Barion Pixel

Villanyszerelők Lapja

Tűzvédelem

Raktártűz hosszabbító-kábel túlterhelése miatt

2010. szeptember 1. | Nagy László Zoltán Nagy László |  10 642 | |

Az alábbi tartalom archív, 11 éve frissült utoljára. A cikkben szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Raktártűz hosszabbító-kábel túlterhelése miatt

A 2009. év utolsó hónapjában egy közel 3000 m²-es raktárban csaptak fel a lángok Budapest egyik iparkerületében. A tűzvizsgálat a 3 napig (!) elhúzódó tűzoltással azonos időben megkezdődött.

A vizsgálat során a raktárba telepített biztonsági kamerák felvételeinek tanulmányozása alapján egyértelműen megállapítható volt, hogy a tűz a raktár egyik 70 m²-es helyiségében keletkezett. A helyszíni szemlén tapasztalt körülményeket, valamint a meghallgatások eredményeit értékelve kizárhatók voltak a szándékos tűzokozással, a dohányzási tevékenységgel és a nyílt láng használatával összefüggő tűzkeletkezési okok.

A szemle dinamikus szakaszában, a helyiségben feltárásra került az olajradiátor, a 3-as elosztó és a 20 méteres kábelköteg, valamint az azokhoz tartozó vezetékek, kábelek maradványai. A feltárt kábelköteg.

Ismertté vált, hogy a tűzeset napján a keletkezési helyként azonosított helyiségben – annak temperálása érdekében – 2 db kiegészítő fűtőberendezést üzemeltek be a műszakzárás előtt. Az egyik fűtőberendezés egy 2,5 kW-os hősugárzó, a másik pedig egy 2 kW-os olajradiátor volt. Ezeket a berendezéseket 2 db 40 méteres, 3×1 mm² keresztmetszetű kábellel és 1 db 5 méteres, 3×1,5 mm²-es, 3-as elosztóval csatlakoztatták a villamos hálózathoz. A 2 db 40 méteres, 3×1 mm² keresztmetszetű kábel közül az egyiket olyan módon helyezték el a tűz keletkezési helyénél, hogy egy 20 méteres kábelszakaszból 33 db menetet (hurkot) képeztek. A szemle statikus szakaszában fellelhető volt a tűz kiindulási helyeként azonosított raktárrész bejáratától 5 m-re a hősugárzó maradványa. A szemle dinamikus szakaszában, a helyiségben feltárásra került az olajradiátor, a 3-as elosztó és a 20 méteres kábelköteg, valamint az azokhoz tartozó vezetékek, kábelek maradványai.

A kifektetett hosszabbító- kábel túlterhelésének és melegedésének vizsgálata

A vizsgálat során elvégeztük a kifektetett hoszszabbító kábel és a kábelköteg túlterhelésének és melegedésének matematikai számításon alapuló elemzését. Ez a következőkben öszszegezhető.

P1 = 2500 W, P2 = 2000 W, így P = (P1+P2) = 4500 W, U= 230 V
Iszabvány 1,0 mm²-es keresztmetszet esetén = 10 A
Ebből adódik, hogy Iszámított = P/U, azaz 4500 W/230 V, ami 19,6 A
(Amennyiben az olajradiátor 1000 W-os teljesítménnyel működött, akkor ez az érték 3500 W/230 V = 15,2 A)
Iszámított/Iszabvány = 19,6/10, azaz 1,96

A műszaki meghibásodás modellezése.

Ez azt jelenti tehát, hogy 1,96-szeresen túl volt terhelve a kifektetett kábel a megengedetthez képest, másképp fogalmazva, a hosszabbító kábel túlterhelése 196%-os volt. (Amennyiben az olajradiátor 1000 W-os teljesítménnyel működött, akkor ez a túlterhelés 15,2/10 = 1,52-szeres volt.) Ugyanakkor a megfelelő számítások segítségével az is megállapíthatóvá vált, hogy 3,8-szoros melegedés jött létre a megengedetthez képest az 1,9-szeres túlterhelés hatására (3500 W-os teljesítmény mellett ez a melegedés (15,22×1,05)/105 = 2,3-szoros volt). A 2 db összekapcsolt, 40 m-es hosszabbítóból kb. 60 m volt kifektetve, a maradék kb. 20 métert összekötegelve, a földre helyezték el.

