w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r 1 0 / 2 0 0 4

t e c h n i k a o ś w i e t l e n i o w a

B

ezpieczeństwo ludzi oraz ochrona
mienia przed skutkami awarii, nie-

właściwego działania urządzeń będą-
cych w wyposażeniu obiektów budow-
lanych to priorytety przy wyborze roz-
wiązań technicznych przez projektan-
tów. Prawo budowlane nakłada na pro-
jektanta oraz organ nadzoru budowla-
nego obowiązek szczególnej troski o ele-
menty wpływające na poziom bezpie-
czeństwa pożarowego budynków i in-
nych obiektów budowlanych. Powodów
zaistnienia pożaru jest wiele, dlatego
istotne jest prawidłowe oszacowanie za-
grożeń pożarowych i wybuchowych, co
pozwoli na etapie projektowania wybrać
odpowiednie środki ograniczające do
minimum powstanie pożaru z winy za-
stosowanych elementów.

Poziom zagrożenia ludzi jest zależny

od liczby osób przebywających w po-
mieszczeniach, jak również od rodzaju
produkcji (materiały łatwopalne, gazy
i pyły lotne). Zakłady o profilu chemicz-
nym, składy materiałów chemicznych,
drewna, rozlewnie gazu i paliw płyn-
nych podlegają rygorom przepisów
z zakresu ochrony przeciwwybucho-
wej. Rozporządzenie Ministra Spraw
Wewnętrznych z 16 czerwca 2003 roku
w sprawie ochrony przeciwpożarowej
budynków, innych obiektów budowla-
nych i terenów (Dz. U. nr 121 poz. 1138)
wprowadziło nową klasyfikację stref

zagrożenia wybuchowego. Natomiast
Rozporządzenie Ministra Infrastruk-
tury z 12 kwietnia 2002 roku w spra-
wie warunków technicznych, jakim po-
winny odpowiadać budynki i ich usy-
tuowanie (Dz. U. nr 75 poz. 690 z póź-
niejszymi zmianami) wprowadziło
nową klasyfikację zagrożenia pożaro-
wego budynków oraz obowiązek stoso-
wania norm przywołanych w jego tre-
ści (Dz.U. nr 109 poz. 1156). W związku
z tym, przy projektowaniu i wykony-
waniu instalacji w wymienionych stre-
fach zagrożenia wybuchowego, musimy
wziąć pod uwagę i przeanalizować wie-
le czynników zewnętrznych oraz norm
warunkujących wykonanie tych insta-
lacji w celu poprawnego zaprojektowa-
nia i wykonania oświetlenia.

Pierwszym bardzo istotnym czyn-

nikiem jest sklasyfikowanie pomiesz-
czeń, dla których projektujemy i wyko-
nujemy instalację oświetleniową, do
klas kategorii zagrożenia wybuchowe-
go, a następnie dokonanie klasyfikacji
zagrożenia pożarowego (

tabele 1 i 2).

Ocena zagrożenia wybuchem po-

winna być dokonana przez inwestora,
biuro projektowe, ewentualnie przez
użytkownika lub wspólnie, tj. przez
osoby, które decydują o procesie tech-
nologicznym.

Pomieszczenie, w którym może

wytworzyć się mieszanina wybucho-

wa, powstała z wydzielających się ga-
zów, par i mgieł, jest traktowane jako
pomieszczenie zagrożone wybuchem.
Kategoria zagrożenia wybuchowego Z1
obejmuje obszar, w którym pary cieczy
łatwo zapalnych lub gazy palne o tem-
peraturze zapłonu do 55ºC mogą cza-
sowo tworzyć mieszaninę wybucho-
wą tylko w przypadku awarii urzą-
dzeń technologicznych lub magazyno-
wych. Obszary, w których mogą wystę-
pować mieszaniny wybuchowe gazów
palnych mających wysoką dolną grani-
cę wybuchowości (powyżej 10 %), pary
cieczy łatwo zapalnych o temperaturze
zapłonu od 55ºC do 100ºC, zalicza się
do kategorii Z2 zagrożenia wybucho-
wego. Do kategorii Z20, Z21, Z22 zali-
czane są pomieszczenia, w których pal-
ne pyły i włókna tworzą stałe lub czaso-
we mieszaniny wybuchowe.

