SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
ZAOCZNE STUDIA INŻYNIERSKIE
W WARSZAWIE
PRACA KONTROLNA NR. 1 B52
Z PRZEDMIOTU:
URZĄDZENIA AUTOMATYKI POŻARNICZEJ
Temat: Okablowanie urządzeń sygnalizacyjnych i sterowniczych, dobór typów i przekrojów kabli i przewodów.
WYKONAŁ:
st.asp.Roman SULARZ
ZSI 21 pl. III
Warszawa grudzień 1995 r.
I. Wstęp.
Ogólnie transmisję sygnałów można podzielić na:
transmiję przewodową,
transmisję bezprzewodową.
Tematem tej pracy jest ogólnie mówiąc okablowanie czyli rzecz będzie dotyczyć transmisji przewodowej, która posiada następujące zalety:
mniejsza podatność na zakłócenia EM ( szczególnie wyładowania atmosferyczne),
brak uzależnienia jakości przesyłu od warunków
atmosferycznych,
przesyłanie sygnałów w sposób dyskretny, mniej podatny na sabotaż.
Skutki wadliwego zaprojektowania i wykonania instalacji są następujące:
fałszywe alarmy i wynikające stąd zobojętnienie personelu,
kompletna dysfunkcja systemu, której wynikiem jest całkowite jego wyłączenie.
Podział instalacji z punktu widzenia jej usytuowania:
wnętrzowa instalacja przewodowa - jest to instalacja wykonana w obrębie budynku,
zewnętrzna sieć przyłączeniowa - służy do wzajemnego połączenia obiektów na danym terenie.
Podział instalacji z punktu widzenia pełnionej funkcji:
linia dozorowa ( oprzewodowanie ostrzegacz - centralka)
linia sygnałowa ( oprzewodowanie centralka - podcentralka, centralka - sygnalizator optyczno - akustyczny, centralka satelitarno - zbiorcza),
linia wykonawcza (oprzewodowanie urządzeń do współpracy z automatyką zewnętrzną),
linie zasilające ( zasilanie zasadnicze z RNN, awaryjne z baterii akumulatorów).
II. Dobór przewodów i kabli w instalacji.
1. Projektowanie instalacji.
Aby zaprojektować instalację należy zebrać następujące dane:
typ obiektu (reprezentacyjny, użyteczności publicznej, przemysłowy),
warunki środowiskowe ( temperatura, wilgotność, zapylenie, agresywność środowiska, warunki zagrożenia wybuchem, zakłócenia EM),
kształt stropu,
koordynacja międzybranżowa (analiza przebiegu innych instalacji technologicznych, zbliżenia, skrzyżowania).
2. Dobór przewodów.
Elektryczne przewody instalacyjne o dużym przekroju, miedziane - producenci nie określają parametrów reaktancyjnych oraz podatności na zakłócenia EM. W konwencjonalnych systemach sygnalizacji pożarowej nadal dopuszcza się powyższe przewody. Dla wieloprocesorowych systemów adresowalnych zalecane są przewody teletechniczne o skręcanych żyłach (zasada kompensacji wzajemnej zakłóceń), ekranowane np. YTKSY ekw. 1x2x0,8. Przewody ekranowane są bezwzględnie koniecznie do łączenia czujek iskier np. PPOI-30.
Wskazania i przeciwwskazania dotyczące stosowania przewodów i kabli w danych warunkach podaje producent. Należy stosować przewody i kable z żyłami drutowymi - do układania na stałe, do połączeń ruchomych konieczna jest linka. Przewody i kable do układania na tynku powinny posiadać izolację pojedynczej żyły i zewnętrzną powłokę. Z reguły stosowany jest polwinit (przy wilgotności względnej < 90%) i polietylen (dla wilgotności
> 90%). Przewody podtynkowe mogą mieć pojedynczą izolację. Przewody jednożyłowe w pojedynczej izolacji stosowane na tynku muszą być wprowadzone w dodatkowej osłonie (rurka RVS, listwa, korytko kablowe itp.). Przewody obciążone mechanicznie powinny posiadać dodatkową żyłę nośną.
