Spis treści
- Dlaczego stosowanie kabli ognioodpornych jest tak ważne?
- Kable ognioodporne w halach przemysłowych – normy i klasyfikacje
- Izolacja kabli podstawą ich ognioodporności
- Kable ognioodporne bezhalogenowe
- Podsumowanie
Dlaczego stosowanie kabli ognioodpornych jest tak ważne?
Do kategorii rozwiązań przeciwpożarowych, jakie stosuje się w halach przemysłowych, zaliczamy przede wszystkim wszelkiego rodzaju materiały niepalne, drzwi, okna i ściany ognioodporne, a także instalacje przeciwpożarowe (systemy alarmowe, gaśnicze, oddymiania). Ważnym elementem ochrony przeciwpożarowej powinny być również kable ognioodporne, które możemy podzielić na kable trudnopalne bądź samogasnące.
Dobór okablowania z punktu widzenia ochrony przeciwpożarowej jest istotny z dwóch głównych powodów. Po pierwsze, źle dobrane kable mogą działać niczym „lont” i przyczyniać się do szybszego rozprzestrzeniania się ognia w całym obiekcie. W ten sposób dodatkowo rośnie zagrożenie nie tylko dla osób przebywających w pobliżu pożaru, ale również dla sprzętu i całego obiektu.
Po drugie, standardowe kable pod wpływem ognia i w warunkach wysokiej temperatury mogą dużo szybciej ulec uszkodzeniu. Jest to o tyle groźne, że następstwem tego będzie np. przerwanie zasilania czy transmisji sygnału. A to z kolei może skutkować poważnymi konsekwencjami – przerwaniem działania systemów alarmowych, oświetlenia awaryjnego bądź systemów oddymiania.
Kable ognioodporne zostały bowiem zaprojektowane w taki sposób, żeby w trakcie pożaru zachowały swoją integralność mechaniczną i elektryczną. Umożliwi to nieprzerwaną pracę istotnych w takich sytuacjach systemów bezpieczeństwa. Dzięki specjalnym materiałom izolacyjnym, które wytrzymują temperatury sięgające nawet 1000ºC, kable te spowalniają rozprzestrzenianie się ognia i minimalizują ryzyko uszkodzeń.
W halach przemysłowych (ale również w innych obiektach) kable ognioodporne stosuje się przede wszystkim tam, gdzie konieczne jest niezawodne i bezpieczne funkcjonowanie systemów krytycznych podczas pożaru. Są to m.in.:
- systemy bezpieczeństwa pożarowego,
- systemy alarmowe i sygnalizacyjne,
- instalacje oddymiania,
- oświetlenie awaryjne i ewakuacyjne,
- systemy sterowania i monitoringu.
Między innymi dzięki zastosowaniu kabli ognioodpornych instalacje te pozostają sprawne w sytuacjach kryzysowych przez dłuższy czas. Ten dodatkowy czas pozwala na bezpieczną ewakuację osób i skuteczne działanie służb ratowniczych.
Kable ognioodporne w halach przemysłowych – normy i klasyfikacje
Firmy, które oferują kable ognioodporne, muszą stosować się do wielu regulacji i norm, które precyzyjnie określają ich właściwości w warunkach działania ognia. Zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady Unii Europejskiej nr 305/2011 z dnia 9 marca 2011 (tzw. CPR) wszystkie kable, jakie są oferowane na rynku unijnym, muszą wcześniej zostać przebadane pod kątem reakcji na ogień. Podobne wytyczne znajdziemy w normie PN-EN 13501-1 „Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków. Część 1. Klasyfikacja na podstawie wyników badań reakcji na ogień”, która klasyfikuje wszystkie wyroby budowlane, w tym kable, pod kątem ich reakcji na ogień, a tym samym pozwala na jednoznaczne określenie ich właściwości przeciwpożarowych.