Wyznaczenie kategorii zagrożenia

wybuchowego wymaga od projektantów
wnikliwej analizy parametrów substan-
cji tworzących mieszaniny wybuchowe,
czynników sprzyjających powstawaniu
mieszanin gazów palnych i gromadze-
niu się pyłów. Każda substancja, która
może tworzyć mieszaninę wybuchową,
charakteryzuje się indywidualnymi ce-
chami, których analiza pozwala właści-
wie określić, obok stref zagrożenia, rów-
nież klasy wybuchowości, grupy samo-
zapalenia oraz właściwy dobór elemen-

tów instalacji oświetleniowej. Najważ-
niejsze parametry wybuchowe substan-
cji tworzących mieszaniny wybuchowe
określają temperaturę zapłonu cieczy,
względną gęstość oraz temperaturę tle-
nia pyłków i włókien.

Temperatura zapłonu cieczy, infor-

muje nas, do jakiej temperatury nale-
ży ogrzać ciecz, aby wytworzona nad jej
powierzchnią para uległa zapłonowi na
krótką chwilę pod wpływem iskry lub
płomienia. Temperatura ta jest wskaź-
nikiem zaliczania danej substancji jako
wybuchowej. Dolna i górna granica wy-
buchowości palnej substancji są to mini-
malne i maksymalne jej stężenia, w za-
kresie których substancja jest wybucho-
wa. Gęstość względna gazu lub pary
oznacza stosunek masy cząsteczkowej
gazu lub pary palnej do masy cząstecz-
kowej powietrza. Wielkość ta pozwala
określić kierunek przepływu gazu lub
pary palnej ze źródeł zagrożenia.

Temperatura samozapłonu gazu, pary,

pyłu (substancji palnej) jest to minimal-
na temperatura, po osiągnięciu której
mieszanina substancji palnej z powie-
trzem ulega gwałtownemu spaleniu bez
udziału dodatkowych czynników. Czyn-
nikiem podgrzewającym mogą być ele-
menty urządzeń elektrycznych. W przy-
padku oświetlenia elementem podgrze-
wającym mogą być źródła światła, sta-
teczniki, elementy sterowania oświe-

Oznaczenie

strefy nowe

Oznaczenie

strefy stare

Opis zagrożenia

Z0

Z0

Mieszanina wybuchowa gazów, para występuje stale lub

długotrwale w normalnych warunkach pracy ponad 1000 h / rok).

Z1

Z1

Mieszanina wybuchowa gazów, para może występować

w normalnych warunkach pracy (od 10 – 1000 h / rok).

Z2

Z2

Mieszanina wybuchowa gazów, para występuje z niewielkim

prawdopodobieństwem i krótkotrwale (około 10 h / rok).

Z20

Z10

Mieszanina wybuchowa pyłów występuje często lub

długotrwale, wskutek zawirowań powietrza.

Z21

Z11

Mieszanina wybuchowa pyłów występuje krótkotrwale, wskutek

zawirowań powietrza.

Z22

—

Mieszanina wybuchowa pyłów nie występuje podczas

normalnego stanu pracy, a w przypadku wystąpienia trwa krótko.

Tab. 1 Strefy zagrożenia wybuchowego

Oznaczenie

grupy

zagrożenia

Opis grupy

ZL I

Budynki zawierające pomieszczenia przeznaczone do jednoczesnego

przebywania ponad 50 osób niebędących ich stałymi użytkownikami,

a nie przeznaczone przede wszystkim do użytku ludzi o ograniczonej

zdolności poruszania się.

ZL II

Budynki przeznaczone do użytku ludzi o ograniczonej zdolności do

poruszania się, takie jak szpitale, żłobki, przedszkola, domy dla osób

starszych.

ZL III

Budynki użyteczności publicznej, niezakwalifikowane do ZL I i ZL II.

ZL IV

Budynki mieszkalne.

ZL V

Budynki zamieszkania zbiorowego niezakwalifikowane do ZL I i ZL II.