Aby dokonać odpowiedniego doboru przekroju żyły przewodu lub kabla należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
maksymalna dopuszczalna rezystancja pętli,
bilans prądowy,
przepisy VdS (przekrój musi odpowiadać doborowi prądu) - zastosowanie średnicy co najmniej 0,6 mm na żyłę.
Nie zaleca się zwiększania przekroju poprzez równoległe łączenie żył przewodu kabelkowego.
Warunki jakie powinna spełniać izolacja :
odporna na środowisko zewnętrzne (reakcja na otoczenie agresywne np. w przemyśle chemicznym),
rezystancja izolacji (podaje wytwórca CSP) wg. VdS > 0,5 Mohm,
w strefach zagrożenia wybuchem na 3-krotne napięcie robocze lecz mniej niż 500V,
jw. reaktancja (C,L).
3. Prowadzenie wnętrzowej instalacji przewodowej.
System elektrycznej sygnalizacji pożarowej pracuje w oparciu o własną sieć przewodową (wymagania VdS) - tzn. nie może być wspólna z siecią innej instalacji.
Instalację należy układać zgodnie z normą BN-84/8984-10 Zakładowe sieci telekomunikacyjne wnętrzowe. Instalacje wnętrzowe. Ogólne wymagania.
Bardzo istotną sprawą jest takie prowadzenie instalacji, które będzie zapobiegać zakłóceniom. Dopuszczalne zbliżenia i skrzyżowania instalacji zgodne z normą można zmniejszyć o 50% poprzez dodatkowe przekładki izolacyjne, ekranowanie itp. Szczególnie narażone są na zakłócenia EM zbliżenia (odcinki równoległe instalacji) - duża indukcja wzajemna. Środkiem zapobiegawczym może być przewód ekranowy z żyłami skręcanymi lub zastosowanie osprzętu w postaci rur stalowych. Ekran powinien być uziemiony. Bardzo ważne jest zachowanie odległości koordynacyjnych, szczególnie z instalacją odgromową budynku. W przypadku prowadzenia instalacji po stropodachu lub na strychu należy unikać odcinków równoległych ze zwodami poziomymi i pionowymi instalacji odgromowej. Należy wykorzystywać gniazda np. G-37 z układami przeciwzakłóceniowymi. Centralki powinny posiadać klasę W-3 odporności na zakłócenia EM. Zakłócenia przemysłowe mają charakter szerokopasmowy.
Według przepisów VdS przyjęto oznaczenia instalacji sygnalizacji pożarowej kolorem czerwonym. Przewody muszą być wystarczająco chronione, odpowiednio prowadzone i zamocowane oraz spełniać wymagania stawiane przez samo pomieszczenie. Ilość połączeń przewodów musi być możliwie najmniejsza. Każde połączenie musi być lutowane lub wykonane inną bardzo niezawodną mechaniczną metodą (śrubowe, zaciskowe). Zabronione jest skręcanie żył w celu ich połączenia.
Przewody muszą być układane na stałe przy pomocy odpowiedniego osprzętu instalacyjnego, aby zagrożenie ich uszkodzenia było znikome. Nie wolno stosować przewodów gołych (bez izolacji) oraz taśm mocujących. Przy skrzyżowaniu z innymi instalacjami przewód sygnalizacji pożarowej powinien biec najniżej. Nie wolno mocować przewodów sygnalizacji pożarowej do linek nośnych opraw oświetleniowych. Przewody linii dozorowej oraz zasilające centralkę powinny przechodzić odrębnymi przebiciami przez ściany i stropy. Ciągi instalacyjne powinny przebiegać możliwie przez pomieszczenia chronione czujkami. Nie zaleca się prowadzenia instalacji przez węzły sanitarne, piony wentylacyjne, szyby windowe, zsypy itp. W trudnych warunkach środowiskowych należy stosować osprzęt instalacyjny o odpowiednim stopniu ochrony IP (odporność na pyły i wodę). Wprzypadku lini dozorowych pętlicowych (z dwustronnym zasilaniem) należy unikać powrotu pętli do CSP taką samą drogą (dwukrotnie zwiększone prawdopodobieństwo uszkodzenia).