Ez a kb. 20 méteres összekötegelt kábelszakasz 33 db menetből (kábelhurokból) állt. Ha a kötegelt kábelszakaszba áramot vezetünk, akkor az gyakorlatilag ellenállásként (induktív tekercs) működik, és a kábelkötegbe belépő áramerősség a kábelhurkok számával arányosan munkát végez, amelynek során a kábelmenetek egymást is melegítik. Szakirodalmi adatok alapján, ha a kábelmenetek száma 20 vagy annál több, akkor a kábel terhelhetősége egy menet terhelhetőségének 40%-ára esik vissza.

A kábelköteg túlterhelésének és melegedésének vizsgálata 33 hurok esetén:

Ikk megengedett = Iszabvány x 0,4 = 10 x 0,4 = 4 A
Ez azt jelenti, hogy 4 amper a kábelköteg megengedett terhelhetősége az eredeti 10 amper helyett
Iszámított/Ikk megengedett = 19,6/4 = 4,9.

Eszerint tehát 4,9-szeresen túl volt terhelve a kábelköteg a megengedetthez képest. (3500 W-os teljesítmény mellett a kábelköteg 15,2/4 = 3,8-szorosan volt túlterhelve.) A megfelelő számítások pedig kimutatták azt is, hogy 24-szeres melegedés jött létre a kábelkötegben a megengedetthez képest a 4,9-szeres túlterhelés hatására. (Amennyiben a terhelés 3500 W volt, akkor a kábelkötegben (15,22×1,4)/22,4=14,4-szeres melegedés jött létre.) A szemle dinamikus szakaszában feltárt kábelkötegen 15 db 0,5-3 mm-es, átmérőjű zárlatra utaló göb került beazonosításra.

A bizonyítási kísérlet előkészítése.

Bizonyítási kísérlet

A helyszíni szemle során lefoglalt szemletárgyak vizsgálata, továbbá az elméleti ismereteink alapján az volt valószínűsíthető, hogy a kábelek túlterhelése következtében a 33 db menetből álló kábeltekercsben olyan mértékű melegedés jött létre, amely a tűz keletkezéséhez vezetett. A fenti hipotézis igazolása érdekében bizonyítási kísérlet lefolytatására került sor.

Annak érdekében, hogy a kísérlet során használt hosszabbítók azonos típusúak legyenek a tűz keletkezési helyén felleltekkel, a kísérlethez használt hosszabbítók ugyanabban az áruházban kerültek beszerzésre, mint ahol a tűz által érintett kft. alkalmazottja vásárolta azokat. A kábelek azonosítása a kft. számláján lévő cikkszámok alapján történt. A bizonyítási kísérletet a 1158 Budapest, Vasgolyó u. 2-4. szám alatti VEIKI-VNL Villamos Nagylaboratóriumok Kft. telephelyén, az ottani alkalmazottak segítségével hajtottuk végre. A kísérlethez az alábbi eszközöket használtuk fel:

  • 2 db 40 méteres, 3×1,0 mm² keresztmetszetű hosszabbító kábel (H 05 VV-F 3G 1,0 mmV);
  • 1 db Botec típusú, 5 méteres, 3×1,5 mm² keresztmetszetű, 3-as asztali csatlakozó (H 05 VV-F 3G 1,5 mm²);
  • 1 db Master B5ERA típusú hősugárzó (egyfázisú váltóárammal terhelve); MAXWEL MX25304 hőmérős kéziműszer (felső mérési tartomány: 1100 °C);
  • FLUKE Ti20 típusú hőkamera;
  • 1 db feszültségmérő, 1 db ampermérő.

A bizonyítási kísérlet első ütemében a kábelköteg 10,0 kW-os terhelés hatására 6 perc 50 mp után intenzíven füstölni kezdett. A kábelköteg belső hőmérséklete ekkor 179 °C volt (az itt és a következőkben feltüntetett hőmérsékletértékek a műanyagszigetelés külső felületén értendők). A kábelkötegben lévő menetek műanyag szigetelései összeolvadtak. A szigetelés több helyen felhasadt, illetve a meglágyult szigetelés felpúposodott. A 7. perctől a kísérlet 5,0 kW-os terheléssel folytatódott tovább. A lánggal égés nem alakult ki, mert a 10. percben a kábel zárlatos lett, az áramköri védelem leoldott. A kábelt a kísérlet 7. percéig 3250 W, míg a kísérlet 7-10. perce között 1120 W melegítette. Az első ütemben mért hőmérsékletet, feszültséget és áramerősséget az 1. táblázat mutatja be.

