Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

A funkciómegtartó hálózatok III.

2006/5. lapszám | netadmin |  7412 |

Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A funkciómegtartó kábel- és vezetékrendszer nyomvonalának kialakítása, építőelemei Három alapvető problémát kell megtárgyalni az elektromos rendszerek tervezésével, létesítésével kapcsolatosan, melyek kedvezőtlen előfeltételek esetén tűzveszélyes ...

A funkciómegtartó kábel- és vezetékrendszer nyomvonalának kialakítása, építőelemei

Három alapvető problémát kell megtárgyalni az elektromos rendszerek tervezésével, létesítésével kapcsolatosan, melyek kedvezőtlen előfeltételek esetén tűzveszélyes állapotokhoz vezethetnek. A hajlítási sugárról, a hősugárzásról és a mechanikai terhelésekről van szó.

A funkciómegtartó kábel- és vezetékrendszer telepítésekor a környezeti hőmérséklet egy normál állapotnak tekinthető, amely a tűz esetén előforduló állapotnak csupán a "délibábja"! A normál környezeti hőmérsékleten szerelt, erősnek és biztonságosnak tűnő szerelés tűz esetén bizony könnyen csődöt mondhat. A tűz, amely kb. 1000 0C környezeti hőmérsékletet jelent, átrendezi a villamos és mechanikai elképzeléseinket. Villamos szempontból az jelent gondot elsődlegesen, hogy a rézből készült vezető erek olvadási pontja kb. 1083 0C, tehát még éppen tudja teljesíteni villamos szempontból a funkcióját. A vezeték ellenállása megnövekszik, a vezető erek mechanikai szilárdsága pedig egy "lágyra gyúrt tésztáéhoz" hasonlítható. A megnövekedett ellenállás következtében a hálózaton nem lehet nagyobb feszültségesés a megengedettnél, mivel az a villamos fogyasztók üzemzavarához vezetne. Mechanikai szempontból a rögzítési módok megválasztásánál pedig a tűz esetén keletkező "lágy" állapotot kell figyelembe venni a normál környezeti hőmérsékleten történő hálózatszerelés esetén is. Nem különbözik a helyzet a tűzvédelmi kötődobozok, valamint a kábelrögzítő területek esetén sem. Az acélszerkezetek húzószilárdsága ugyanis a szobahőmérsékleten számított értéknek a századrészére csökken 1000 0C-on. Ezért szükséges az együttesen bevizsgált, "mechanikailag és villamosan" erősen túlméretezett építőelemeket használni, és azt kötelezően bizonylatolni a funkciómegtartó kábel és vezetékrendszerek telepítésekor. A funkciómegtartó nyomvonal kiépítéséhez használatos építőelemeket az 1-15. ábrák mutatják. A nyomvonal helyének megválasztásakor figyelembe kell venni más rendszerek befolyását is. Amikor ugyanis a kábeleket, vezetékeket más műszaki rendszerek közelében létesítjük - komplex rendszerekben mindig ez a helyzet -, akkor az összes üzemszerű esetre (normál üzem, javítások, vizsgálatok stb.) ki kell zárni a kábel- és vezetékrendszer veszélyeztetését. Ez történhet:
. a berendezésektől való távolságtartással vagy
. elválasztások alkalmazásával.

Hőhatás
A DIN VDE 0100-520/528.1 szakasza kimondja, hogy a kábel- és vezetékrendszerek, berendezések nem telepíthetők olyan más műszaki rendszerek közelében, amelyek hő vagy füst által a kábelekre, vezetékekre káros befolyást gyakorolnak. Amennyiben ez elkerülhetetlen, elválasztásokat kell alkalmazni. Ezeket az elválasztásokat úgy kell kialakítani, hogy a kábelek, vezetékek természetes hőleadását megengedhetetlen mértékben ne akadályozzák. Ezek lehetnek árnyékoló lemezek vagy más építészeti közfalak. Mindig tekintettel kell lenni a kábel, vezetékrendszer tervezésénél, létesítésénél a jövőbeni fejlesztésre is. Ugyanis, ha abból indulunk ki, hogy más rendszerek jövőbeni telepítése hőhatással lesz a kábelekre, már a kábel- és a vezetékrendszer létesítése során a megfelelő intézkedéseket (amennyire lehetséges) meg kell hozni.

Kondenzvíz
Amennyiben páralecsapódással kell számolni (DIN VDE 0100-520/528.2.2 szakasz), akkor a kábel- és vezetékrendszer elrendezésével vagy elválasztások alkalmazásával kell megakadályozni, hogy ennek káros befolyása legyen a funkciómegtartó kábel- és vezetékrendszerre.