4. Instalacje przewodowe w obiektach zabytkowych (świeckich i sakralnych), reprezentacyjnych budynkach użytności publicznej.
Projekt oraz wykonawstwo instalacji w obiektach zabytkowych wymaga uzgodnienia ze Służbą Konserwatorską. Główną rolę grają względy estetyczne - wykorzystanie do prowadzenia instalacji przestrzeni strychowej, gzymsu itp. Wymagany jest odpowiedni dobór kolorystyczny izolacji przewodów i osprzętu instalacyjnego do wystroju pomieszczeń.
Należy podkreślić, że nigdy względy estetyczne nie mogą wpływać na właściwe rozmieszczenie samych ostrzegaczy pożarowych.
5. Instalacje przewodowe w strefach zagrożonych wybuchem.
Na podstawie Rozporządzenia MSW z dnia 1992.11.03 w sprawie ochrony przeciwpożarowej budynków, innych obiektów budowlanych i terenów (Dz.U.Nr 92, poz,460) w * 29.4 określono nową klasyfikację stref zagrożenia wybuchem.
Nowe oznaczenia Przybliżone odpowiedniki starych oznaczeń
Z 0 ∼ W I
Z 1 W I, W II
Z 2 W II, W III
Z 10 W IV
Z 11 W V
Należy przyjmować strefy zagrożenia wybuchem z kart klasyfikacyjnych obiektu.
Wewnątrz strefy dopuszcza się wyłącznie stosowanie urządzeń w wersji przeciwwybuchowej (w osłonach ognioszczelnych) lub iskrobezpiecznej z atestem KD.”BARBARA” w Mikołowie.
Powyższe zagadnienia są również regulowane przez następujące normy:
- PN-83/E-08110 Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe. Wspólne wymagania i badania.
- PN-84/E-08107 Elektryczne urządzenia przeciwwybuchowe. Urządzenia i obwody iskrobezpieczne. Wymagania i badania.
Linia dozorowa poza strefą zagrożenia wybuchem musi być zakończona uziemioną barierą ochronną. Urządzenia w wykonaniu normalnym należy instalować poza strefą z pewnym marginesem bezpieczeństwa - pamiętając, że promień strefy jest tylko wielkością umowną, wyznaczoną z pewną dokładnością.
W granicach strefy nie wolno stosować żadnego osprzętu instalacyjnego z tworzyw sztucznych mogących gromadzić ładunek elektrostatyczny. Nie wolno również wykorzystywać zamkniętych koryt, kanałów, rur itp., gdzie mogą tworzyć się mieszanki wybuchowe. Przy parach i gazach o gęstości względnej > 0,8 posadzkowe kanały instalacyjne muszą być skutecznie wentylowane lub zasypane piaskiem.
Dla kategorii Z10 i Z11 instalacja musi być dodatkowo chroniona przed penetracją pyłów. W jednym kablu nie dopuszcza się prowadzenia razem obwodów iskro- i nieiskrobezpiecznych. Przewody wewnętrznych obwodów iskrobezpiecznych powinny mieć izolację koloru niebieskiego lub oznaczone kolorem niebieskim na zaciskach i w miejscach połączeń.
Do uziemienia centralki i barier ochronnych nie wolno wykorzystywać rur wodociągowych (obecnie wykonywane są z nieprzewodzących tworzyw sztucznych).
Przedmiotowe instalacje powninny spełniać wymagania dotyczące uziemień ochronnych oraz zabezpieczeń przeciwporażeniowych, które regulują następujące normy:
PN-92/E-05009/54 - Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór i montaż wyposażenia elektrycznego. Uziemienia i przewody ochronne.