Tab. 2 Klasyfikacja budynków pod względem zagrożenia pożarowego

36

t e c h n i k a o ś w i e t l e n i o w a

bezpieczne oświetlenie w strefach

zagrożenia pożarowego

Mariusz Chojnowski

w w w. e l e k t r o . i n f o . p l

n r 1 0 / 2 0 0 4

tleniem i inne części tych instalacji. Po
sklasyfikowaniu pomieszczeń i rozpo-
znaniu ww. parametrów, przechodzimy
do kolejnego etapu, którym jest wybór
sposobu ochrony przeciwwybuchowej
oraz elementów instalacji oświetlenio-
wych, spełniających wymagania prze-
pisów i norm w zakresie ochrony prze-
ciwwybuchowej. Norma PN-EN 50014
rozróżnia rodzaje budowy urządzeń oraz
ich oznaczenia w zależności od zastoso-
wanego sposobu ochrony (

tabela 3).

W zależności od przeznaczenia urzą-

dzenia elektryczne przeciwwybucho-
we zgodnie z Dyrektywą ATX 94 / 9 / EC
Parlamentu Europejskiego i Rady z 23
marca 1994 roku w sprawie ujednolice-
nia przepisów prawnych Państw Człon-
kowskich, dotyczących urządzeń i sys-
temów ochrony przeznaczonych do
użytku w przestrzeniach zagrożonych
wybuchem, z późniejszymi zmianami,
dzieli się na grupy:



urządzenia przeznaczone dla gór-

nictwa, kategorii M1 lub M2,



urządzenia przeznaczone dla prze-

mysłu (podgrupy: IIA, IIB, IIC oraz
sześć klas temperaturowych T1 do
T6), kategorii 1, 2 lub 3.
Pierwsze podstawowe kryterium do-

boru urządzeń w wykonaniu przeciw-
wybuchowym stanowi kategoria zagro-
żenia wybuchowego obszaru zagrożo-
nego. W pomieszczeniach lub ich części
zaliczanych do strefy zagrożenia wybu-
chowego Z2, Z20, Z21 dopuszcza się sto-
sowanie urządzeń o budowie przeciw-
wybuchowej pod warunkiem zachowa-
nia pyłoszczelności. Wybierając elemen-
ty instalacji oświetleniowej dla katego-
rii zagrożenia Z0 i Z1 projektant musi
brać pod uwagę klasyfikacjęgrupzapło-
nowych, która zależna jest od tempe-
ratury samozapłonu mieszaniny wybu-

chowej podaje norma
PN-EN 50014.

Oprawy oświe-

tleniowe stosowane
w pomieszczeniach,
w których występu-
ją substancje o tem-
peraturze samozapło-
nu, ujętej w ramach
klasyfikacji grup za-
płonowych, muszą

być wyposażone w źródła światła,
których temperatura pracy nie prze-
kracza temperatury zapłonu substan-
cji palnej.

Instalacje elektryczne, oświetlenie,

osprzęt elektryczny dla pomieszczeń
zaliczonych do obszarów zagrożenia
wybuchowego, powinny być tak do-
brane, aby temperatura pracy tych ele-
mentów w zetknięciu z materiałami
palnymi nie mogła ich zapalić. Urządze-
nia powinny być zabezpieczone przed
uszkodzeniami mechanicznymi, szko-
dliwym wpływem substancji chemicz-
nych oraz przed nadmiernym nagrze-
waniem. Projektant powinien przy do-
borze urządzeń przeznaczonych do in-
stalowania w strefach zagrożonych wy-
buchem kierować się ustaleniami Dy-
rektywy ATX 94 / 9 / EC z 1994 roku,
znanej jako ATX 100a, która łącznie
z Dyrektywą UE ATX 118 określa ca-
łokształt bezpieczeństwa przeciwwy-
buchowego.

Instalacja w strefach zagrożonych wy-

buchem musi również spełniać wyma-
gania dla instalacji wykonywanej w stre-
fach niezagrożonych wybuchem.

W strefach Z0,Z1 zagrożonych wybu-

chem mogą być stosowane atestowane
urządzenia elektryczne Ex, natomiast
w strefach Z2, Z20, Z21 i Z22 atestowa-
ne urządzenia Ex, a także urządzenia
w wykonaniu przemysłowym o odpo-
wiednim stopniu ochrony IP oraz tem-
peraturze pracy nieprzekraczającej tem-
peratury samozapalenia występujących
substancji.

W celu zapewnienia bezpieczeństwa

urządzenia elektryczne powinny być:



dobrane do stref Z zagrożenia wy-

buchem,



dobrane do parametrów wybucho-

wych występującej substancji, tj.