Szczegółowe metody badania odporności ogniowej kabli i kryteria, które muszą spełnić, zawiera norma PN-EN IEC 60331. Norma ta tyczy się kabli, które muszą zachować integralność obwodu elektrycznego przez określony czas podczas pożaru. W praktyce oznacza to, że konstrukcja kabla musi wytrzymać działanie wysokiej temperatury i mechaniczne oddziaływania, takie jak udary, bez utraty funkcjonalności.
Dostępne normy definiują różne klasy odporności ogniowej kabli, w zależności od czasu, przez jaki muszą zachować pełną funkcjonalność w warunkach pożaru. Najczęściej spotykane wartości to 30, 60, 90 i 120 min. ciągłej pracy w temperaturze sięgającej nawet 830–1000°C. Najwyższy poziom ochrony zapewniają kable oznaczone symbolem FE180 (zgodnie z normą IEC 60331), które gwarantują zachowanie integralności obwodu elektrycznego przez 3 godziny w wysokiej temperaturze (ok. 750ºC).
- Przeczytaj także: Jak poprowadzić kable w halach przemysłowych?
Podstawowa klasyfikacja wszystkich kabli dzieli je na kategorie od A1 (całkowicie niepalne) do F (łatwo zapalne). Dostępne kable charakteryzuje się również pod kątem poziomu dymienia. Występują tu klasy s1, s2 i s3, które oznaczają odpowiednio niską, średnią i wysoką emisję dymu. Istotnym parametrem jest także zdolność do wytwarzania płonących kropli, które mogą przyspieszać rozprzestrzenianie się ognia – klasy d0, d1 i d2 określają ich ilość i intensywność, przy czym d0 oznacza brak takich cząstek.
Oprócz odporności na ogień ważnym aspektem jest także zdolność kabli do pracy w wysokich temperaturach. Przewody ciepłoodporne wykonane z materiałów wytłaczanych mogą funkcjonować w temperaturach sięgających 300°C. W przypadku najbardziej trwałych materiałów izolacyjnych zakres ten wzrasta do ok. 700°C. Dzięki zastosowaniu zaawansowanych materiałów kompozytowych i specjalnej konstrukcji niektóre kable ognioodporne są w stanie wytrzymać ekstremalne temperatury (nawet do 1400°C), co czyni je idealnymi do zastosowań w najbardziej wymagających środowiskach przemysłowych.
Izolacja kabli podstawą ich ognioodporności
Najważniejszym elementem konstrukcyjnym kabli ognioodpornych w kontekście ich odporności na ogień i wysoką temperaturę jest oczywiście izolacja zewnętrzna. To od zastosowanych materiałów będzie w największym stopniu zależeć, czy będą one podtrzymywać ogień czy też może przyczynią się do jego samogaśnięcia. Istotne są również budowa kabla i sposób zainstalowania warstwy izolacyjnej. W przypadku hal produkcyjnych i wielu innych obiektów, w których przebywają ludzie, są to bardzo ważne czynniki, ponieważ mogą decydować o życiu i zdrowiu wielu ludzi, a także o poziomie poniesionych strat.
Warto oczywiście mieć świadomość, że również w kategorii kabli ognioodpornych i użytych materiałów izolacyjnych różne są klasy odporności ogniowej, a tym samym czas, przez który będą one funkcjonować bez zakłóceń. Wysokiej klasy kable ognioodporne potrafią utrzymać integralność izolacji nawet przez ponad 180 minut w temperaturze ok. 750°C i wyższej. Ich zdolność do przewodzenia prądu utrzymuje się często nawet przez 90 min. Jest to na tyle długi czas, że w przypadku większości obiektów przemysłowych powinno się udać ewakuować wszystkie osoby.