BN-76/9371-03 Ark.00,01 - Uziemienia urządzeń telekomunikacji przewodowej i bezprzewodowej. Ogólne wymagania i badania dla nowobudowanych obiektów.
PN-92/E-05009/41 - Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona zapewniająca bezpieczeństwo. Ochrona przeciwporażeniowa.
PN-91/E-05009/43 - Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Ochrona przed prądem przetężeniowym.
PN-91/E-05009/483 - Instalacje elektryczne w obiektach budowlanych. Dobór środków ochrony w zależności od wpływów zewnętrznych. Ochrona przeciwpożarowa.
Wprowadzenie przewodów do urządzeń oraz przebicia przez ściany i stropy należy zadławić przy użyciu odpowiednich dławików. Przewody obwodów iskro- i nieiskrobezpiecznych należy prowadzić możliwie jak najdalej od siebie. Nie zaleca się prowadzenia przewodów linii dozorowych nieiskrobezpiecznych tranzytem przez pomieszczenia zagrożone wybuchem. Przy parach i gazach cięższych od powietrza ciągi instalacyjne należy prowadzić w górnej części pomieszczenia, natomiast przy lżejszych - odwrotnie. Na rysunkach należy oznaczać zagrożone pomieszczenia odpowiednią kategorią Z 0 + Z 11
Dla niskich obiektów lub z łatwodostępną elewacją zaleca się stosowanie instalacji z puszkami na zewnątrz - wprowadzając do zagrożonego pomieszczenia jedynie krótkie odcinki instalacji. Przewody i kable prowadzone w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem powinny posiadać powłokę izolacyjną nie podtrzymującą palenia. Na kable i przewody w powłoce polwinitowej działają szkodliwie benzen, ksylen i octany - dlatego nie należy stosować ich w strefach Z 0 oraz w miejscach narażonych na zalewanie i kapanie.
6. Symbole graficzne urządzeń i sposoby prowadzenia instalacji przewodowej.
Powyższe zagadnienia regulowane są prze następujące normy:
PN-92/E-01200/11 Symbole graficzne stosowane w schematach. Schematy i plany instalacji elektrycznych, budowlane i topograficzne. Dział II Śieci. Rozdz. 3 Linie. Rozdz. 12 Instalacje.
PN-92/B-02868/01 Ochrona przeciwpożarowa. Symbole graficzne stosowane na planach ochrony p.poż.
PN-92/E-01200/08 Symbole graficzne stosowane w schematach. Przyrządy pomiarowe, lampy i sygnalizatory.
Wyżej wymienione normy nie uwzględają wszystkich koniecznych symboli graficznych.
III. Przyłączeniowa sieć kablowa.
Wyróżniamy następujące systemy prowadzenia sieci kablowej :
- w kanalizacji kablowej
- w ziemi
- napowietrzne
- po konstrukcji (np. po estakadzie, na elewacji itp.).
Do projektowania i wykonania sieci kablowej koniecznie jest zapoznanie się ze zbiorczą planszą uzbrojenia terenu.
Uzgodnienie przebiegu trasy kablowej tzw. wewnątrzzakładowej powinno być zatwierdzone przez zamawiającego. Przejście pod drogami należy prowadzić w rurze stalowej lub w grubościennej rurze winidurowej. Przejście pod drogami poza granicami zakładu lub instytucji należy uzgodnić na etapie projektu z Wydz. Geodezji i Kartografii Urzędu Miasta lub Gminy. Uzgodninie przejścia pod torami kolejowymi (łącznie z zakładową bocznicą) należy przeprowadzić z P.K.P. Do prowadzenia sieci zewnętrznej nie dopuszcza się stosowanie kabli stacyjnych i zakończeniowych.
Literatura:
„Części składowe systemów wykrywania pożarów” - Materiały opracowane przez CNBOP w Józefowie - 1994 r.