A mechanikai terhelések elkerülése
A kábelek, vezetékek mechanikai sérülési lehetőségeinek száma szinte végtelen.

Felerősítési módok
A funkciómegtartó nyomvonalnak alapvetően a következő részeit különböztetjük meg.
. Vízszintes nyomvonalszakasz
(1. ábra; 2. ábra; 3. ábra; 4. ábra; 5. ábra; 6. ábra; 7. ábra; 8. ábra; 10. ábra; 11. ábra).
. Függőleges nyomvonalszakasz (1. ábra; 8. ábra; 9. ábra).
. Átmenetek (14. ábra).
. Megengedett hajlítási sugár
. Kábelek, vezetékek bevezetései
. Leágazások (15. ábra).
. Rögzítőelemek
(12. ábra; 13. ábra).
. Tartóbilincs (8. ábra).
A vízszintes nyomvonalszakasz kialakításához több építőelem áll rendelkezésre. Elsősorban a menekülési és mentési útvonalakon elhelyezett kábelek biztosítását, valamint az informatikai és biztonsági hálózatok védelmét szolgálja az 1. ábrán látható tűzvédelmi csatorna. Előnyösen alkalmazható funkciómegtartó hálózat utólagos létrehozásához is. A tűzvédelmi csatorna mellett az 1. ábrán kétféle funkciómegtartási jelzés is szerepel. Az I 30; I 60; I 120 jelzések a tűzvédelmi csatornában keletkező tüzek belülről kifelé terjedését akadályozza meg 30, 60, 120 percig. Az E 30; E 60; E 90 jelzések a tűzvédelmi csatorna ellenálló képességét jelentik a kívülről befelé, a csatorna belseje felé terjedő tüzekkel szemben. A funkciómegtartás 30, 60, 90 perc ideig áll fenn.

A kábeleket, vezetékeket gyakran rétegezve fektetik mindenek előtt álmennyezetek felett, valamint álpadlók alatt. Ezeknél a nyomvonalvezetéseknél mindig fontos, hogy a létesítő betartsa a rögzítések közötti maximális távolságot. Az egyedi kábel, vezetékfektetés számára a DIN VDE 0298 előírja, hogy a rögzítések távolsága a kábelátmérő (vezetékátmérő) 20-35-szorosa, maximum 0,8 m legyen. Ezt minden esetben pontosan tartalmazza az adott funkciómegtartó hálózat vizsgálati jegyzőkönyve.

Kábellétrák
A 2. ábrán látható kábellétra E 30 és E 90 funkciómegtartó képességgel rendelkezik. Beépítésüknél az alábbi előírásokat kell figyelembe venni: támaszköz [m], a megengedett kábelterhelés [kg/m/létra], egymás felett futtatható létrasor, a beépíthető kábellétra-szélesség [mm].
Az adott kábellétra-kialakítás szerelvényei lehetővé teszik a födémre, valamint az oldalfalra való szerelési módot. A nagyobb támaszköz, valamint a fokozottabb igénybevételre alkalmas az 5. ábrán, valamint a 10. ábrán látható speciális tartószerkezet. A vezérlő- és ellátókábeleket egymástól <100 mm távolságban kell fektetni.
Kábeltálcák
A másik szerelési mód a kábeltálcán történő nyomvonalvezetés. A beépítésre vonatkozó előírások megegyeznek a kábellétráknál megadott paraméterekkel. Szerelhető födémre, valamint oldalfalra is.
A szerelési módok kialakítására mutatnak példát a 3. ábrán, 6. ábrán és a 7. ábrán látható tartószerkezetek.

Kábelrögzítés egyedi tartóbilinccsel
Az egyedi kábelbilincsekkel szerelt kábelnyomvonalak megfelelnek az E 30, valamint az E 90 funkciómegtartó képesség előírásainak.
A 4. ábrán látható tartóbilincs hosszanti tehermentesítő vályúval van kiegészítve. A 8. ábrán látható két különböző méretű, zárt kábeltartó bilincs és a BBS bilincs. A BBS tartóbilincsek rögzítése profil-, illetve szerelősíneken történik.

