łącznikami przegubowymi do zmiany kierunku trasy kablowej. Fot.: PROTEKOL Fot. 7. Korytka kablowe z łącznikami przegubowymi do zmiany kierunku trasy kablowej. Fot.: PROTEKOL

Celem spełnienia wymagań w zakresie podtrzymania funkcji zasilania kluczową rolę również wybór wszystkich komponentów trasy kablowej. Np. ważne są odpowiednie puszki łączeniowe, przy czym niektóre elementy tego typu mają pokrywy sygnalizacyjne koloru czerwonego. Stosuje się je głównie w obwodach bezpieczeństwa. Puszki łączeniowe oferowane są również w wersji wykonania uwzględniającej blachę ocynkowaną. Z kolei przy łączeniu kabli można wykorzystać kostki ceramiczne i bezpieczniki przeciążeniowe jednorazowego zadziałania. Przydatne rozwiązanie stanowią odrębne zaciski przeznaczone do podłączenia linii sygnałowych. Wykorzystać można również puszki z otworami zapewniającymi odprowadzanie kondensatu.