- Przeczytaj także: Automatyzacja oświetlenia w obiektach magazynowych – sposób nie tylko na optymalizację kosztową w nowej erze przemysłowej
Warstwę izolacyjną kabli ognioodpornych najczęściej wykonuje się z różnego rodzaju mieszanek polimerów i ognioodpornych dodatków. Jednym z najczęściej stosowanych materiałów jest polichlorek winylu (PVC) wzbogacony np. o wodorotlenek magnezu lub wodorotlenek glinu. Właściwości tych dodatków sprawiają, że pod wpływem wysokich temperatur substancje te uwalniają parę wodną, która chłodzi bezpośrednie otoczenie kabla, ogranicza dostęp tlenu do ognia, a tym samym hamuje rozprzestrzenianie się ognia.
Popularnymi materiałami stosowanymi w kablach ognioodpornych są również guma silikonowa czy mika w postaci elastycznej taśmy, którą owija się żyły przewodów przed nałożeniem zewnętrznej powłoki izolacyjnej. Materiały te pod wpływem wysokiej temperatury ceramizują się, tworząc twardą i nieprzewodzącą warstwę ceramiczną na powierzchni przewodu. Dzięki niej, nawet jeśli warstwa zewnętrzna kabla ulegnie np. stopieniu, żyła pozostaje chroniona, co pozwoli zapobiec zwarciom. Taśma mikowa dodatkowo tworzy skuteczną barierę termiczną, chroniąc przewody przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Odporność kabla na ogień to efekt nie tylko samej izolacji, ale także całej konstrukcji i sposobu jego montażu. Odpowiednio zaprojektowany kabel ognioodporny łączy w sobie warstwy izolacyjne, ochronne oraz wzmacniające, które razem zapewniają długotrwałą ochronę i niezawodność działania podczas pożaru.
Kable ognioodporne bezhalogenowe
Specjalną kategorią kabli ognioodpornych są kable bezhalogenowe. W ich izolacjach i powłokach zewnętrznych nie używa się halogenków, czyli związków chemicznych, które zawierają pierwiastki takie jak chlor, brom, fluor czy jod. Dzięki temu podczas spalania nie emitują one toksycznych i korozyjnych gazów, które mogłyby zagrażać zdrowiu osób przebywających w obiekcie i powodować uszkodzenie sprzętu elektronicznego. W efekcie zastąpienia materiałów halogenowych materiałami bezhalogenowymi w procesie spalania kable te wydzielają przede wszystkim dwutlenek węgla i parę wodną.
Kable bezhalogenowe w halach przemysłowych powinno się stosować w szczególności w tych miejscach, w których ewakuacja może trwać znacznie dłużej.
Oprócz podwyższonej odporności na ogień kable bezhalogenowe charakteryzują się:
- niską emisją dymu – co zwiększa widoczność i ułatwia bezpieczne opuszczenie zagrożonego obiektu,
- brakiem toksycznych i korozyjnych gazów – co zmniejsza ryzyko zatrucia i chroni instalacje elektroniczne przed uszkodzeniami,
- wysoką trwałością i niezawodnością – kable bezhalogenowe utrzymują swoje właściwości elektryczne nawet w ekstremalnych warunkach pożarowych.
Izolacje kabli bezhalogenowych wykonuje się z polimerów opartych na czystych węglowodorach, takich jak polietylen czy polipropylen. Materiały te ograniczają dostęp tlenu do płomienia, co skutecznie tłumi rozwój ognia. Wysokiej klasy kable ognioodporne bezhalogenowe są w stanie utrzymać pełną funkcjonalność elektryczną nawet w temperaturach sięgających 800°C przez okres nawet do 3 godzin.
Podsumowanie
We wszystkich obiektach, w których przebywają ludzie i bezpieczeństwo pożarowe jest priorytetem, kable ognioodporne powinny być podstawowym elementem ochrony przeciwpożarowej. Ich właściwości pozwalają na zachowanie ciągłości działania najważniejszych systemów nawet podczas pożaru, co zwiększa ochronę życia i mienia. Wybór odpowiednich kabli ognioodpornych należy więc traktować jako inwestycję w bezpieczeństwo.