250 V – dla instalacji o napięciu zna-

mionowym do 110 V,



500V – dla instalacji o napięciu

od 100 V do 400 V,



co najmniej 750 V – dla instalacji

o napięciu od 400 V do 660 V.
Przepisy prawne zabraniają stosowa-

nia przewodów nieizolowanych z wy-
jątkiem przewodów ochronnych. Prze-
wody i kable muszą posiadać zewnętrz-
ną izolację z materiałów niepalnych
i trudno zapalnych.

Prawidłowe projektowanie i wyko-

nanie bezpiecznego oświetlenia wy-
maga od projektanta dokonania wie-
lu analiz, zebrania wielu parametrów
środowiska, w którym będzie zainsta-
lowane oświetlenie bezpieczne. Do-
głębna analiza pozwoli wybrać opty-
malne środki ochrony przeciwwy-
buchowej i przeciwpożarowej w ce-
lu zapewnienia maksimum bezpie-
czeństwa dla obiektów zagrożonych
i ludzi w nich przebywających oraz
dla bliskiego otoczenia.
Od redakcji: literatura do artykułu
dostępna na www.elektro.info.pl

podgrup wybuchowości IIA, IIB, IIC
oraz klas temperaturowych T1-T6,



dobrane do temperatury otoczenia,

którą należy uwzględniać, jeżeli jest
ona wyższa niż 40°C,



dobrane do temperatury tlenia i za-

palenia się występujących pyłów
według stopnia ochrony IP; tempe-
ratura urządzenia powinna być niż-
sza o 70°C od temperatury tlenia
i nie może przekraczać 2 / 3 tempe-
ratury zapalenia pyłów,



dobrane do warunków i miejsca

pracy,



zasilane energią elektryczną do-

prowadzoną w układzie TN-S (in-
stalację należy wykonać przewoda-
mi nieprzenoszącymi płomienia),



zabezpieczone przed skutkami

zwarć i przeciążeń (silniki należy za-
bezpieczyć dodatkowo przed możli-
wością pracy niepełnofazowej),



chronione od skutków przepięć

i wyładowań atmosferycznych, agre-
sywnym środowiskiem oraz elek-
trycznością statyczną,



uszkodzeniem mechanicznym lub

innym mającym wpływ na poja-
wienie się zagrożenia wybuchowe-
go lub pożarowego.
Oprawy oświetleniowe z sodowymi

niskociśnieniowymi źródłami światła
nie powinny być stosowane w strefach
zagrożonych wybuchem.

Oprawy oświetleniowe montowa-

ne w pomieszczeniach zagrożonych,
w których występują pyły i włókna
palne, według przepisów i norm, po-
winny posiadać obudowy o utrud-
nionym gromadzeniu się na ich po-
wierzchniach zewnętrznych pyłów
i włókien oraz powinny być instalo-
wane w miejscach dostępnych dla sys-
tematycznego usuwania osiadłej war-
stwy zanieczyszczeń. Przepisy zabra-
niają prowadzenia kabli i przewodów
elektrycznych we wspólnych kanałach
z rurociągami zawierającymi materia-
ły palne. Kable i przewody należy pro-
wadzić w szczelnych kanałach, w ce-
lu uniknięcia gromadzenia się mate-
riałów palnych. W obszarach zagrożo-
nych należy stosować przewody i ka-
ble z żyłami miedzianymi o napięciu
znamionowym izolacji:

Lp.

Opis budowy urządzeń

Oznaczenie

1.

Urządzenia z osłoną ognioszczelną.

Exd

2.

Urządzenia o budowie wzmocnionej.

Exe

3.

Urządzenia iskrobezpieczne.

Exia lub Exib

4. Urządzenia z osłoną cieczową (olejową).

Exo

5.

Urządzenia z osłoną z nadciśnieniem.

Exp

6. Urządzenia z hermetyczną masą izolacyjną.

Exm

7.

Urządzenia z osłoną piaskową.

Exq

8.

Urządzenia przeznaczone do strefy Z2.

Exn

9.

Urządzenia z osłoną specjalną (inne

zabezpieczenie jak wymienione w pkt. 1-8).

Exs

Tab. 3 Budowy urządzeń przeciwwybuchowych i ich ozna-

czenia

reklama

37