A kísérlet második ütemében a 2,8 kW-os, majd a 46. perctől 3,8 kW-os terhelés hatására a második kábelköteg műanyag szigetelése – két egymást követő durranó hang kíséretében – a 61. percben, kb. 5-8 cm-es szakaszon lángra lobbant. A kábelköteg belső hőmérséklete ekkor 201 °C volt. A kábel szigetelése 7-8 mp-ig lánggal égett, majd az égés önmagától megszűnt. A kísérlet 62 perc 08 mp-kor megszakadt, mert a kábel egymástól elszigetelt erei összeértek, és a zárlat következtében az áramkör megszakadt. A kábel belső hőmérséklete ekkor 214–227 °C között ingadozott. A zárlat helyén 2 db, kb. 0,3 cm átmérőjű fémömleny volt azonosítható. A kábelt a kísérlet 42. percéig 403,2 W, míg a kísérlet 42-62 perce között 686,4 W melegítette.

Az olajradiátor maradványa.

A kábelköteg hőkamerás felvétele a kísérlet során.

A kísérlet második ütemében mért hőmérsékletet, feszültséget és áramerősséget a 2. táblázat mutatja be. A bizonyítási kísérlet során a kifektetett kábelek hőmérséklete 10,0-5,0 kW-os terhelésnél 68 °C-ra, míg a 2,8-3,8 kW terhelésnél 37 °C-ra emelkedett. A 33 menetszámú (hurok) kábelkötegben 10,0-5,0 kW-os terhelésnél a mérési ponton 196 °C-os (mert az áramkör megszakadása miatt a hőmérséklet nem emelkedett tovább), míg a 2,8-3,8 kW-os terhelésnél 214 °C-os legmagasabb belső hőmérséklet volt regisztrálható. Ezek alapján megállapítható volt, hogy a kritikus melegedés (a hibahely) az összetekercselt kábelkötegben jött létre. A tűzvizsgálat során elméleti számításokkal, analízissel, gyakorlati módszerekkel, valamint bizonyítási kísérlettel is egyértelműen igazolható volt, hogy a kábelek túlterhelése következtében a 33 db menetből álló kábeltekercsben olyan mértékű melegedés jött létre, amely a tűz keletkezéséhez vezetett.

A vizsgálat során a raktárba telepített biztonsági kamerák felvételeinek tanulmányozása alapján egyértelműen megállapítható volt, hogy a tűz a raktár egyik 70 m²-es helyiségében keletkezett.

Tapasztalatok, tanulságok

A kísérlet során felhasznált hosszabbítók csomagolásához tartozó árucímkén a kábelen folyó maximális áramerősséget 16 A-ben határozták meg, ami a gyakorlatban 3680 W-os (230 V×16 A) terhelésnek felel meg. Ezzel szemben a tényleges terhelhetőségnek megfelelő áramerősség értékét a hosszabbító dugaszolóaljzatára ragasztott címke tartalmazta, amin az alábbi apróbetűs információk szerepeltek:

  • Csak beltéri használatra!
  • Max.: 2300 W/10
  • A Használat letekert állapotban ajánlott.
  • Feltekert állapotban max.: 900 W (3,9 A/230 V)

Azt a vizsgálat során nem lehetett tisztázni, hogy a kft. által vásárolt hosszabbítók dugaszolóaljzatán volt-e olyan címke, ami tartalmazta a kábel tényleges terhelhetőségére vonatkozó információkat. A 40 méteres hosszabbító-kábel csomagolásához tartozó árucímke felirata a maximálisan megengedett terhelhetőséghez képest 1380 W-tal nagyobb terhelést enged meg, ami a kábel túlterheléséhez, illetőleg tűzesethez vezethet – megtévesztve a vásárlókat. A szükséges intézkedések megtétele érdekében a tapasztaltakról tájékoztattuk a Nemzeti Fogyasztóvédelmi Hatóságot. Ezen túlmenően javaslatot tettünk az Országos Katasztrófavédelmi Főigazgatóságnál – a hasonló tűzesetek megelőzése miatt – a lakosság, továbbá a tűzvédelmi hatóságok országos szintű tájékoztatására.

HosszabbítóTűzveszélyVizsgálat


Kérjük, szánjon pár pillanatot a cikk értékelésére. Visszajelzése segít a lap és a honlap javításában.

Hasznos volt az ön számára a cikk?

 Igen

 Nem