A függőleges nyomvonalszakasz kialakításánál ügyelni kell arra, hogy járulékos veszélyek lépnek fel. A DIN VDE 0100-520/522.8.1.3 és 522.8.1.4 szakaszai kiemelik, hogy a húzó igénybevételekre, amilyenek, pl. a függőleges igénybevételeknél jelennek meg, különösen ügyelni kell a szerelés során. Tűz esetén ugyanis gondot jelenthet, hogy a függőlegesen szerelt kábelszakasz saját önsúlyát sem képes elviselni, emiatt elszakadhat vagy szigetelése megsérülhet. Ezért a 9. ábrán látható függőleges kábeltartón vezetett nyomvonal építésénél feltétlenül be kell tartani, hogy a függőleges szakaszok hossza nem lehet több mint max. 3,5 m. A függőleges szakaszokba beiktatott vízszintes iránytöréssel akadályozható meg a függőleges kábelszakasz tűz esetén történő elszakadása. A függőleges kábellétrán vezetett nyomvonal esetén a kábeleket egymástól <100 mm távolságban fektessük. A megengedett hajlítási sugár > mint 12x a kábel átmérő. A megengedett hajlítási sugarú irányváltoztatásnál az irányváltás előtt és után is közvetlenül rögzítőbilinccsel rögzíteni kell a nyomvonalat. Az egyes kábelgyártók mindig megadják a megengedett hajlítási sugár értékét. A megengedett hajlítási sugár betartása nagyon fontos, semmiképpen nem szabad a kábelt "90 fokkal" megtörni, mert nem csak hogy a vezeték szigetelése sérül meg, hanem a rézvezető ér is megnyúlik, és ezáltal megnő a rézvezető ellenállása is. A 2006/4. 3. ábra szerinti nyomvonaltelepítési mintapéldán az iránytörések az egyes szinteknél az álpadló alatt lettek kialakítva. A függőleges nyomvonalszakasz helyének megválasztásánál tehát figyelembe kell venni, hogy az iránytörésként beiktatott, vízszintes szakaszok hossza min. 0,3 m legyen, megnövelve az ábrán is látható megengedett hajlítási sugár távolságokkal. A függőleges kábelnyomvonal biztonságát fokozhatjuk, amennyiben a födémáttöréseknél pl. a 14. ábrán látható tűzterjedésgátló kábelátvezetést alkalmazunk. A kábelátvezetések tűzállósági fokozata nem lehet kisebb a funkciómegtartó hálózat tűzállósági értékénél. A födémáttörés helyén egy fali jelölő táblával ennek tényét, valamint a tűzterjedés gátló tűzállósági osztályba sorolását dokumentálni kell. Jelen példánk esetében S90 jelöli a 90 perces tűzállósági fokozatot. A 3. szinten jelöltünk meg egy nyomvonalszakasz-elágazást, amelyet a 15. ábrán látható E30-as tűzvédelmi kötődoboz segítségével lehet megoldani. A tűzvédelmi kötődobozban látható olvadó biztosítóház egyben a szerelési határa is a funkciómegtartásnak. Amennyiben a leágazó áramkörben zárlatvédelmi készülék van beiktatva, a leágazó áramkör elveszti funkciómegtartó minősítését. Ezt a minősítést még akkor is elveszti, ha a zárlatvédelmi készülék a dobozon belül van elhelyezve.
Az olvadóbetét után leágaztatott hálózat akkor sem lesz funkciómegtartó, ha azt tűzálló kábellel szerelik.

Ennek az oka az, hogy a funkciómegtartás vizsgálatakor a vizsgálati áramkörben védelmi készülék nem szerepelt. A funkciómegtartás itt annyit jelent, hogy csupán az olvadó betét házának funkcióját védi meg a tűzvédelmi kötődoboz. A tűzvédelmi kötődobozok, valamint a tartószerkezetek rögzítéséhez szintén bevizsgált rögzítőelemek használhatók csak fel. A 12. ábrán a betonba való rögzítéshez alkalmas tűzálló dűbelek láthatók. Ezek a rögzítőelemek nem alkalmasak hagyományos építőanyagokból készült falazatokban való rögzítésre (pl. téglafal). A tűz esetén engedélyezett maximális terhelhetőség sokkal kisebb, mint normál körülmények között. A 13. ábra mutatja a különféle falazatokhoz alkalmazható, tűzállóságra bevizsgált csavarokat. A kötődobozból elágazó biztonsági világítás áramkörét a dobozba beépített neozed biztosító védi. Magát a biztonsági világítás leágazó áramkörét már elegendő hagyományos kábellel szerelni, mivel E 30-as világítótest nincs forgalomban. A tűzvédelmi kötődobozoknál különös tekintettel kell lenni a kábelek, vezetékek bevezetéseire. A bevezetések mindig veszélyeztetve vannak. A telepítést végző szakembernek itt arra kell ügyelnie, hogy a szigetelés semmilyen körülmény között ne sérüljön meg vagy kerüljön veszélybe. Ehhez mindig be kell kalkulálni azokat a lehetséges mozgásokat, melyek a kábelre (vezetékre) hatással lehetnek. Gondoljuk meg, hogy az elosztókba, készülékekbe, csatornákba vagy aknákba irányuló bevezetéseknél, amelyek benyúlnak a közlekedési utakba, mindig abból kell kiindulni, hogy ezeket lökés, húzás, nyomás fogja érni. Ilyen helyen tehát stabil, tisztán tartható bevezetéseket kell választani, melyek minden helyzetben biztos tartást adnak. A bevezetések mindig legyenek tömörek, hogy ne juthasson be por, szennyezés és nedvesség.

Tűzálló kábelek
A tűzálló és halogénmentes rézkábel rézárnyékolással, tömör vagy többszálú vezetővel, csillám érburkolattal és térhálós polietilén érszigeteléssel készül. A szigetelt erek és a külső érszigetelő köpeny közé tűzálló kerámiamasszát töltenek, melynek következtében a kábel nem veszíti el a hajlékonyságát, ezáltal szerelése is könnyebb. Ez a tűzálló kerámiamassza tűz esetén megszilárdul, és mechanikailag is biztosítja, hogy az érpárok között nem jöhet létre zárlat, valamint növeli a vezető erek 1000 0C-on történő mechanikai szilárdságát. Az érszigetelés lángálló és halogénmentes. A szigetelt ereket polyolefin-kopolimerizált, halogénmentes keverékű kitöltő réteg borítja. Az ereket merevítőspirál rögzítéssel és PETP - halogénmentes poliészter szalag lekötéssel látják el. A tűzálló kábelek megkülönböztetése érdekében a gyártók a kábelt narancssárga színű polyolefin, lángálló és halogénmentes köpenyborítással látják el. A halogénmentesség előírásait a DIN VDE 0472-813, CENELEC HD 602 és IEC 60754-2 szabványok tartalmazzák.
A gyártó a kábel külső köpenyén tünteti fel, hogy terméke teljesíti a funkciómegtartást, valamint azt, hogy milyen funkciómegtartó osztályba van sorolva. A jelölés módját a 16. ábra mutatja.

Ezeknek a kábeleknek a legszigorúbb biztonsági előírásoknak is meg kell felelniük. A kábelek tűzállóságát egy erre a célra kialakított vizsgálati kamrában tesztelik a DIN 4102-12 előírásai szerint. A vizsgálat céljából a kamrába az előírások szerint egy 3 m-es hosszúságú tűzálló kábelt, vagy kábeleket helyeznek el, majd azokat 400 V feszültség rákapcsolása után 800 0C-on szúrólánggal hevítik. A teszt során a kábel szigetelésének 180 percig kell tűzállónak lenni, mely szigetelésmegtartást FE 180-nal jelölik. A kábel- ereknek a vezetőképességüket és folytonosságukat kell megtartaniuk ezen a hőfokon, és ezt a funkciómegtartást jelölik a kábel köpenyén E 30; E 60; E 90; E 180 jelöléssel. A tűzvizsgálatok során megállapítást nyert, hogy a tűzbalesetek során az áldozatok nem közvetlenül a tűzben pusztultak el, hanem az épületben elhelyezett, szerelési anyagok által kibocsátott füsttől. Többnyire a PVC égése következtében sűrű fekete füst keletkezik, amely a belélegzés következtében mérgezést okoz, valamint a tűzben rekedtek tájékozódását is zavarja, megakadályozva ezzel a vészkijáratokon keresztül történő, biztonságos zónába való menekülést. Ezért a DIN VDE 0472-816; CENELEC HD 606.1 és 606.2; IEC 61034 előírásai szerint a kigyulladó kábelek füstképződését is vizsgálják. A vizsgálat lényege abban áll, hogy egy rövid kábeldarabot a vizsgálati kamrában 30 percig szúrólánggal hevítenek. Ezt követően a helyiséget egy vizsgálati reflektorral átvilágítják, és fényképfelvétel segítségével rögzítik a tér átláthatóságában bekövetkezett változást. A fényképfelvételek összehasonlító elemzése alapján az átláthatóság mértéke nem csökkenhet 80% alá.
A tűzálló kábeleket földbe vagy vízbe, csak megfelelő védőcsőbe, tűzvédelmi aknába vagy tűzvédelmi csatornába szabad fektetni.
A funkciómegtartó nyomvonalszakasz funkciómegtartását E 30-as, piros színű táblával kell jelölni minden szinten, ahol a kábel nyomvonala áthalad. A jelölés módját helyesen a 17. ábra mutatja. A 2006/4. 1. ábra szerkesztési hiba következtében a funkciómegtartás nyomvonalát jelölő táblát hibásan, kék színnel ábrázolta. Nagy Lajos